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撰文 | 蒋海宇

编辑 | 陈晓雪

历史上，我们人类如厕经历了三个阶段，也可以认为是三种方式。

第一种，直接在树丛中如厕，甚至连遮掩都没有；第二种，在没有处理粪便能力厕所方便，比如一些农村地区使用的旱厕——在地上挖个坑，坑上搭个棚。

第三种，就是现代城市居民最熟悉的如厕方式——抽水马桶，能用水把粪便冲走的厕所。在城市里，抽水马桶是任何私人或公共空间的必备设施，我们对它们的存在也习以为常。抽水马桶也非常廉价，很多装修公司都有“装修送马桶”的优惠。

但是，马桶只是家庭和公共环境卫生的最后一环。隐藏在马桶后面，还有巨大的管道工程和人体废弃物处理系统，而这些基础设施不仅昂贵，也不易规划和建造。

据《中国经济导报》，污水管网的建设成本往往高达300万-500万元/公里。污水管网一旦落成，不会随意更改，这就要求规划者在城市发展的初期，就要考虑城市的未来布局。由于污水管网是在地下施工，其过程本身也具有一定的危险性和复杂度。

因此，全球很多地区，包括中国的农村地区，都缺乏下水管道（如下图）。也因此，世界上只有一小部分人能够享受抽水马桶带来的便利。据盖茨基金会介绍，由于中国人口众多，仍有3亿人无法使用改良的厕所，其中大多数人生活在农村地区。

到2030年，世界的大部分地区，尤其是人口众多的非洲地区，依然缺乏污水管网/盖茨基金会

无法被管网带走的人体废弃物几乎得不到处理，就地排放到生活环境中，这可能会污染食物和水源，并引发肠道疾病。全球每年有150万五岁以下儿童因此丧生。而在中国农村地区，中国疾病预防控制中心专家向《新华每日电讯》指出，80%的高发传染病是由厕所粪便污染和饮水不卫生引起。

除了疾病，人体废弃物还会带来其他问题。“很多人认为粪是好东西，直接填回田里面就可以了。但是慢慢随着大环境的改变，我们意识到，直接回田生产出来的庄稼还是有问题的，包括抗生素的问题，以及营养物质超量的问题”，盖茨基金会中国办公室高级项目官刘东告诉《知识分子》。

在贫困或偏远的地区迅速建造管网显然是不现实的。有没有更好的解决方案？

比尔·盖茨提议，希望人们考虑使用一种新型的厕所，这种厕所无需下水管道，可以就地处理人体废弃物。

11月6日，在北京新世代厕所博览会上，盖茨握着一瓶人体废弃物，鼓励全世界采用新的厕所技术/盖茨基金会

第四种如厕方式

新型厕所要解决的核心问题，就是在没有污水管网的情况下处理人体废弃物。这种新型的厕所已有多种产品原型，甚至已经商业化，可供单个家庭、多家庭或社区使用。

不同的产品使用了不同的人体废弃物处理技术。

供单个家庭使用的马桶，常采用燃烧或烘烤的方式处理废弃物。这些马桶先将尿液和粪便分离。尿液在经过处理后会被回收使用，用于厕所的冲洗系统，或者储藏他用，而粪便则会被缓慢烘烤成为残渣，或者燃烧成灰，用作肥料。

以克兰菲尔德大学研究制作出的早期原型为例，当用户该做的事结束以后，只消关上马桶盖，就可解决身后的问题，因为马桶盖会带动联动装置，将废弃物倒在马桶的主体部分。此时，带小铲的黄色杆子会把厕碗刮干净，而马桶盖则减少了气味的外扩。

之后，沉在液体废弃物下面的粪便会通过一个“阿基米德式螺旋”被送到一个燃烧炉中，缓慢燃烧。粪便燃烧不仅能杀死致病原，燃烧产生的多余热能还能够被马桶的电力系统转化成电能储存起来，用于下次引燃。因此，该厕所系统无需外部电源就能运行。燃烧的灰烬很少，可以丢掉或作为花草的肥料。

液体废弃物则通过一个纳米疏水膜，被转化成为干净的水，可用于浇花或清洁。疏水膜可每三个月更换一次。

比起单个家庭使用的马桶，供多家庭或社区使用的多单元厕所，因旅游景点的需求，发展得更迅速，已有可供购买的产品，很多是由中国企业生产。多单元厕所对废弃物的在场处理可由多种技术实现：包括电化学分解、膜生物反应、燃烧等。

这里主要以加州理工学院研发出的电化学分解系统为例介绍。

该处理系统把各普通马桶连接起来，集体处理收集到的废弃物。该系统无需像上述马桶一样先将尿粪分离，而是直接让混合废物在化粪池中沉淀分离，并由厌氧/好氧系统做预处理。接着，液体将自动流向电化学处理系统，在被氧化消毒的同时，产生少量氢气。

放置在储藏箱里的人体废弃物会分离为上层液体（supernatant）和沉淀物（sediment）。沉淀物将在厌氧/好氧的环境中被细菌处理。/Michael Hoffmann

被电解系统消毒后的污水可以在厕所内部循环使用，也可以用于灌溉。沉淀、分离且消毒过的固体废弃物则可被用作肥料。

这一系统需要太阳能或外接电源供电，但无需用水或其他消耗品的投入。目前，中国一环保公司已获授权生产使用。这种集装箱化的厕所落地方便，正在中国的寺庙、公园、小学试点运行，也在南非德班试点使用。

集装箱化的厕所在宜兴南岳寺/Eco-San

从实验室到产业化

除了上述两种厕所，北京新世代厕所博览会还展览了另外二十余种厕所产品。它们的共同特点是，均由盖茨基金会资助科研机构研发，再由获得专利使用许可的企业商业化。

不过，很多产品目前只有原型，尚未实现大规模产业化，因此成本仍较高。北京科技大学环境与工程学院教授李子富认为，这并非不可解决的问题。“现在一套马桶可能要几千块，但当你大批量生产后，成本完全不是一个数量级”，他解释道。

 “新世代厕所”市场规模预测/盖茨基金会

据盖茨基金会和波士顿咨询公司的分析，全球“新世代厕所”市场规模预计在2030年约有60亿美元，其中非洲地区5亿，东亚地区20亿。

但是，一项科技要真正成为影响世界的力量，不仅需要资金、人才和技术，还需要整个产业链的组合，以及金融机构等外部力量的支持。

具体到投资，盖茨介绍，大部分企业目前还在观望。“人们希望进一步了解这些产品的可靠性、质量、去味效果，以及在成本较高的情况上，这些产品的哪些特征会促生市场的增长。”盖茨说。

因此，盖茨基金会不仅需要在技术方面提供支持，也需要在商业方面沟通各方利益相关者。“为了让这个产业能够准备好，我们还需要让企业理解其中的商业机会、商业模式，我们也会和城市，以及其他使用卫生服务的用户沟通，并对用户端的服务模式进行改造”，Doulaye Kone告诉《知识分子》。

此外，Doulaye Kone也提到，基金会在和世界银行、亚洲开发银行、非洲开发银行等组织合作，让他们理解卫生产业的商业模式，以促进这些机构对“新世代厕所”投资。

可以看到，一项科技要真正成为影响世界的力量，不仅需要资金、人才和技术，还需要整个产业链的组合，以及金融机构等外部力量的支持。

“新世代厕所”和中国

习近平在2015年提出的“厕所革命”，在此次博览会开幕式中被多次提及。初期，“厕所革命”目标在于治理旅游景点卫生。但习于2017年扩大了革命目标，他说“厕所问题不是小事情，是城乡文明建设的重要方面，不但景区、城市要抓，农村也要抓，要把这项工作作为乡村振兴战略的一项具体工作来推进，努力补齐这块影响群众生活品质的短板。”

中国政府希望在2020年使农村卫生厕所的普及率达到85%，到2030年让所有城镇居民用上清洁厕所。

刘东介绍说，在中国，主要的应用场景包括两方面：一是住户比较分散的农村地区，或者管网不易建设的地区；二是像阳朔这样的旅游特色小镇——相当多的旅游小镇没有管网设施。

但中国还有更重要的角色，盖茨认为，那就是将“新世代厕所”出口到其他国家。