“沼改厕”推广模式的实现及其在四川省的应用

周 琨，冉 毅，吴 进，贺 莉，孔垂雪，向政亦，高志飞，毛 靖

“沼改厕”推广模式的实现及其在四川省的应用

周 琨1，冉 毅2※，吴 进2，贺 莉2，孔垂雪2，向政亦3，高志飞3，毛 靖3

（1. 四川农业大学管理学院，成都 610030；2. 农业农村部沼气科学研究所，成都 610041；3. 四川省农业农村厅，成都 610041）

农村户用沼气池是国家战略性惠农措施，中国政府为促进农村沼气工程建设投入了大量财力物力。近年来，因劳动力转移、农业产业结构调整等多种原因造成大量沼气池闲置弃用，极大地浪费了国家和人民的财产。如何提高农村户用沼气池利用率，改善农村生产生活环境是当前乡村振兴面临的一大难题。该研究从“沼改厕”的现实背景、发展现状和技术模式入手，通过“推广模式、推广方法、效益分析和管护机制”四个层面对四川省“沼改厕”典型地区进行案例分析，并深入讨论了“沼改厕”模式的推广应注意的问题，为农村“厕所革命”提供互补的改厕方式，也为“沼改厕”推广模式提供理论支撑。

沼气；经济分析；沼改厕；四川省；案例分析

0 引 言

农村户用沼气是农村改善环境、促进资源循环利用和提高能源使用效率的重要战略性建设工程[1]。为此，中国政府投入大量资金以支持农村沼气工程发展，极大地改善了中国农村生产和生活环境。但随着劳动力迁移、农业产业结构的调整、沼气工程维护成本居高不下[2]、补贴成本地区差异化存在[3]等多种原因造成大量沼气池闲置弃用[4]，极大地浪费国家和人民财产。如何提高沼气使用效率，达到提供清洁能源、改善环境的作用成为中国农村急需解决的现实问题。

“沼改厕”就是利用在农村原来已经建设的沼气池，实施改建卫生厕所，将厕所粪污、圈舍粪污通过管网与沼气池联通，通过沼气池对人畜粪污进行无害化处理，经厌氧发酵处理后的沼渣沼液形成生态有机肥还田利用。本文站在全国农村厕所革命“一盘棋”的角度，基于四川省推进“沼改厕”的典型案例，对农村“沼改厕”推广方法、推广模式、效益分析和管护机制进行探析，旨在充分发挥沼气池的功能和作用，盘活闲置资产，丰富改厕模式，为“沼改厕”融入农村厕所革命推进格局中提供有益的思路。

1 中国农村“沼改厕”现状

在全面推进乡村振兴，加快农业农村现代化的新形势下，提高农村沼气等清洁能源的利用率成为当前中国实现碳中和与碳达峰的有效路径，也是新时代乡村全面振兴的主题之一。“沼改厕”不仅涉及到沼气池和卫生厕所的建设改造、粪污资源化处理以及设备日常维护等技术层次，也关联到农民思想观念和行为方式的转变。其中，卫生厕所的建设不仅仅是中国农村地区的基础性建设工程，也不是简单重复的粗放式治理，而是一项系统性工程，是面对农村厕所革命行为主体分散性和复杂性突出问题[5]，旱厕、露天厕所和非标准厕所存在的自排污后端处理能力不足[6]，农户缺乏主动性改厕意愿[7]，高原高寒、缺水干旱、生态环境脆弱与要素资源短缺[8]，实施主体单一[9]，建设成本高、资金投入缺口大[10]等问题是农村公共服务领域亟待补齐的突出短板之一，也是乡村振兴战略实施过程中不可回避的问题。随着“厕所革命”在中国持续开展和深入推广，卫生厕所已经成为中国农村地区乡村振兴的核心评价指标。截止至2018年，中国农村无害化卫生厕所的普及率已经超过60%[11-12]。除卫生厕所外，沼气池建设也是中国农村惠农工作的重点工程。沼气池能够将畜禽粪污进行厌氧发酵产生沼气、沼渣和沼液，能够为农民生活和农业生产带来巨大便利和效益。20世纪初，中国在全国范围内开始实施农村沼气国债项目[13]，并在2015年连续三年实施沼气转型升级试点项目[14]，极大地推动了沼气事业的发展。但在2009年以后，中国户用沼气的新增数连年下降，并从2016年开始，每年户用沼气报废数量逐年增多[15]。2017年中国上报的户用沼气报废数量比2016年各地统计的数量增加了2倍多；2018年达到了150万户之多[16]。沼气池的闲置废弃成为农村能源利用的常态，如何提高沼气池的可利用价值也是亟需解决的重大问题。

“沼改厕”模式可以较好的将厕所与沼气池相连接，并通过多种技术模式实现沼气池的再利用，不仅能够解决粪污的收集与无害化处理问题，还能消除闲置沼气池的安全隐患。厕屋安装的便器宜配套安装能够使沼液回流冲洗厕所的装置，通过PVC材质的“U”形导管设计实施“上部回流三位一体”沼气池技术，可以有效减少沼气池堵塞、泄露问题[17]。分子生物学技术在户用沼气池中接种瘤胃菌剂可以使发酵更加充分[18]；利用沼气池处理厕所粪尿技术经过几十年的发展，技术日趋成熟，各项技术的应用使得户用沼气池向着更加安全、高效、便捷的方向发展，沼液经沉淀后溢流贮存或应用，从卫生评价指标分析，可以达到GB7959《粪便无害化卫生标准》和GB19379《农村户厕卫生标准》的要求。

2 四川省农村“沼改厕”主要推广模式

《四川省推进“厕所革命”三年行动方案（2018—2020年）》提出，要以项目推动农村厕所革命重点县建设，重点县按照规划指标进行农村户厕改建，并详细制定了各项补助标准。截止至2020年，四川省累计投入中央和省级资金107亿元，实施5 100个厕所革命整村推进示范村，完成新（改）建公厕17 946座，新（改）建农村户厕217.2万户，农村卫生厕所普及率达86%，基本完成了“厕所革命”三年行动方案的要求[19]。四川省因地制宜，通过采取不同模式推动农村改厕，在西充县等8个县（市、区）开展农村“沼改厕”试点，主要针对对象为农户所建的沼气池，其原理为将卫生厕所与户用沼气池联通，使厕所粪污接入沼气池，经厌氧发酵对粪污进行无害化处理后，灌溉农作物实现消纳利用，并支持和鼓励资金多元化投入，变单项“农村改厕”为多元化系统工程来实施，对推动农村改厕起到了积极的作用。“沼改厕”推广模式的示意图见图1。

2.1 单户式“沼改厕”模式

单户式“沼改厕”模式是利用管道将农户自家原有的沼气池与卫生厕所连接起来，将粪污接至沼气池中进行无害化处理，产生的沼液沼渣进行还田利用。单户式“沼改厕”模式见图2。

单户式“沼改厕”模式的优点：单户式“沼改厕”模式采用“粪污-沼气池-无害化处理”的技术模式，一方面将沼气池改造成三格式化粪池，节省厕所改造的资金，另一方面充分利用沼气池发酵功能，对粪污进行无害化处理并还田利用，达到节约资金和环保的双重作用。

单户式“沼改厕”模式的缺点：一是此模式只能处理农户日常粪污，不能处理农户日用餐厨、洗浴、洗衣等生活污水，变相的提高了日常生活废弃物的处理成本。二是此模式只能为单户家庭服务，若出现家庭中劳动力长期外出打工的现象，则将降低单户式“沼改厕”模式的利用率。三是该模式的长期维护需要一定技术、人力或财力支持，若家庭中缺乏技术人员或有效收入，则该模式的长效管护将成为一大难题。

2.2 联户式“沼改厕”模式

联户式“沼改厕”模式是指将两户以上农户的卫生厕所通过管道装置连接起来，将粪污接至沼气池中进行无害化处理，沼液沼渣还田利用。小联户可处理3～5户卫生厕所，大联户可处理10户以上卫生厕所。联户式“沼改厕”模式见图3。

联户式“沼改厕”模式优点：联户式改厕模式利用原有排水渠加装排污管道，连接厕所和沼气池，使多家农户粪污能够集中到一个沼气池进行无害化处理，然后还田消纳利用。这种模式不仅方便多家农户将废弃资源进行集中处理利用，减少因劳动力转移而导致沼气池闲置弃用的情况，并且能够提高沼气池利用效率，降低每户农户沼气池建设成本和日常维护成本。

联户式“沼改厕”模式缺点：该模式虽然能够利用沼气池对多户家庭粪污进行无害化处理和再次利用，但设备的维修和管护相比较于单户式需要投入更多人力和财力；而且在低温环境下，沼气池发酵效率较低，产生的沼渣沼液的较少，因此资源的分配使用也将是联户式“沼改厕”模式面对的现实问题。

2.3 厕污共治模式

“厕污共治”模式是指在农户居住相对集中的村庄，通过沼气池将农户卫生厕所与生活污水收集至沼气池中，粪污通过沼气池进行无害化处理，污水通过管道排至污水处理站进行集中处理，经济条件允许的地区还可以建设人工生态湿地，处理过的污水排放至人工生态湿地，通过淤泥吸附、植物降解实现生态处理。厕污共治“沼改厕”模式见图4。

厕污共治模式优点：一是该模式统筹考虑农村改厕和生活污水治理，通过沼气池和污水处理池，将农户日常生活粪污和污水进行收集、处理和再次利用。二是该模式将沼气池作为农户生活污水处理的前置预处理设施，偏远山区也可以将其作为农田灌溉的微型蓄水池，解决农田灌溉季节性缺水问题。三是污水经过处理后可直接用于灌溉，即完全实现资源的循环再利用。

厕污共治模式缺点：该模式的缺点与联户式“沼改厕”模式相似，但厕污共治的后续管护机制更为复杂，在严酷的气候环境下污水处理设备可能出现工作故障的情况，因此，需要的技术要求和资金支持更高。对于偏远地区的农村来说，设备的技术和维护费用将是后续管护的一大难题。

3 “沼改厕”模式在四川的典型实践

3.1 四川省“沼改厕”技术模式的形成

四川省农村“沼改厕”技术模式，从容积来看农村户用沼气池大多为6～8 m3，比目前推广较多的三格式化粪池1.5～2 m3容积更大，户用沼气池停留时间是三格式化粪池停留时间的4倍以上，有害病原菌（大肠杆菌和沙门氏菌）、虫卵（蛔虫卵和钩虫卵）、血吸虫在化粪池处理卫生效果更好；从技术工艺设计来看，户用沼气池工艺设计上是典型的封闭式厌氧处理设计，三格式化粪池第一格和第三格设计了排气孔，仅第二格为厌氧设计，户用沼气池对有害微生物沉淀作用与杀灭程度更高，无害化效果更好。四川省井研县推进“沼改厕”模式，用最直观的技术，将闲置沼气池改建厕所，有效推进农村改厕进程，解决了群众关注的问题，“沼改厕”模式实施效果好，群众满意度高，因此本文以井研县推进“沼改厕”案例进行典型分析。

3.2 “沼改厕”模式在四川的应用

四川省井研县大力开展农村“厕所革命”整村推进示范村建设，率先在全县20个村开展“厕所革命”整体提升行动，2018年至2020年三年带动全县2.2万余农户开展厕所改造，共改建农村户用卫生厕所66 378户；特别是2020年，井研县完成农村“厕所革命”整村推进示范村28个行政村9 156户，实现示范村无害化厕所普及率达到90%以上，全县整体农村卫生厕所普及率达到95%以上。

3.2.1 推广模式

井研县在推动“沼改厕”模式中，主要利用沼气池净化技术，一是对户用沼气池加盖、砖砌改建成三格池，或是以户用沼气池为第一级厌氧处理池，对接建设第二格与第三格处理池，有条件的还可以增加沉淀池和生态池，建设成本低，处理效果好。井研县对居住较为分散、地形地貌复杂的村庄和农户（散户），充分利用有沼气池但没有使用沼气的农户，将沼气池改造成三格化粪池。厕所粪污经户用沼气池厌氧发酵对粪污实行无害化处理后，产生的沼肥还田，实现消纳利用。二是对村庄人口规模较小，3户以上10户以下相对集中采取联户建设无害化厕所的模式，对厕所统一进行改造，将各户粪污从通过管道相连集中进入大型三格化粪池进行处置，粪污在厌氧环境下被厌氧微生物分解转化，处理后的粪污应达到无害化卫生要求，能够直接用于农业施肥，实现粪污资源化利用。三是对靠近乡镇污水管网和乡镇污水处理厂周边较为集中居住的农户，采用接入城镇污水管网模式。粪污经过沼气池进行处理后，再接入城镇污水管网进行厕污共治末端处理。

3.2.2 推广方法

四川省井研县大力开展农村“厕所革命”整村推进示范村建设，率先在全县20个村开展“沼改厕”，带动全县2万余户农户开展厕所改造。总结井研县的做法：一是政府部门牵头，划定各基层单位项目责任，充分尊重农民主体地位，运用“一事一议”民主决策机制，确保“沼改厕”工程有力有序有效推进。二是井研县各村庄也将改厕纳入村规民约，通过群众评议，提高村民参与度。由此，井研县形成县、镇/乡、村三级联动与“多层参与、层层落实、分层负责”的方法推广“沼改厕”。三是通过对现有沼气池设施且能就近还田利用沼肥的农户，给予沼气池清污和修缮帮助，设置防雨沟、台地等，将粪污排入沼气池进行发酵处理，安装厕屋和畜禽粪舍内粪污管网，并定期检查沼气池和清理沼气池地表设施，达到农户“沼改厕”目的。该方法推广速度快，面积覆盖广，村民参与度高，有力地推动了农村改厕进程。到2020年，井研县农村卫生厕所普及率达到了95%。

3.2.3 效益分析

1）经济效益分析

自有收益。“沼改厕”除了可以对粪便实行无害化处理外，经沼气池厌氧发酵后产出的沼液沼渣能够带来一部分经济效益。沼渣沼液作为沼肥使用，喷洒作物叶面可以有效预防果树等植物病虫害，至少可为农户减少20%农药化肥的使用量[20]。以四川省井研县为例，一口6 m3沼气池年产沼肥约6 000 kg左右，平均每户农户沼气池的沼肥产量基本可以满足农户一年的肥料需求[21]。若以节约用电、薪柴和化肥等方面的费用计算，则每口8 m3沼气池每年可为每户农户节省850元[22]，若以井研县沼气池保有量21 564口计算，则可节省约1 833万元。

财政投入可行性。“沼改厕”是国家治理农村人居环境的重要工程，也是“厕所革命”进一步提升的技术模式，其主要采取国家与地方政府财政资金支持，农户自筹或以工代劳形式进行改厕。“厕所革命”战略推广数年来，财政补贴占比较大，若以“沼改厕”作为主要推广模式，则将大大减轻财政负担。

如果按照已改建单户式三格式化粪池预算，每户平均补助标准1 300元，则改造的2.2万户厕所需补助资金超过2 860万元，而国家财政对2020年推进农村厕所革命的井研县的资金支持为1 500万元，改厕资金缺口明显。井研县农村户用沼气池保有量21 564口，若以“沼改厕”推广模式计算，每户平均补助标准为300元，则政府补助资金仅需646.92万元。因此，“沼改厕”作为一种简单实用的粪污处理模式，节约了改厕成本，快了改厕进程，具有较强的示范效应和实际应用意义。

“沼改厕”模式与新建三格式化粪池成本对比分析。以单户式厕所为标尺进行成本分析，则“沼改厕”模式的建设成本主要包含以下几方面：其一是人工维护成本，沼气池内空气不流通，含有硫化氢等有毒气体，需相关专业人员对沼气池进行清掏维修。农村户用沼气池一年需清掏一次，当地上门服务费为200元/d[23]；其二是材料成本，农村户用沼气输气管道常选购聚乙烯管和聚氯乙烯管，另配有弯头、开关、炕口密封盖板等，市场价共计400元左右。农户在家改造厕所而耽误务农或外出务工的损失为“沼改厕”的间接成本，根据四川省2020年统计年鉴显示，四川省农林牧渔从业人员年工资为51 754 元/年，平均每天为141.79元，进行沼气池清掏处理需占用农户一天时间，因此，农户的劳动力机会成本为141.79元，选择“沼改厕”模式处理粪污总成本合计为741.79元/户。

新建三格式化粪池模式成本分析。新建或对农户已有旧粪池进行清理改造为三格式化粪池，通过三格式化粪池的层层分流与沉淀实现对粪污的无害化处理达到改厕的要求。四口之家及以下人口建设容积为2 m³的三格式化粪池，需单砖800块、水泥12包、砂1.5方、碎石0.5 方、直径110 mm管5根（弯头12个、直接6个）、直径40 mm管1根（弯头3个）、直径8 mm圆钢0.75 m×30根、0.37 m×36根、0.25 m×12根、直径12 mm螺纹钢1 m×4根，另外购置1个排气孔、过粪管2个、排水管1个，浇筑盖板3块等，参照现行市场价格，算出建筑材料总价格近1 500元。经政府培训后农户可自行选购建筑材料和改建旧粪池共需耗时4 d左右时间，则劳动力机会成本为567.6元，三格式化粪池处理粪污成本合计为2 067.6 元/户。

对单户式“沼改厕”与三格式化粪池处理模式成本比较分析，见表1。此外，厕所结构分为两部分，室内厕屋（包括厕门、通风窗、全封闭吊顶等）和室外粪便处理池，井研县厕屋改造严格按照户厕改造技术要求执行，由于厕屋改建受厕屋面积、家庭条件、个人偏好等因素的影响较大，厕屋改建成本差距过大，在此不将厕屋改建核算入改厕成本中。

表1 井研县单户式“沼改厕”与三格式化粪池建设成本分析

通过表1可以直观地看出单户式“沼改厕”与三格式化粪池处理模式建设成本的差距，其中单户式“沼改厕”的建设成本较三格式化粪池低一半以上，其成本优势主要体现在将农户自有的沼气池充分利用起来：建设阶段只需清掏维修，购买管道将沼气池与户厕连接起来即可使用。改厕完成后，需每年请专业清掏维修人员上门对沼气池清掏一次，亦可组织村民或集体经济组织进行掏粪清污处理。因此，相对于其它模式，“沼改厕”模式具有经济成本低，可用性强等优势。

2）生态效益

通过外部性溢出效应、外部影响对“沼改厕”技术模式的生态效益进行分析。“沼改厕”技术模式能够促进资源的可持续利用，并间接起到减少温室气体排放的作用[24]；同时在水质污染方面改良效果较好，能够有效净化污水，降低水中还原性物质污染程度[25]。此外，沼液沼渣可以还田利用，提高土壤的有机质含量。借鉴董红敏等[26]核算沼气池碳减排的结果来测算“沼改厕”技术模式碳排放减少量：每口沼气池可为单个农户实现减少1.43～2.0 t二氧化碳排放量，若井研县21 564口沼气池如果继续发挥作用，可减少二氧化碳排放量3.08万～4.3万t。

3）社会效益

推行“沼改厕”模式不仅可以使粪污中寄生虫、蛔虫等有害虫卵在密闭的沼气池中被消灭，减少由厕污引起的传染疾病的发生率[27]。2020年9月15日至10月15日，农业农村部沼气产品及设备质量监督检验测试中心对四川省“沼改厕”户用沼气池出料间（水压间）水样检测，检测结果为187个样品的粪大肠菌值均在“标准限值≥10-4”范围内，粪大肠菌值合格率为100%，样品粪大肠菌值均符合标准要求，说明“沼改厕”模式的推广对降低微生物病原菌有明显的抑制作用。另外，政府对于农户“沼改厕”的奖补措施也会使农户增加改厕意愿和获得感，突出村民主体地位，使社会福利水平随村民个人效用的增加而不断提升，具有良好的社会推广价值。

3.2.4 后续管护机制

井研县按照“谁受益、谁负担、谁管护”的原则，零散的户厕改造由村民自行管理，集中户厕改造、集中生活污水工程等配套设施移交村委会进行维护管理。通过完善村规民约，明确责任和义务，采取市场化购买服务和群众自筹相结合的方式来建立保洁队伍，建立设备日常维护监管制度，极大地提高了设施的管护水平。

4 “沼改厕”模式推广应注意的问题

通过四川省推进农村“沼改厕”案例分析发现改厕推广模式多样化，农户改厕意愿较强，特别是“沼改厕”模式，能够改善沼气池闲置废弃的现象，有效盘活国家财政资金对农村户用沼气池存量资产，达到节能减排和环境改善的作用。其“推广模式、推广方法、效益分析和管护机制”之间相互联通，具有良好的经济、社会和生态效益，为不同地区提供可借鉴的改厕模式。但在实际推广过程中，“沼改厕”模式还存在实施主体与资金投入相结合问题、技术模式与经济实用性选型问题、产业链条与粪污资源化利用问题及后续管护与长效使用问题。

4.1 实施主体与资金投入的有效结合问题

农村“厕所革命”在效益使用上具有非排他性，投入难以通过市场机制获得回报。鉴于农村“沼改厕”实施的主体是农户，资金投入主体则是政府为主，但只依赖于政府投资却仍然存在投入严重不足的问题。应强化农民主体改厕意愿，盘活农村户用沼气池存量，通过市场机制吸引社会资本合作，破解资金投入主体单一和资金缺口等困难，有助于推动改厕进程。

4.2 技术模式与经济实用性选择问题

“沼改厕”改造工艺技术升级优化与经济实用，可以有效推进农村改厕，但在推广实施环节中，未严格按照卫生厕所的标准和要求进行施工，影响改厕质量与使用。在资源循环利用、污水和粪便处理、减少人畜共患病传播风险等方面，“沼改厕”模式的经济效益投入产出比达到1∶5.3[28]，因此应建立政府、企业、农户互利产业链，可促使改厕资源得到有效循环利用[29]，节约改厕成本，推动改厕从数量增长向实用质量提升转变，促进跨界融合的改厕产业模式。

4.3 产业链条与粪污资源化利用问题

无论是单户式、联户式“沼改厕”或是厕污共治模式，粪污抽取难、处理难、利用难等问题是推进改厕的难点。如果不及时清理化粪池，粪污溢出会污染地下水和周围环境，因此，“沼改厕”技术模式应基于资源循环利用，把粪污治理作为绿色生产和人居环境综合治理的系统工程，将农村改厕与污水处理、资源循环利用等联系起来，优化和延长产业链，提高粪污资源循环利用率，构建社会接受度高、经济可持续的乡村厕所生态循环系统。

4.4 后续管护与长效使用问题

“沼改厕”是一项重大惠民工程，在改厕过程中，村民文化水平、村组织行为导向、污水处理状况、天气原因等都会对工程后期管护产生较大影响[30-31]，特别是后续清掏粪污的处理，需要可持续的管护机制，才能提高改厕使用效率和寿命。对此，应建立“政府和村集体经济组织引导，受益村民积极参与”的长效管护机制，加强设备后期维护和管理，提高工程的实际价值和便民性。

5 结论与建议

农村户用沼气是中国改善农村环境、促进资源循环利用、提高能源利用效率的重要战略能源建设项目。因此，国家投入大量资金支持农村沼气工程的发展，极大地改善了中国农村的生产生活环境。然而，随着劳动力的迁移、农业产业结构的调整、沼气工程维护成本高等原因，大量沼气池闲置和废弃，极大地浪费了国家和人民的财产。厕所作为文明的标志之一，对提高农村居民的健康水平和改善农村生活环境具有重要作用，将沼气池改建成卫生厕所，既能充分发挥沼气池的作用，又能将家庭生活垃圾再利用，达到“一行两得”的效果。为更好地推广“沼改厕”模式，提出以下几点建议。

1）建立农村“沼改厕”多元投入机制

建立农村“沼改厕”的政策着力点，强化财政资金投入的引领机制，优化政府、企业与农民利益联结机制，通过市场机制撬动社会资本，推广“PPP”模式以及政府购买服务等方式，促进整治链条升级，构建多元化资金投入机制，以减轻政府财政压力，提高受益主体的参与度。

2）建立农村“沼改厕”技术创新集成推广机制

以农村“沼改厕”为纽带，建设生态家园和美丽乡村为目标，按照技术提升，优化模式、示范带动，整体协同的步伐，制定建设方案，优化建设内容、注重技术服务与提升，集成适宜性、经济性和实用性最优技术，推动产业链条向多位一体的高质量发展转变，构建技术创新集成推广机制。

3）建立“沼改厕”资源化利用新模式

以“财政补贴+社会运营+群众自筹”的方式，在村组建畜禽粪污资源化利用团队，为村民果园、蔬菜园、其它农业产业园或制肥厂运输粪肥，并按照政府补贴部分，受益群众自筹部分的方式进行收费。对于大型社区，可建立沼液还田示范区和公共沼液蓄水灌溉池，通过截污纳管、联户或单户收集等方式处理，实现厕所粪污无害化处理和资源化利用。

4）建立农村“沼改厕”后续管护长效机制

充分发挥政府是农村“沼改厕”的主导作用，提升认识水平，培养村民正确的入厕意识和观念，完善“一户，一卡”、“一村一档”，健全“沼改厕”信息档案，从多维角度提出“建好、管好、用好”后续管护长效机制。

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Model for popularizing “conversion of biogas to toilet” and its application in Sichuan Province of China

Zhou Kun1, Ran Yi2※, Wu Jin2, He Li2, Kong Chuixue2, Xiang Zhengyi3, Gao Zhifei3, Mao Jing3

(1.,,610030,; 2.,610041,; 3.,610041,)

Household biogas has widely been one of the most important strategic energy construction to greatly improve the living environment, resource recycling, and energy efficiency in most rural areas of China. However, a large number of biogas digesters have been idle and abandoned in recent years, due mainly to the high maintenance cost of biogas projects against the adjustment of agricultural industrial structure, particularly with the migration of labor force. It is highly urgent to improve the use efficiency of biogas for clean energy in practical application. Alternatively, the rural toilet revolution is an important link to promote the rural living environment and green development in Rural Revitalization. Toilet as one of the symbols of civilization can be used to improve the health level of rural residents. The technical mode of “Conversion of biogas to toilet” can be selected to connect the biogas digester with household sanitary toilet. In this study, a detailed analysis was made on the realistic background, policy arrangement, and main technical modes of “biogas toilet transformation”. The typical areas of “biogas toilet transformation” in Sichuan Province were selected to popularize from the promotion mode, implementation, benefit analysis, as well as management and protection mechanism. Most technical modes of biogas conversion were the promotion modes of biogas digesters and toilets to jointly convert toilets or build additional sewage treatment tanks. These modes were effectively utilized biogas digesters for household life and production wastes, particularly for the active role of energy conservation, emission reduction, and environmental improvement. The cost analysis showed that the construction fund of “Conversion of biogas to toilet” reduced by half than before. “Three-grille mode septic tanks” was utilized to effectively revitalize the stock assets of rural household biogas digesters, while realizing the treatment and resource utilization of toilet feces, providing complementary ways of toilet transformation for the rural toilet revolution. Ecological benefits showed that biogas digesters in Sichuan Province indirectly reduced carbon dioxide emissions by about 1.43-2.0 t CO2per household. There was also relatively diverse implementation, management, and protection of “technical mode of changing reform of biogas to toilets”. The most commonly-used way was found in most areas: “the government as the main investor and manager, social investment promotion and construction, unified management of village collective economic organizations, and contribution and contribution of farmers”. Finally, four suggestions were proposed during this time to establish 1) A diversified investment mechanism for rural “reform of biogas to toilet”, 2) An integrated promotion mechanism for technological innovation, 3) A new resource utilization model, and 4) A long-term follow-up management and protection mechanism of rural “reform of biogas to toilet”. This finding can provide effective support to promote the “reform of biogas to toilet” mode in most rural areas.

biogas; economic analysis; conversion of biogas to toilet; Sichuan Province; case analysis

周琨，冉毅，吴进，等. “沼改厕”推广模式的实现及其在四川省的应用[J]. 农业工程学报，2021，37(18)：273-280.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.18.031 http://www.tcsae.org

Zhou Kun, Ran Yi, Wu Jin, et al. Model for popularizing “conversion of biogas to toilet” and its application in Sichuan Province of China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(18): 273-280. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.18.031 http://www.tcsae.org

2021-04-27

2021-07-13

国家自然科学基金青年基金项目（31902208）；农业农村部农业财政专项项目（1251610010000190005）

周琨，博士，研究方向为农业经济管理和能源经济。Email：ZhouKun@stu.sicau.edu.cn

冉毅，高级工程师，研究方向为生物质发酵与沼气工程检测技术。Email：ranyi@caas.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2021.18.031

S216.4

A

1002-6819(2021)-18-0273-08