关键词：旅游景区厕所；粪污废水；收集转运；处理技术

                1 引言（Introduction）

                随着国民经济的持续增长和人民生活水平的不断提高，国内旅游业蓬勃发展 .2020年中国旅游研究院受权发布的《2019年全国旅游市场基本情况》显示，1985—2019年国内的旅游人数从2.4亿人次增长至60亿人次，持续保持迅猛增长趋势 .其中，具有独特自然风景的山地景区、大面积的原生态自然景区和部分宗教人文景观，游客量更是与日俱增.尽管全国各地旅游景区得到了较快的发展，然而与之相对的是旅游景区公共服务设施的滞后，其中旅游景区厕所粪污废水的收集与处理问题尤为突出 .简陋的公共卫生间不仅会影响旅游景区环境与形象，最主要的是会污染周围自然环境和传播疾病 .研究表明，粪便是许多疾病的传染源，可传播100多种疾病（李厚禹等，2020），2019年底出现的新冠肺炎病毒，也已经被证实可以潜伏在粪便中（吴冰珊等，2020；Xu et al.，2020）.因此，旅游景区粪污处理不当不仅会污染旅游景区生态环境，影响游客在游览过程中的体验，还可能造成疾病的传播与扩散（孙枫等，2016；宋娟等，2017；侯成等，2019；苏振强等，2020）.旅游景区类别性质有所不同，但大多位于城市郊区或边缘地带，缺乏完备的市政管网和污水处理设施.不同于城镇区域，旅游景区一般存在淡季与旺季，人流量变化较大，污水处理设施的进水水量水质变化波动大，且往往难以具备系统铺设上下水管网的条件，例如有些旅游景区覆盖区域面积大、景点分散和管网铺设不经济；有些旅游景区海拔高差大、地势起伏不平，管网施工难度大；有些景观存在历史文物，不允许大规模动土等.旅游景区上下水管网的缺失，使得景区粪污废水处理无法照搬城镇“分散收集-集中处理”方式.基于多数旅游景区无法系统铺设上下水管网这一普遍现象，本文系统总结了旅游景区粪污收集转运方式与处理技术，分析了选择旅游景区粪污废水收集与处理技术时需要考虑的因素. 

               2 旅游景区粪污废水收集转运方式（ Collection and transportation of faecal urine in tourist attractions）

               一般情况下，旅游景区粪污废水的收集主要采用重力流和非重力流两种收集方式 .重力流收集方式又可以分为明挖法和暗挖法，而非重力流收集方式一般采用明挖法 .其中，重力流收集方式历史悠久、技术成熟且应用广泛，已经被广泛地应用于市政污水收集系统（韩猛等，2020）.非重力流废水收集方式于19世纪由荷兰工程师Liernur提出，距今已有百余年历史（Camacho et al.，2009），而我国对非重力流废水收集的研究始于20世纪90年代（张建明等，2013）.我国从21世纪后，才开始在村镇污水收集系统、火车站、地铁站、大型活动场馆等场景的排水系统应用非重力流收集方式（张健等，2008；陈嫣等，2013）.通常情况废水收集系统投资大，且属于地下永久性隐蔽工程，这就要求具有很高的安全性和可靠性.因此，在选择收集方式的时候，要充分考虑所在地的地势、施工作业条件、铺设方式、输送方式、后续管道维护及投资成本和运营维护成本等因素（Gikas et al.，2017）.目前我国旅游景区粪污收集主要采用重力流方式，非重力流收集方式由于管径小、不受地形限制、施工周期短等优点也逐渐得到广泛应用. 

                2.1 重力流收集系统的特点

                重力流收集系统主要依靠废水自身的重力自流至目的地，收集管道一般按照3‰进行放坡铺设，起始覆土埋深不小于0.7 m以保证管道不会因为路面压力造成损坏.因此，重力流收集系统的末端埋深一般会比较深，当埋深超过最大埋深时，需要通过中间提升泵站来进行缓解.在施工过程中对劣质土壤如流沙、淤泥土、松软土、开挖后遇到巨石或者涉及与其他管线交叉时，重力流收集系统一般通过建设中间泵站、U型绕道或者压力输送等方式解决.旅游景区粪污废水重力流收集系统的一般工艺流程如图1所示.

                      重力流收集系统在设计前需要对管道覆盖区域的地势地形进行详细的勘探调查，按照地势起伏特点进行设计，高区不易随便跌水，而低洼区要进行局部提升.重力流收集系统设计前的摸排工作需要投入较长时间，且地下情况越复杂摸排时间越长 .同时由于地下情况不能直观判断，因此，会存在一定的误差和不确定性，可能会给未来施工带来一定的风险 .通常情况下，旅游景区厕所粪污废水悬浮物高，管径要有最大值限制，以保证管内废水流速不低于0.6 m∙s-1，防止管道淤堵.

                    2.2 非重力流收集系统的特点

                    非重力流收集系统主要基于虹吸原理，采用真空设备使排水管道内产生一定的真空度，利用收集系统内的真空度与外部空气的压力差，将服务区域内的粪污废水吸入收集管道中，非重力流收集管道可以不受地形和埋深的影响逐级输送至旅游景区厕所粪污废水处理设施中 .同重力流收集系统相比，非重力流收集系统在粪污废水进入处理系统前，需要设置一个负压抽吸单元，使管道内产生负压，从而粪污废水能够按要求流入处理系统内.非重力流收集系统管道敷设不受土质、地形限制，可适用于各种复杂的地质、地形条件，如旅游景区粪污废水排放点分散、收集距离较长、地势地形起伏小、需跨越障碍物、地下水位较高、水源保护区和施工空间小等情况（Mazák et al.，2017）.旅游景区非重力流收集系统的一般工艺流程如图2所示.

                  非重力流收集系统采用压力管道收集，所用管材必须满足耐腐蚀、密闭和抗压等压力管道的性能指标，一般可以选用PVC-U管、PE管、玻璃钢工艺管和球墨铸铁管等.非重力流管道的设计管径可降低为重力流管道的 1/3左右，且管道的埋深在保证不受路面压力损坏的前提下，可以尽可能地降低 .但是非重力流收集系统废水采用动力收集，需要考虑电力供应系统的普及和敷设.同时，为防止压力管道破损时管内外压力差造成的管内废水四溢，还需提出针对性的应急处理方案.

                   3 旅游景区粪污废水收集系统设计需考虑的因素（Considerations for technical selection in the design of faecal urine collection system in tourist attractions）

                  同城镇市政污水收集系统相比较，旅游景区废水收集系统的框架设计和工程实施需要解决地形地势复杂、文物保护、水源保护、排放点分散和悬浮物高等诸多突出问题.无论是重力流还是非重力流收集方式，均具有其独特的优点和适用性（Islam，2017）.因此，在旅游景区粪污废水收集管网工程设计中，需要根据实际情况进行选择.表1比较分析了重力流和非重力流收集系统的优缺点.

                    在进行旅游景区粪污废水收集系统规划、设计时要充分考虑各收集方式的特点和适用性，权衡单一重力流、非重力流和组合式收集系统的可实施性、工程造价及运维成本等，具体可以从以下几方面进行考虑：

                     ①施工作业难易程度 .重力流收集系统在开挖施工中不可避免的会遇到旅游景区道路狭窄、无法进行机械开挖或者其他管线造成施工难度大的问题 .如果采用拉管等非开挖模式，需要考虑施工作业空间及施工成本的增加 .非重力流收集系统由于基本不受地形地势的限制，管道安装可以沿着路肩铺设或者浅埋于路下，开挖量与重力流相比少了很多，更有利于施工. 

                     ②工程配套设施的可实施性 .在管网建设施工过程中，往往会因为初期顶层设计未充分考虑旅游景区现场的实际情况而出现各种问题，导致工程甩项或者成为晒太阳工程.当采用重力流收集方式时，如未考虑现场施工作业条件，可能导致无法施工，形成收集漏点；当采用非重力流收集方式时，施工完成后如现场无法提供电力供应则会造成真空井无法运行，或者运行中如不能及时发现供电故障，容易造成污水溢流.以上情况均会造成整体管网建设的不连续，从而无法保证废水收集的全覆盖.因此，进行旅游景区粪污废水收集管网规划设计时，政府、建设、勘探和设计等部门要对覆盖区域的地质条件及配套设施等情况进行系统摸排，做好详细规划. 

                    ③工程造价及运维成本 .重力流收集系统一般采用钢筋混凝土管、双壁波纹管等，管材造价相对较低，但土方开挖量大施工作业费用高.非重力流收集系统需要在管网末端增加一套真空站，为系统提供动力源，但真空站造价比普通检查井造价高，且日常运维中要支付相应的电费和维护费等.因此，要根据项目实际情况对比单一重力流、非重力流及其组合收集系统的施工难易程度、可实施性和投资运维成本等各方面，最终提出相应的最优粪污废水收集方案.

                   原标题：旅游景区厕所废水收集与处理技术研究进展

                   原作者：颜建国，王斌，兰华春，彭剑峰，余刚