廁所是人們?nèi)粘Ｋ玫幕A設施，可體現(xiàn)一個民族的衛(wèi)生文化和的文明程度。國內(nèi)外研究表明，農(nóng)村80%的傳染疾病，如兒童腹瀉、血吸蟲病等，是由廁所糞便污染和不安全飲水引起的，通過改水改廁可以有效控制糞源性傳染病的傳播。我國農(nóng)村基礎設施薄弱，廁所已經(jīng)成為改善農(nóng)村衛(wèi)生環(huán)境的重要短板，發(fā)展無害化衛(wèi)生廁所顯得尤為重要。

在我國農(nóng)村改廁主要有2種路徑，一種是“廁所+化糞池+糞污利用”模式（簡稱模式一），廁所污水進入化糞池后，腐熟的糞液和清掏的糞渣以農(nóng)田施肥為主；另一種是“水沖廁所+化糞池+污水處理”模式（簡稱模式二），化糞池作為污水預處理措施。在兩種路徑下，雖然化糞池的基本原理和結(jié)構(gòu)相似，但由于其功能定位和運用場景不同，對化糞池的要求也有所差異。

許多學者對農(nóng)村化糞池做了研究，但未結(jié)合農(nóng)村改廁路徑，對化糞池技術發(fā)展進行系統(tǒng)的梳理。基于此，筆者根據(jù)前期實地調(diào)研、文獻資料和數(shù)據(jù)分析軟件（derwent data analyzer，DDA），探討了我國農(nóng)村化糞池的發(fā)展現(xiàn)狀，并分析了未來發(fā)展趨勢。

2002—2017年，全國農(nóng)村衛(wèi)生廁所普及率從47.6%提高到81.8%，截至2017年，三格化糞池廁所的數(shù)量超過8000萬個。如圖1所示，東部占比為64%，沿海省份如浙江省和江蘇省的三格化糞池廁所分別占省內(nèi)衛(wèi)生廁所的81.5%和79.5%，中部、西部地區(qū)各占17.9%、18.1%，呈現(xiàn)出“東高西低”的格局。

為了更好地分析國內(nèi)化糞池的技術發(fā)展趨勢，該研究利用專利檢索分析系統(tǒng)（derwent innovation）和DDA數(shù)據(jù)分析軟件，以化糞池(septic tank)為主要關鍵詞，對全球化糞池專利（截至2019年11月）進行檢索，進行二次篩選和標引，同時對申請量排名前三的（日本、中國和美國）的化糞池專利進行聚類分析，以21世紀為分界線，但由于中國21世紀前的專利數(shù)量較少，遠遠低于美國和日本，故僅對21世紀后中國的專利進行詳細分析，分為2000—2008年、2009—2014年及2015—2019年3個時間段，得到的ThemeScape專利地圖如圖2所示。

從圖2中可以發(fā)現(xiàn)，全球化糞池的發(fā)展大致經(jīng)歷了2個階段，Ⅰ階段是對化糞池材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，Ⅱ階段是強化化糞池的污水處理。

由圖2(a)和圖2(b)可知，在21世紀前，1985年日本開始實施《凈化槽法》，對化糞池的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)進行改良，利用不飽和酯合成不同性質(zhì)的殼體材料。在化糞池中設置膜分離器可以有效地去除生活污水中的污染物。而美國相應地出臺了《化糞池系統(tǒng)房主指導手冊》，主要采用由化糞池、排水場等組成的化糞池/土壤系統(tǒng)處理家庭生活污水。

隨著科學技術的發(fā)展，21世紀后日本的化糞池逐漸向固液分離、預制式化糞池及研發(fā)微生物載體等方向發(fā)展，逐漸改良為具備處理污水功能的小型設施。而美國更加側(cè)重于改善化糞池性能，通過提高密封性，安裝循環(huán)裝置，提高厭氧效率。

由于日本和美國的下水管網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)達，糞便污水以達標處理排放為主，而國內(nèi)化糞池技術發(fā)展與農(nóng)村改廁運動密切相關，由圖2(c)可知，化糞池專利申請主要集中在2015—2019年，在材料（樹脂）、結(jié)構(gòu)（安裝環(huán)、固液分離）、糞污處理與資源化（人工濕地、發(fā)酵罐、酸化、芽孢桿菌）等得到發(fā)展，處于Ⅰ和Ⅱ階段的并行時期。為了進一步深入分析我國農(nóng)村化糞池的發(fā)展趨勢，筆者將結(jié)合目前主要兩種化糞池改廁路徑進行介紹。