厕所革命不能忽视“最后一公里”

·实现“无害化处理与资源化利用”是厕所革命事业中不能被忽视的“最后一公里”。

·无论是万能处理器还是新世代厕所的推广，都需要政府、公营和私营部门携手合作。

比尔及梅琳达·盖茨基金会北京代表处首席代表郑志杰。

11月19日是一年一度的“世界厕所日”，今年的主题是“地下水与环境卫生：变不可见为可见”，重点关注环境卫生危机对地下水的影响。由于很多地区，尤其是发展中国家的环境卫生系统尚不完善，导致人类排泄物未经处理便流入河流、湖泊和土壤中，污染水资源，进而影响人类健康或导致生态灾难。目前全球每年仍有超过50万人死于霍乱、痢疾、腹泻等与水清洁程度有关的疾病，因此增加的医疗成本和收入减少造成的经济损失超过2000亿美元。国家旅游局2017年发布的《厕所革命推进报告》显示，中国农村地区80%的传染病是由厕所粪便污染和饮水不卫生引起，其中与粪便有关的传染病多达三十余种。

2021年12月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《农村人居环境整治提升五年行动方案（2021－2025年）》，是此前的2018年《农村人居环境整治三年行动方案》的升级版，方案要求在继续普及农村卫生厕所的同时，强调应该“加强厕所粪污无害化处理与资源化利用”。

新版行动方案更加重视粪污的处理问题，也让厕所革命进行得更加彻底——只有真正达到彻底杀灭粪污中病原菌，才算完成完整的厕所革命流程中的最后一步，有效保护自然生态和公众健康。因此，实现“无害化处理与资源化利用”是厕所革命事业中不能被忽视的“最后一公里”。

“万能处理器”助力实现无害化与资源化目标

这一行动方向与盖茨基金会在水源、卫生和清洁领域的重点工作不谋而合。我们希望通过创新卫生设施的安全管理和解决方案，满足全球贫困人口的基本卫生需求，帮助他们免于疾病和死亡的威胁，同时也减轻对自然环境的污染和破坏。盖茨基金会早在2011年就发起了“厕所创新大挑战”，在全球范围内征集并资助解决方案，其中的基本要求就包括杀灭粪污中的病原菌，经过处理的水可以循环利用，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困地区或广大农村地区提供持久且有经济效益的卫生服务，它们统称为“无下水道卫生系统”。

其中，“万能处理器”（Omni-Processor）是得到盖茨基金会重点支持的创新技术之一，目前已被证实能很好地助力中国和发展中国家厕所革命实现粪污的无害化处理与资源化利用，完成“最后一公里”。

万能处理器最早由盖茨基金会的技术合作伙伴Sedron Technologies环境公司（公司前身为“Janicki Bioenergy”）开发。这是一种适用于安置在社区，专门用来处理粪便、污泥等生活污水的分布式处理器。称之为“万能”是因为它不仅能在处理粪污的过程中生产足够的能量维持自身运转，还可以通过集中和安全的方式，借助各类创新技术和工艺，将人类粪便中的有害病原体消灭，并将剩下的物质转化成有经济价值的产品，包括清洁的水、电力、碳和肥料。此外，“万能”还有多种应用场景的意思，该处理器除了可处理人畜粪污、污泥外，还可以处理生活垃圾、危险废弃物以及其它生物质废弃物等。该技术的最大优势是通过就地处理，有效避免沉淀或填埋等方法处理过程中对环境造成的二次污染并提高处理后物质的无害化程度。

相较于传统庞大复杂的污水处理厂，万能处理器结构紧凑，仅占地约两个篮球场的大小，可以为50万人左右的城镇提供服务。由于它可以被放置到几乎任何一个地方，所以能很好地解决中低收入国家缺乏资金无力负担管网系统，或是其他因为高寒、干旱等原因无法部署管网系统的问题。

万能处理器第一台原型机组装问世后，比尔·盖茨曾现场饮用该机器处理污水后产生的洁净水，这一举动引发了媒体的广泛关注和报道。

安徽省蚌埠市五河县万能处理器全景。盖茨基金会 供图

中国伙伴让“理想”照进“现实”

尽管万能处理器原型机在其最初诞生地美国西雅图成功试运行，但真实的商业应用场景远比实验场景复杂。自原型机诞生以来，盖茨基金会就在世界范围内寻找合作伙伴，希望让这一具有革新性能的设施在真实世界发挥作用。

最终，我们在中国住房和城乡建设部的支持下，与北京二七机车工业有限责任公司达成合作。基金会将该处理器知识产权无偿转让给二七机车，希望其强大的研发制造能力以及长期深耕环保相关产业的技术专长能够与基金会在科技创新优势形成互补，实现“0到1”再“1到100到1000”的裂变效应，让万能处理器的“理想”照进“现实”。

2017年，万能处理器示范项目选址落地安徽省蚌埠市五河县并通过三方机构环评，踏上了在中国本土探索和完善其实际应用价值的征程。五年来，二七机车团队克服了新冠疫情带来的不利影响，在中外专家的指导下，采用跨界技术反复工程验证，历经一百多次试错，攻克了一系列难题。如今，在五河县示范运营的万能处理器装置已经完成了近5000小时的稳定运行，实现了污泥、粪污处理无害化、稳定化、减量化、能源化、资源化的目标。

随着国产化和工艺优化，中国版万能处理器的建筑和安装成本已大幅降低，同等处理规模的吨污泥设备投资比目前国内主流的硫化床和炉排炉工艺低三至四成，并解决了国内污泥、粪污无害化、减量化焚烧处理尾气难达标的困境，标志着中国已经完全掌握了污泥和粪污干化工艺以及硫化床锅炉超低排放的核心技术。

此外，二七机车还在根据实际需求设计与人体粪污、养殖场粪污处理、农产品加工废弃物等多种环境相配套的处理模块，同时针对中国中西部小城市缺少生活垃圾焚烧处理设施的现状，正在调整和优化处理工艺，满足中西部小城市垃圾焚烧处理的多元化利用需求和全自动稳定运行，以期让万能处理器真正实现“万能处理”。中国正在大力治理和改善农村环境生态，农村分类收集后的生活垃圾和粪污仍有一部分没有得到有效处理，万能处理器的分布式、撬装化特点就能很好地解决这个问题。

目前，盖茨基金会团队与二七机车正在和各地政府部门紧密合作，完善这一创新解决方案在中国的应用场景和市场条件，共同推动万能处理器的大规模应用。

推动更多创新方案落地推广

农业农村部、国家乡村振兴局最新数据显示，截至2021年底，全国农村卫生厕所普及率超过了70%，其中，东部地区、中西部城市郊区等地区，农村卫生厕所普及率超过了90%。然而，厕所革命的继续推进也面临中西部尤其是干旱、寒冷等特殊条件地区适宜技术产品较缺乏的问题。

盖茨基金会的“无下水道卫生系统”中的另外一种较为成熟的技术“新世代厕所”（Reinvented Toilet）能够帮助改善这一状况。与万能处理器的集中处理方式不同，“新世代厕所”通过内燃技术或化学处理技术在单个厕所内就能实现粪污的无害化处理，从源头上解决“最后一公里”的问题，更适合家庭或微型社区应用。“新世代厕所”无需连接下水管网，且能产生循环水用于冲洗厕所，模块化安装优势可以满足家用或公共厕所的多样化需求。

目前，我们与农业农村部规划设计研究院合作，在不同地理气候和经济条件下开展试点示范项目。初步测试结果显示，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助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。

基础卫生设施的革新是一场旷日持久的工程，无论是万能处理器还是新世代厕所的推广，都需要政府、公营和私营部门携手合作。今年是盖茨基金会北京代表处成立15周年，与中国伙伴们的多年合作让我们相信，中国在工业化创新、低成本制造、标准化应用和大规模推广等方面的优势，不仅能够帮助其自身完成“厕所革命”，也能为解决其他发展中国家和地区面临的厕所难题贡献力量。