我国免水生态厕所的发展现状与展望

2)膜分离法。收集的粪尿先在化粪池中沉淀，上清液被抽送到膜分离组件，通过膜选择性分离，生产出清洁水，回用于冲厕所。循环式膜分离生态厕所工艺流程见图2。
3)高效优势菌种处理法。依靠特殊筛选培养、专用于高效处理粪尿的优势菌种，降解有机污染物为CO2和H2O，其本质与好氧生物处理相同，只是需要定期投加菌种，其工艺流程见图3。
2.2免水生态厕所
2.2.1无水打包型生态厕所
泡沫封堵节水型、塑料袋打包式均归类于免水冲打包型厕所，即将粪便直接装入专用塑料袋内，然后打包，集中清运。该类厕所由可生物降解膜制成的包装袋、机械装置和储便桶3部分组成。如厕后自动启动牵引装置将粪便打包、密封，防止外泄；打包后的粪便由环卫部门收集送往粪便集中处理场，进行无害化处理。在厕所使用地不留下残留物，无需水源，不污染环境，但清运成本较高、劳动环境较差。在清运过程中，排泄物有可能泄漏造成二次污染，包装袋其实不易降解。
2.2.2免水微生物堆肥型生态厕所
免水微生物堆肥型厕所可分为厌氧型和好氧型两类。
1)厌氧型。厌氧型生态厕所的核心部件是一个装填料的生物反应器。生物降解菌对粪便具有高效降解作用，同时反应过程产生的温度可以杀灭各种病原菌。粪便发酵后变成腐殖质有机肥，这种肥料可以直接利用。由于主要采用厌氧发酵，产生的腐胺、尸胺及硫化氢等致臭物质较多，故臭气污染较为严重。
2)好氧型。好氧型生态厕所的核心技术是其将生物降解菌剂与生物反应器二者有效地结合，即在反应器内预先装入生物填料，在一定的温度下通过高效微生物充分降解粪便，同时将排泄物转化成有机肥料。由于主要采用好氧降解，可消除因厌氧菌代谢产生的臭气。但需配置供氧、保温系统，耗电量大，1个蹲位每天30人次需耗电5度；好氧菌耐温一般不高于50℃，堆肥减量化程度仅70%，降解菌剂使用周期不长，杀菌较难彻底；生物降解时间需24h，单个蹲位每天容量仅30人次。
2.2.3免水生物降解型生态厕所
免水生物降解型生态厕所完全不需用水，粪便减量化达95%以上，生物反应产生的温度高达50～65℃。专门培育的微生物菌种释放出具有降解有机物功能的高蛋白酶，将大分子有机物降解为糖、脂肪酸和氨基酸等小分子有机物，微生物菌种以此为养分代谢出CO2、H2O和生物热能，粪便在6h内减量化可达到95%以上。产生的CO2、H2O与少量其它气体直接排出，分解后极少量的残渣富含有机质、N、P、K和微量元素，半年至1年才清掏1次，可作为高效有机肥料回收利用。
生物填料每年只需更换1～2次、更新10%～20%即可维持菌种的繁殖和正常运行，维护和管理成本不高。同时，包含着大量好氧微生物的高效生物活性填料可将粪尿中的臭气吸附与降解，实现了对粪便的分解、脱臭、净化一体化处理。生物反应产生的50～65℃高温可以完全杀死粪便中的病原体。该型厕所是目前综合性能最好、操作维护最简单、最有推广应用前景的一种免水生态厕所。但它同样受到粪尿比例的限制，如尿液比例过高、生物填料湿度过大，会成为稀泥状，影响菌群的生长活性和高效降解。这一问题目前可通过两种方法解决，一是把尿液单独分离处理；二是改良生物填料，使其适应高尿液比例的情况。因受到生物降解速度和效率的限制，目前单蹲位需限定使用人次，一般少于100人次/天，而实际使用人次却难以控制，因此常常影响正常运行。
生态厕所根据使用方式不同，还可以分为固定式与移动式，长期使用时用固定式，临时使用时一般多为移动式。
2.3各类生态厕所特点比较
各类生态厕所特点比较见表1。
表1各类生态厕所特点比较

3国内外生态厕所应用
国外生态厕所的研究起步于20世纪80年代末，目前主要有打包式厕所、循环水冲式厕所和堆肥式生态厕所等几大类。
日本是一个非常注重厕所文化的国家，在全国范围内成立了以专家、教授为领导的专门协会，负责不定期对全国各地公共卫生设施进行检查、评比，还把每年的11月11日定为全国厕所日，呼吁公众共同创造美好的“方便”环境。日本也是最重视生态厕所研究开发的国家之一，Tadaharu Ishikawa教授最早发明了免水生态厕所，由木箱及加热装置组成。将驯化的菌种在木箱内的木屑(锯末)中培养，木屑温度升高至50℃左右，落入的粪便在菌群的作用下分解成CO2与H2O，而木屑本身变化很小，因此不需经常更换。最后的残渣无臭味，成为土壤中很好的有机肥料。英国已研制成功名为“斜坡”的卫生系统，已在英国和爱尔兰投入市场。这种厕所基本上不用水冲，不必使用除臭剂，也不需要有排污管道。粪便在盛放木屑的塑料箱内分解为混合肥料。1个厕所1年大约产生12t固体肥料和4t液体肥料。圣萨尔瓦多有一种适合农村地区使用的太阳能厕所，利用太阳能集热板干燥粪便，最后作为肥料外运；南太平洋岛国广泛使用堆肥型厕所，它带有温室和蒸发床，将粪便制成堆肥。法国巴黎Hygefac实验室在1994～1996年期间成功分离出一种细菌，被命名为Azofac，这种细菌是由约80多种不同的好氧菌组成，将这种细菌置于人畜粪便中可以有效减少臭味。这一技术的应用潜力已由法国国家测试实验室(LNE)加以确认：该技术可以减少约80%的氨气和约90%的硫化氢；使用这种细菌处理过的肥料可以提高玉米产量约19%。目前这一技术已在市场上推广应用。