Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn ThS. Lê Anh Tuấn Mỗi hố xí 2 ngăn này được 5 – 10 người sử dụng, người ta sử dụng một bên của hố xí 2 ngăn, phía bên kia đậy kín. Khi phía bên này đầy, khoảng sau 2 tháng thì sử dụng hoặc bên kia và phân được cào rút ra khỏi bên này. Theo Bộ Y tế nước Việt Nam Dân chủ Công hòa (1968), nhiệt độ bên trong hộc cao hơn nhiệt độ bên ngoài khoảng 2 – 6 °C, riêng về mùa hè, khi nhiệt độ bên ngoài là 28 – 32 °C thì nhiệt độ bên trong hộc ủ phân có thể đạt đến 50 °C. Để ngăn côn trùng phát triển, chung quanh hố xí này người ta thường trồng cây sả (Citronella) và cây Acilepsis squaros. Theo các viên chức của Bộ Y tế sau 45 ngày ủ phân có đậy kín trong hộc “tất cả các vi khuẩn và virus trực khuẩn, trứng, ấu trùng và ký sinh trùng đường ruột đều bị tiêu diệt và các chất hữu cơ độc hại đã trở thành khoáng chất” (trích dẫn bởi McMicheal, 1976). Theo một báo cáo của Bộ Y tế, 1978, phân người sau khi được ủ như vậy đã trở nên không còn mùi hôi và được sử dụng như một loại phân bón rất tốt. Loại phân này khi dùng để bón ruộng đã gia tăng năng suất cây trồng từ 10 – 25% nếu so sánh với phân tươi (không được ủ cho hoai). Theo Witold Ryberynski et al., (1978), loại hố xí 2 ngăn này đã được giới thiệu trong cuốn sách “Health in the Third World” in năm 1976 và được tác giả là bà Dr. Joan McMicheal, đánh giá cao về mặt vệ sinh môi trường cho các nước đang phát triển. Kiểu hố xí 2 ngăn của Việt Nam đã được giới thiệu và áp dụng cho một số quốc gia vùng Trung Mỹ như Mexico, Guatemala, … với một số cải tiến nhỏ. Hình 3.7: Hình phối cảnh hố xí 2 ngăn kiểu Việt Nam (Nguồn: Witold Ryberynski et al., 1978) Chương 3: NHÀ VỆ SINH NÔNG THÔN KHÔNG DÙNG NƯỚC 47 Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn ThS. Lê Anh Tuấn Tương tự như Hố xí 2 ngăn kiểu Việt Nam, ở các nước khác cũng có hình thức áp dụng tương tự như hình sau: 3.2.4 Hố xí tự hoại do chủ nhà tự xây (Owner-built composting toilet) Loại này là một kiểu nhà vệ sinh đơn giản được phổ biến rộng rãi ở nhiều vùng nông thôn trên thế giới, do chủ nhà tự xây vì họ không có đủ khả năng tài chính để trang bị một nhà vệ sinh tốt làm sẵn, có bán trên thị trường. Nông dân lợi dụng khả năng phân hủy phân người tự nhiên ngay trong điều kiện nhiệt độ thấp. Ưu điểm của loại hố xí này là rẻ tiền mà vẫn có thể bảo đảm một khả năng xử lý phân người tương đối vệ sinh và an toàn, gần như không dùng nước hoặc dùng rât ít, quản lý đơn giản và ít hao năng lương, vận hành không mùi hôi và phân người được tái sử dụng cho nông nghiệp. Kết cấu kiểu hố xí này như hình 3.8, mái và vách có thể làm bằng bất kỳ vật liệu nào kiếm được, chỉ có sàn nhà thì làm bằng bê-tông nhẹ, nhà xí cũng có 2 hộc riêng biệt, khi sử dụng đầy hộc này sẽ được đóng kín, rồi sang hộc kia và chờ cho hộc đầy phân tự phân hủy. Mỗi hộc có gắn 2 ống thông hơi đặt lệch vị trí nhau, giữa 2 ống là một vách ngăn đặt chéo như hình 3.4 để ngăn cản mùi hôi tỏa đến người sử dụng. Mỗi bên hộc có thể sử dụng khoảng 1 - 2 năm. Phân và nước tiểu người thải xuống được lấp bằng các chất hữu cơ giàu carbon từ thực vật, dễ phân hủy như mạc cưa, đôi khi là lá cây, bèo, cỏ, … Hình 3.8: Hố xí tự hoại kiểu chủ nhà tự xây (hình cắt phối cảnh) (Nguồn: http://www.weblife.org/humanure) 3.2.5 Hố xí tự hoại kiểu Guatemalan (Guatemalan composting toilet) Loại này là một kiểu biến thể kiểu của Việt Nam, hố xí này tách riêng phân và nước tiểu. Nước tiểu được thu gom qua một vách ngăn ở bệ ngồi, có ống dẫn đi riêng và bể tiểu như hình 3.9 và được dẫn ra ngoài chứa trong một bình bằng sành. Nước tiểu tách riêng do mau hoai hơn, chứa lượng đạm cao hơn và hạn Chương 3: NHÀ VỆ SINH NÔNG THÔN KHÔNG DÙNG NƯỚC 48 Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn ThS. Lê Anh Tuấn chế được tình trạng ướt và khai thối khi hòa chung với phân người. Bệ ngồi có thể di chuyển được chứ không cố định như kiểu Việt Nam. Hình 3.9: Hố xí tự hoại kiểu Guatemalan (Nguồn: http://www.weblife.org/humanure) 3.2.6 Nhà xí tự hoại có đường dẫn (Batch composting toilets): Kiểu này còn có tên gọi là Nhà xí Multrum (do một kỹ sư người Thụy Điển thiết kế, ông Clivus Multrum - đọc là Clee-vus Mul-trum) (Hình 3.10 và 3.11). Theo Multrum, một người bình thường sẽ thải ra 40 kg phân mỗi năm, nếu sử dụng nước để dội thì sẽ làm ô nhiễm khoảng 25.000 lít nước hằng năm, do vậy ông thiết kế ra loại toilet này nhằm tiết kiệm nước và sẽ có phân hoai tái sử dụng cho bón cây. Nhà xí loại này đã được xây dựng ở Mỹ từ năm 1964. Theo thiết kế nhà xí Multrum, phân và nước tiểu cùng thu gom vào một hộc chứa 2 đáy. Hầm dẫn và chứa phân được làm kín, dạng máng nghiêng có kích thước mặt cắt khoảng 1 x 1 m 2 , dài chừng 3 m. Phân ủ hoai sau hơn 1 năm sẽ được lấy ra qua một cửa ở hộc ủ. Nhiệt độ trong hộc ủ vừa đủ mát, không nên để quá 32°C. Phân sau khi ủ sẽ được chôn dưới đất hoặc bón cho các vườn cây cảnh. Theo một báo cáo năm 1977 của Clivus Multrum tại Mỹ về kết quả phân tích dinh dưỡng của phân ủ từ 7 nhà xí Multrum sau khi được sử dụng từ 4 đến 14 năm. Phân ủ có trung bình 58% chất hữu cơ, trong đó 2,4% là nitrogen, 3,6 % là phosphorous và 3,9% potassium. Thành phần này cao hơn các loại phân ủ từ các chất bã đường cống thoát nước, hoặc phân rác ủ hoặc phân xanh. Độ tập trung dinh dưỡng ở phân ủ nhà xí cũng được ghi nhận. Các độc chất kim loại tìm thấy ở phân ủ loại này cũng thấp hơn mức an toàn cho phép. Nếu nhà xí Multrum được quản lý tốt thì không có mùi hôi. Điều này cũng khích lệ cho những ai có ý muốn sử dụng nhà xí tự hoại loại này nhằm hạn chế việc nhiễm phân cho nguồn nước, nhất là nguồn nước uống. Kiểu nhà xí Multrum với các thay đổi cho rẻ tiền hơn cũng đã được giới thiệu ở Philippines, Agrentina, Botsawana và Tanzania nhưng, rất tiếc đã không thành công. Theo tường thuật của Winblad (1998) thì "Các nhà ủ mà tôi đã đến xem ở Phi Châu thì hố ủ có mùi hôi khó chịu. Rắc rối là việc trộn Chương 3: NHÀ VỆ SINH NÔNG THÔN KHÔNG DÙNG NƯỚC 49 Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn ThS. Lê Anh Tuấn các chất bài tiết với các loại thực vật thì quá ướt và trong mùa khô không có đủ cây lá để trộn ủ chung với phân người". Có lẽ một phần do quản lý kém và chưa hiểu cơ chế phân hủy nên việc áp dụng còn hạn chế ở các nơi này: Có quá nhiều chất lỏng trong phân sẽ tạo ra điều kiện yếm khí với việc tạo ra mùi hôi. Hình 3.10: Hố xí kiểu Multrum (Nguồn: http://www.weblife.org/humanure) Hình 3.11: Một kiểu hố xí Clivus Minimus cải tiến (Nguồn: http://www.yourhome.gov.au/technical/fs23.htm ) Chương 3: NHÀ VỆ SINH NÔNG THÔN KHÔNG DÙNG NƯỚC 50 Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn ThS. Lê Anh Tuấn Hình 3.12: Kỹ sư Clivus Multrum với kiểu hố xí do ông thiết kế tại Tòa nhà Đại học Slippery Rock, Mỹ (Source: The Humanure Handbook. Jenkins Publishing) 3.2.7 Hố xí lấy phân ủ bằng xe ( Wheelie-batch Composting Toilet): Loại này có kết cấu bên trên cũng như các loại đã trình bày ở trên, chỉ có phần dưới đáy chổ ngồi là một xe đẩy có 2 bánh như hình 3.13. Loại này phân và nước tiểu cùng đổ xuống xe đẩy, đáy thùng xe là 1 lưới lọc đê phàn trên giữ phân lại, còn nước tiểu và nước dịch từ phân thấm chảy xuống dưới và được rút ra ngoài bằng một ống dẫn. Khi xe đầy thì thay bằng một xe mới. Hình 3.13: Hố xí lấy phân bằng xe (Nguồn: http://www.yourhome.gov.au/technical/fs23.htm ) Chương 3: NHÀ VỆ SINH NÔNG THÔN KHÔNG DÙNG NƯỚC 51 Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn ThS. Lê Anh Tuấn 3.2.8 Nhà vệ sinh kiểu trống quay Điển hình loại là nhà vệ sinh tự hoại kiểu Carousel (Carousel style composting toilet) (Hình 3.14), phổ biến ở nhiều nơi vùng nông thôn Bắc Âu. Thay vì chỉ có 2 hố chứa phân luân phiên, Carousel đã thiết kế 4 ngăn chứa hình tròn, có tay gạt để xoay 90° cho mỗi khi ngăn chứa đã đầy phân. Trống quay được quay bằng tay để trộn các thành phần trong phân, gồm chất bài tiết và các vật chất chứa carbon như rêu than bùn. Đôi khi, trong mùa đông lạnh, người ta có trang bị thêm điện để sưởi nóng phân ủ hoặc thêm ít nước ấm. Phân ủ được lấy ra ngoài từ một nắp dưới trống quay. Phân đã hoai dùng để bón cây trồng. Nguyên tắc ủ phân cũng như các loại trên. Hình 3.14: Nhà vệ sinh tự hoại kiểu Carousel (Nguồn: Ecological Sanitation, 1998) 3.2.9 Nhà vệ sinh dùng mặt trời Nhà vệ sinh dùng mặt trời (Solar toilet) (Hình 3.15) được thiết kế với ngăn chứa phân có thể phơi ra ánh nắng mặt trời với tấm gương trong suốt bên trên và khung chưa phân được làm bằng sắt không rỉ. Năng lượng từ mặt trời sẽ cung cấp nhiệt để hố ủ phân ấm lên tạo điều kiện cho phân dễ phân hủy. Loại nhà vệ sinh này cũng nhận phân và nước tiểu gom chung và không sử dụng nước để dội rửa. Nguyên tắc ủ phân cũng như các loại trên. Chương 3: NHÀ VỆ SINH NÔNG THÔN KHÔNG DÙNG NƯỚC 52 Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn ThS. Lê Anh Tuấn Hình 3.15: Nhà vệ sinh Mặt trời (Nguồn: Ecological Sanitation, 1998) 3.3 CÁC KIỂU NHÀ XÍ KHÔ KHÔNG CÓ CHUYỂN VẬN PHÂN 3.3.1 Nhà xí trên sông hồ hay cầu tõm Nhà xí trên sông hồ (the overhung latrine) hoặc cầu cá hoặc cầu tõm là một loại cầu quen thuộc ở nhiều vùng nông thôn và vùng ven đô thị, đặc biệt là các nơi có sông nước như ở Đồng bằng sông Cửu Long (Hình 3.16). Mặt dầu loại này được xây dựng trên ao hồ nhưng cũng được tạm xem là hố xí khô vì chúng ta không dùng nước để dội rửa sau khi đi vệ sinh. Loại cầu vệ sinh này được xây dựng một cách đơn giản sau hông nhà mà phía dưới là các bãi sông ngập theo thủy triều hoặc phía sau các ghe xuồng của các hộ gia đình sống trên sông rạch, hoặc dạng một nhà tiêu dựng trên cọc, phía dười là ao hồ, hoặc bãi biển. Phân thải ra được dòng nước theo thủy triều hoặc dòng chảy trên sông đem đi hoặc pha loãng. Đây là loại hố xí được đánh giá thấp về mặt vệ sinh và mỹ quan. Nhiều nơi, người dân nông thôn xem việc sử dụng phân thải để nuôi cá (cá vồ, cá trê, cá trê phi, ) như một nguồn thu nhập phụ. Chất thải từ cầu tiêu trên sông rạch là nguồn nguy cơ phát tán bệnh dịch và gây ô nhiễm nguồn nước một cách đặc biệt. Theo các cơ quan vệ sinh phòng dịch, những vùng quê có nhiều cầu tiêu trên sông thường là những nơi xảy ra dịch bệnh liên quan đến nguồn nước nhiều nhất vì nguồn nước ở những nơi này được dùng cho việc ăn uống, tắm rửa và giặt giũ áo quần. Hình 3.17 là một đề xuất cải tiến hố xí trên ao nhằm có một cách bảo vệ nguồn nước ít bị ô nhiễm hơn. Chương 3: NHÀ VỆ SINH NÔNG THÔN KHÔNG DÙNG NƯỚC 53 Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn ThS. Lê Anh Tuấn PHOTO: LÊ ANH TUẤN Hình 3.16: Cầu cá phổ biến ở Đồng bằng sông Cửu Long Lưới Nền đất khôn g thấm Ống xả từ túi cát ra sông Cát Sậy Van 1 chiều Ống lấy nước từ sông Ốn g xả từ ao Sông Ao cá Nhà xí Đoạn xử lý nước qua cát và sậy Hình 3.17: Đề xuất kiểu nhà xí trên ao cá cải tiến Để giảm nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước từ nhà xí trên ao cá, dọc theo chiều dài (hoặc chiều rộng) của ao nơi đoạn tiếp giáp với nguồn nước ta đào một đoạn rãnh dài và đổ cát vào rãnh (loại cát "đờ-mi") thành một dải cát (hoặc túi cát), đoạn này càng dài và rộng thì càng tốt, nên cố gắng trên 2 - 3 mét. Phía trên đoạn cát ta lấp đất sét thịt và trồng sậy trên đó với mật độ ít nhất khoảng 25 cây/m 2 (hoặc cỏ Vetiver: loại cỏ này có khả năng chống xói lở cao). Nối 2 đoạn ống xả từ ao ra sông, ống tiếp giáp với ao đặt ở đáy dải cát, đoạn ống từ dải cát ra sông đặt ở đầu trên của dải cát. Đây là kiểu lọc nước bẩn qua đất cưỡng bức khi mực nước trong ao cao hơn mực nước sông. Ống lấy nước từ sông vào ao thì đặt cao hơn dải cát và đoạn ống phía ao có bố trí van 1 chiều nhằm chỉ cho nước từ sông vào ao mà không có chiều chảy ngược lại. Chương 3: NHÀ VỆ SINH NÔNG THÔN KHÔNG DÙNG NƯỚC 54 Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn ThS. Lê Anh Tuấn 3.3.2 Hố xí cạn Hố xí cạn (the feuillée) chỉ là một hố đào nông xuống mặt đất khoảng nửa mét, phía trên có đậy sơ bằng cây gỗ, sàn tre, đôi khi đơn giản chỉ là 2 lóng cây bắt song song (Hình 3.17). Chung quanh hố được che chắn sơ sài. Loại hố xí này thường có ở các vùng nông thôn xa, vùng núi, vùng khan hiếm nguồn nước. Sau mỗi lần đi thải, người ta phủ nhẹ lên phân một lớp đất. Sau một thời gian, khoảng vài tuần đến 1-2 tháng thì hố đầy, người ta lấp kín bằng đất và che đậy bằng một tấm chắn bất kỳ nào họ kiếm được như một tấm nylon, một tấm phên hoặc một vĩ sắt phế thải để chó mèo và các động vật khác không đào bới và người khác lưu ý tránh trúng đào chỗ này. Loại hố xí cạn này, thoạt tiên có vẻ vệ sinh hơn loại cầu tiêu trên sông nhưng thật sự cũng là nguồn gây ô nhiễm đất và nhiễm bệnh từ các loại ruồi nhặng và giun móc tồn tại rất lâu trong đất. Hố xí cạn chỉ nên sử dụng trong các trường hợp khẩn cấp và tạm thời cho việc bài tiết. Lưu ý: Cẩn thận đối với cây đỡ trên miệng hố, trong điều kiện này, cây rất dễ bị mục và gãy, có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng !!! Phần đất đậy (có khung đỡ) Phần khung bao che Phần hố đào cạn Hình 3.17: Các phần "lắp ghép" của một hố xí cạn Chương 3: NHÀ VỆ SINH NÔNG THÔN KHÔNG DÙNG NƯỚC 55 Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn ThS. Lê Anh Tuấn 3.3.3 Hố xí đào chìm Hố xí đào chìm (The pit latrine) cũng là một dạng hố đào dưới đất nhưng sâu hơn hố xí cạn, áp dụng cho các vùng đất cao, thấm nước tốt, thường là nền đất cát. Đáy hố chứa phân nên cao hơn mực nước ngầm ít nhất 3 m đế tránh ô nhiễm tầng nước ngầm (theo Wager & Lanoix, 1958). Hố đào có kích thước vào khoảng 1,0 x 1,0 m, có vách xây bằng gạch chống càng tốt, chung quanh rải một lớp sạn sỏi khoảng 1/3 chiều cao hố đào từ đáy để dễ thấm (Hình 3.18, 3.19). Chiều sâu của hố chứa phân không nên đào sâu quá 4 m để dễ xây dựng và tránh hiện tượng sụp hố. Diện tích mặt đất cần thiết cho loại hố xí đào chìm khoảng 2,0 m x 2,0 m. Nhà vệ sinh 1,2 m 3,5 m 1 m 1 m Hố đào Sạn sỏi Cát A - A A A mực nước ngầm > 3 m Hình 3.18: Hố xí đào chìm ngồi xốm đơn giản Hình 3.19: Một kiểu hố xí đào chìm cải tiến (có ống thông hơi, bệ ngồi bệt) (Nguồn:http://www.local.gov.za) Chương 3: NHÀ VỆ SINH NÔNG THÔN KHÔNG DÙNG NƯỚC 56 . NHÀ VỆ SINH NÔNG THÔN KHÔNG DÙNG NƯỚC 52 Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn ThS. Lê Anh Tuấn Hình 3.15: Nhà vệ sinh Mặt trời (Nguồn: Ecological Sanitation, 1998) 3.3 CÁC. Chương 3: NHÀ VỆ SINH NÔNG THÔN KHÔNG DÙNG NƯỚC 54 Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn ThS. Lê Anh Tuấn 3.3.2 Hố xí cạn Hố xí cạn (the feuillée) chỉ là một hố đào nông xuống. "lắp ghép" của một hố xí cạn Chương 3: NHÀ VỆ SINH NÔNG THÔN KHÔNG DÙNG NƯỚC 55 Thiết kế định hình các mẫu nhà vệ sinh nông thôn ThS. Lê Anh Tuấn 3.3.3 Hố xí đào chìm Hố xí đào chìm