古希腊、古罗马时期就有了规划良好的排污系统从“合流制”到雨污分流

合流制下水道示意图

合流制下水道示意图

撰文/供图言章

最近几年，厕所变革在全国各地推开，“厕所革命”成为一个热词。实际上，厕所并不是私密的事情，而是公共卫生事业，因为很多疾病是通过粪水传播的；所以，排污成为关乎人的健康的最要紧的事。

被用作肥料甚至用来生产黑火药

“庄稼一枝花，全靠粪当家。”“大粪是个宝，庄稼离不了。”我们从这些农业谚语便可认识到粪便在农业上的利用价值。

把粪便用作肥料历史悠久。古埃及就用粪便给农田施肥，甚至把粪便中的甲壳虫当作崇拜物供奉。

城市有了排污沟渠和下水道后，用粪水灌溉农田在世界各地流行起来。根据确凿的史料记载，波兰西里西亚从1531年开始用粪水灌溉农田；英国爱丁堡从1650年开始用粪水灌溉农田；法国巴黎从1868年开始用粪水灌溉农田；德国柏林从1876年开始用粪水灌溉农田；美国各州从1871年开始用粪水灌溉农田；澳大利亚墨尔本从1897年开始用粪水灌溉农田。

粪便毕竟臭不可闻，很早就有人担心用它给农田施肥，收获的农作物会有损人的健康。

1869年，巴黎市政府规划出一块6公顷的草地进行实验。实验结果表明，用粪水浇灌牧草产量大增，草并没有粪便的味道，奶牛吃了这些草所产牛奶经专家化验鉴定没任何问题。

1875年，“微生物学之父”路易·巴斯德的合作者雅克·约瑟夫·格朗谢还进行了一次更大胆的实验，他用含伤寒病菌的粪水浇灌萝卜地，实验结果证明，所产的萝卜并不含任何病菌。

法国政治经济学家皮埃尔·勒鲁（1797年-1871年）曾大力宣扬粪便的生态循环，他认为，把粪便给农田施肥促进农作物生长，人吃了这些农作物再给农田施肥，如此循环，便可解决饥荒问题，让贫困从地球上消失。

尽管有人质疑把粪便用作肥料的安全性，一个不可否认的事实是，在化肥得到普及前，人类一直用粪便给农田施肥；就是在化肥普及后，也有人用处理过的粪便给农田施肥，有机肥可让土壤更松软，更有利于农作物生长。

欧洲一些国家过去还用粪便制造黑火药。例如，伦敦市政部门过去把从厕所掏出的粪便倾倒到含有硝酸盐矿物质的场地上，经过一段时间的化学反应后从中提取硝酸钾，再按“一硝二磺三木炭”的原理配置黑火药。

过去直接排入地面水系

把粪便排入地面水系有两种方式，一种是掏粪工把从居民家收集的和从公共厕所掏出的粪便倾倒到地面水系；一种是粪便通过下水道系统流入地面水系。

下水道大约有6000年的历史。美索不达米亚（大致在今天的伊拉克）在公元前4000年就有陶制排水管道，把居民生活污水和雨水排走。

印度河流域文明（公元前3300年-公元前1300年）时期也有把粪便排入下水道的情况，靠水流将粪便冲走。

古希腊克里特岛在米诺斯文明时期(公元前3000年-公元前1100年)，克诺索斯城就有规划良好的排污管道系统，一些埋入地下的陶制管道至今仍在使用。

古罗马在公元前800年开始修建排污管道系统，厕所粪便排入下水道后被水冲入主排污管道，继而排放到附近的水系，古罗马作家老普林尼在他的著作《自然史》中赞美罗马城的排污系统：“在罗马人实现的诸多伟大事业中，排污系统是最值得称颂的。”

中世纪的欧洲，很多城市兴建了下水道系统。克罗地亚东南部港口城市杜布罗夫尼克（古代叫“拉古萨”）从1272年开始修建下水道，整个工程延续到15世纪，这个下水道系统现在仍在使用。

英国人约翰·哈灵顿1595年发明的抽水马桶，在19世纪的欧洲得到普及，人的如厕环境卫生了，但人体排泄物被冲入下水道，未经过处理直接排入地面水系，带来严重的环境污染和伤寒、霍乱等疾病的传播。虽然工业化国家在19世纪后半叶开始向下水道加入消毒剂，但这也只能是杯水车薪，灭菌消毒效果并不理想，况且这些消毒剂本身也会造成环境污染。

现在必须经过处理后排入地面水系

出于环保和公共卫生要求，最近几十年来，世界上越来越多的城市禁止将粪便未经处理直接排入地面水系，这就需要对已有的下水道系统进行改造，或重建一个下水道系统，让含有粪便的生活污水与雨水分离，各走各的管道，雨水直接排放，生活污水则处理后排放。

英国曼彻斯特大学的科学家团队在1912年发明了居民生活污水活性处理工艺，从此，世界上越来越多的城市建设污水处理厂，对生活污水进行集中处理。

上文提到的对已有的下水道进行改造，这种改造后的下水道就是“合流制”下水道。在下水道排水口处设置一个截污坝，晴天，下水道只有污水，由于流量小，这些污水被截污坝截流而流入排污管道，再流入污水处理厂进行处理，达标后排入地面水系；雨天，下水道既有生活污水也有雨水，由于流量大，混合在一起的污水和雨水便漫过截污坝，直接排入地面水系，只有被截污坝截入排污管道的混合在一起的污水和雨水才能进入污水处理厂。

可见，合流制下水道并不能解决生活污水的污染问题，它只能让污染规模减小。现在新规划的城市或城区，大都采用“分流制”下水道系统，让生活污水走一个下水道系统，让雨水走另一个下水道系统，这样，就可以避免将未经处理的生活污水排入地面水系，彻底解决生活污水的污染问题。

污水离开居民楼先入化粪池

至此应该明白了，污水是通过合流制或分流制下水道系统流向污水处理厂，在那里经过处理后排放到开放水域。但现在又出现了一个问题，各家各户的粪便如果直接流入公共排污网管，这不但加大了污水处理厂的负担，也很容易堵塞下水道。

解决这个问题的办法就是“化粪池”。化粪池是对粪便的一种处理工艺，它是由英国人唐纳德·卡梅隆1896年发明的。

现在，化粪池在很多国家是住宅的“标配”，粪便通过下水管道离开居民楼后先进入化粪池，经过初期处理后再排入公共排污管道系统。

化粪池有两池的，也有三池的，原理是一样的。拿三池化粪池来说，粪便离开居民楼后首先进入第一个池子，在里面发酵分解。第一个池子的粪液通过中间孔洞流入第二个池子，粪皮和粪渣则被阻留在第一个池子继续发酵分解。流入第二个池子的粪液进一步发酵分解，粪液也更清澈些。同理，让第二个池子的粪液通过中间孔洞流入第三个池子，在这里，粪便经过第三次发酵分解，大部分病原体已被灭杀，更清澈的粪液流入市政公共排污管道。

如果化粪池是砖砌的，也存在粪水渗漏污染土壤和地下水源问题。目前，塑料化粪池和玻璃钢化粪池得到推广，可有效解决粪水渗漏问题。不管是何种材料的化粪池，都要每年至少清掏一次。

最后要警示读者的是，千万不要在化粪池井口附近吸烟用火，因为化粪池产生沼气，在化粪池井口用火很容易引起沼气爆炸！化粪池的井盖上一般有“污水”或“污”字样，很容易辨识。

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