“如厕”背后的世界难题：全球35亿人亟需一场“厕所革命”？

  “还有厕所委员会，还有‘厕所革命’确实‘涨姿势’了”。在中国城市环境卫生协会厕所专业委员会主办“2023厕所与可持续发展论坛”前夕，有医药行业人士看到相关信息感慨。

  “厕所”，看上去是不值得一提的小问题，但背后实际上隐藏着一个巨大的世界难题。北京科技大学环境工程专业教授、博士生导师李子富向21世纪经济报道记者指出，目前，全球共有35亿人生活在没有安全厕所的环境中，有近69%的腹泻疾病是由不卫生的冲水系统引起，每天约有1000名五岁以下儿童死于与不安全饮用水、不安全环境卫生以及不良卫生条件引起的疾病。我国农村普遍卫生设施少，旱厕较多，厕所冲洗水较少，污水排放系统较为落后，卫生条件比较差。

  基于此，联合国可持续发展目标中也提出2030年所有人都能享有安全的厕所卫生设施，但就目前来看世界必须以平均高于现在五倍的速度推进，这也是今年世界厕所日的主题定为“加速变革”的原因。盖茨基金会也在2011年发起“厕所创新大赛”，在全世界内征集并资助解决方案，研发出能够灭粪污中的病原菌，经过处理的水能循环利用，而且无需接入集中处理的下水道系统的卫生系统，统称为“无下水道卫生系统”。 “新世代厕所”便是其中最具代表性的技术。

  据了解，“新世代厕所”是中国农业农村部规划设计研究院与盖茨基金会合作的试点示范项目。初步测试结果为，粪污经过处理产生的水的各项指标均满足无下水道卫生系统的国际标准ISO30500要求，实现了水资源的再利用和粪污传染性疾病的源头防控。试点示范项目的结果将有利于探索切实可行的规模化推广方案以及服务和商业模式。据波士顿咨询公司2022年的测算，到2030年，全球潜在的“新世代厕所”市场规模最保守的预计将达到19亿美元，其中中国约占4.2亿美元。

  李子富也坦言，大规模的推广应用，必须有商业化推动，价格就成为关键，预估建造成本不超过500美元，每天每人使用成本不超过5美分，只有这些目标可以在一定程度上完成的时候，才可能大规模应用。“但与任何项目一样，在前期因为规模问题，单价都会比较高，其中也需要有个认知认可的过程，实际上从可持续发展看在整体投入产出比方面看，新技术应用性价比还是较高的，如通常的厕所后面还有处理系统，一般都要定期清掏，进入到下水道也要处理，而这些都是‘隐性’成本，费用也不低。”

  2018年，在北京举办的新世代厕所博览会上，比尔及梅琳达•盖茨基金会联席主席比尔•盖茨做了一场特殊的演讲，即手拿一罐人类粪便登台，告诉听众一个可能经常被忽略的问题：仅仅一罐人类的粪便，就能携带200万亿个轮状病毒、200亿个贺氏菌和10万个寄生虫卵。

  而且在没有安全卫生设施的地方，环境中的病毒病菌则要多得多。正是这样或那样的病原体引发了腹泻、霍乱、伤寒等疾病，每年导致近50万名5岁以下儿童死亡。

  联合国数据也指出，2020年，由于缺乏有效卫生设施，全球有4.94亿人不得不露天排便，低收入和中等收入国家每年有超过82.9万人因用水、环境卫生和个人卫生设施缺乏而死亡。

  《2023可持续发展目标报告特别版》指出：“国际厕所与卫生环境的确不容乐观。数十亿人仍没有办法获得安全饮水、公共卫生和个人卫生等方面的服务。以塞内加尔达喀尔为例，该国拥有超过300万人口，这里1/3的居民还在使用坑厕和化粪池，只有28%的废水被污水处理系统收集并处理。”

  我国农村普遍卫生设施少，旱厕较多，厕所冲洗水较少，污水排放系统较为落后，卫生条件比较差。贵州省喀斯特地污水管网不健全，收集转运污水过程中会混杂雨水和河水，导致污水处理厂进水的各项水质指标偏低。东北地区平均排水量少且不稳定，缺乏良好的处理模式和运维模式。

  我国面临污水处理系统覆盖率与处理效能低等严峻问题。根据全国219个地级及以上城市污水治理效益的定量测算，建成区范围内污水管网的覆盖率只有47%。在农村地区，生活垃圾污水处理面临诸多难题：农村农户居住分散且地形偏差较大，导致出现“同个村，不同网”的情况，即便建设了管网，也为后续的统一管理埋下了隐患。如浙江某市周边农村，虽污水设施建设规模小，但设备制造商多，采用的工艺种类也复杂，加之设计不够完善，导致同一村庄内的污水处理系统却来自不同的品牌和工艺，增加了运行成本和管理难度。

  为解决“厕所问题”，2011年盖茨基金会发起了“厕所创新大挑战”，寻求对现有卫生设施的突破式创新，希望在全世界内征集并资助解决方案，要求杀灭粪污中的病原菌，经过处理的水能循环利用，而且无需接入集中处理的下水道系统，可以以较低成本在城市贫穷的地方或广大农村地区提供持久且有经济效益的卫生服务。

  盖茨基金会投入了超2亿美元支持厕所创新的持续研究及市场开发，超过25项突破性技术应运而生。“新世代厕所（Reinvented Toilet, RT）”便是其中最具代表性的技术。

  农业农村部规划设计研究院高级工程师王惠惠向21世纪经济报道记者介绍称，该“新世代厕所”项目为其所在机构与比尔及梅琳达•盖茨基金会合作开展的国内第一个示范项目点，该款示范公厕采用了美国加州理工学院Hoffmann教授团队研发的电化学高级氧化技术对粪污做处理，由中国公司进行了一定本土化改进，并由规划院提供了太阳能供暖技术上的支持。这款“新世代无管网循环水冲厕所”最大的优点是不需要连接上水管网和下水管网，产生的污水都会进入处理系统被净化成达标的冲厕水循环利用，同时实现“无害化”和“资源化”的双重目标。

  王惠惠进一步解释了上述厕所的特点，首先从“新世代”名称看，即是对现在的厕所技术进行革新，从厕所系统内源头实现粪污的安全且资源化的处置；其次是无管网，它可以不需要上水管网即自来水的管网，也不需要下水管网即污水的管网；第三是循环水冲，即厕所里面产生的粪尿、冲洗水，进入到处理系统中，处理后的水达到了冲厕水的标准，将水资源在系统内循环起来进行利用。

  据了解，新世代厕所能适用于多场景，如城镇化过程中（农村）的卫生系统、医疗卫生系统-感控系统、老城区改造、交通场站与交通工具和旅游景区等。

  以黄山店村新世代厕所示范项目为例，作为城镇化的代表地区，周口店地区仍然面临着城乡差距较大、基础设施较为不足等问题。黄山店村背靠山区，旅游资源丰富，但城市污水管网难以普及，是新世代厕所应用的典型场景。

  在该试点项目中，新世代厕所技术应用非常成熟，主要是采用生物降解和电催化氧化反应实现废水净化处理，其中生物处理技术最重要的包含厌氧、好氧生物处理技术，脱色、消毒、杀菌效果好。且无需外接电源。产品依靠太阳能供电，减少了系统能源消耗和运行成本。

  上述技术采用生物处理法耦合电化学废污水处理系统，要求是国际标准《无下水管道厕所卫生处理系统-预制集成式污水处理装置-有关设计和测试的通用安全和性能要求》（简称ISO 30500）在中国的本土转化，旨在为这类产品的设计和性能测试提供通用安全和性能要求。符合ISO 30500要求的卫生系统排出物不含危害人类健康的病原体，有助于保护个人、社区和环境资源（如饮用水）免受污染并避免致命疾病的暴发。

  李子富认为，厕所标准化的重要性不容忽视，其构建应坚持目标明确、系统性、协调性和前瞻性原则。当前存在一些问题，例如缺乏基础通用标准、明确的建设标准、医疗厕所和学校厕所标准，市场涌现诸多环保节能的新型厕所技术，但缺乏相应的技术标准支持。

  盖茨基金会相关负责人指出，一方面，企业通过遵循ISO 30500所推行的标准，减少生产的全部过程中的浪费和错误，以此来降低成本，将节约下来的时间和资源投入研发更多创新产品。另一方面，ISO 30500的本土应用意味着国内企业的生产水准将与国际公认体系进一步看齐，促进国内企业生产出更高质量、更受国际社会认可的产品。这一些产品最终可以推广应用到下水管道和电力等基础设施不健全的地区，帮助中国及其他发展中国家（尤其是撒哈拉以南非洲国家）缺少安全卫生设施的贫困人口解决清洁如厕的问题，提升整体健康水平，促进经济、社会和环境的可持续性。

  值得注意的是，大规模的推广应用，也需要商业化推动，价格就成为关键。王惠惠透露，新世代厕所示范点占地面积28.7平方米，设置有三个卫生间，其中一个是男士的小便间，对标ISO30500标准，项目投入35万人民币左右。

  这个价格无论是对中国还是其他发展中国家来说，都是有“压力”的。实际上，要符合大力推广的条件，即新的厕所要求既要杀死病原体，又能够在缺水、缺电、无下水道的环境下使用，并将使用成本降至每人每天五美分（约合0.33块钱）以下。

  对此，李子富向21世纪经济报道记者指出，每一个研发技术在刚开始的时候投入的成本都是很大的，但是在这样的一个过程中，通过技术迭代，一定是在降价的。“降价其实有几个方面因素，这中间还包括工艺的优化、材料的优化，当批量或规模生产的时候成本也会下降。”

  与此同时，李子富指出通常的厕所其实也存在不可忽视的“隐形成本”，而这也使得新世代厕所在拉长时间段来比较而言具有较高的性价比。“普通厕所是没有后面处理系统，一般都是要定期清掏，与此同时进入下水道后，污水厂也要做处理，这些成本日常使用者是看不见的，但却真实存在，成本其实也很难高，尤其是在一些特定的条件下，还需要建城市的管道系统，然后再去建集中的污水处理厂。”

  李子富表示希望在各方力量一同推动下加速“厕所革命”，推广“新世代厕所”的应用。在上述“2023厕所与可持续发展论坛”上，盖茨基金会水源、卫生与清洁项目副主任杜拉叶•科乃（Doulaye Kone）博士在主旨演讲中也透露了其在中国的进一步计划，即希望在中国国家卫生健康委员会的引领和中国初级卫生保健基金会的支持下，把能够完全杀灭病原体的新世代厕所引入医院系统来进行应用；并与北控水务集团等公共设备和服务供应商合作，共同开发新型服务和商业化模式，以推动创新技术在家庭、住宅楼和农村的应用；希望与中车环境的合作，借助他们在铁路行业积累的制造经验，为变革性环境卫生解决方案的行业参与者创造一个有活力、可持续的生态系统。