Nhà tiêu thấm dội nước kiểu Sulabh

Tiến sĩ Bindeshwar Pathak, người sáng lập Phong trào Vệ sinh Sulabh tại Ấn Độ, người sáng lập ra Tổ chức Dịch vụ Xã hội Quốc tế Sulabh, người được khắp thế giới biết đến về nghiên cứu trong lĩnh vực vệ sinh nhằm nâng cao sức khỏe cộng đồng, phát triển xã hội và nâng cao nhân quyền ở Ấn Độ cũng như ở các nước khác trên thế giới, đã đoạt giải thưởng Stockholm Water 2009.

Năm 1970, nhận ra rằng cơ sở hệ thống thoát nước sẽ vẫn còn là chuyện xa tầm tay của xã hội, Sulabh International giới thiệu một nhà vệ sinh công nghệ tiên phong (nhà tiêu thấm dội nước), với hệ thống nhà vệ sinh tiến bộ này, tiến sĩ Pathak đã dẫn đầu phong trào phát triển nhà vệ sinh giá rẻ, phù hợp với văn hóa cùng hệ thống xử lý mới thay thế những nhà vệ sinh cũ không hợp vệ sinh tại những cộng đồng nghèo khắp Ấn Độ.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

2.1. Cấu tạo

- Bể chứa phân (có thể gồm một hoặc hai bể).

- Nắp ngăn chứa phân (tấm sàn nhà tiêu): có thể được đúc sẵn bằng bê tông cốt thép, trên đó bố trí bệ tiêu bằng sành, sứ hoặc xi măng, có tác dụng ngăn mùi hôi thối.

- Thân nhà tiêu: có thể được xây bằng gạch và lợp bằng tre, nứa, lá hoặc đổ mái bằng nhưng phải đảm bảo tác dụng che mưa nắng và kín đáo cho người sử dụng.

Hình 1. Nhà tiêu thấm dội nước

2.2. Nguyên lý hoạt động

Phân từ nhà tiêu thấm dội nước được phân hủy nhờ các vi khuẩn có trong đất. Phân và nước dội được tống xuống bể chứa. Phần chất lỏng (phân, nước tiểu, nước dội) cũng được thấm dần vào đất xung quanh hố phân và các chất bẩn được phân hủy. Nếu quá trình thấm và phân hủy chậm hơn lượng phân, nước tiểu và nước dội chảy vào, hố chứa phân sẽ đầy dần. Do vậy, cần thiết kế để hố chứa phân không bị quá tải, đồng thời làm tăng khả năng thấm của hố phân ở những nơi đất sét khó thấm bằng cách lèn cát xung quanh, hoặc xây nhiều bể phân sử dụng luân phiên.

Khi ngăn chứa phân đang sử dụng bị đầy, phải ngừng ngay việc sử dụng và chuyển sang sử dụng ngăn thứ hai. Chất thải trong ngăn thứ nhất cần có thời gian ít nhất 1 năm để phân hủy. Sau thời gian đó, chất mùn còn lại ở đáy bể trở nên an toàn về mặt vệ sinh, có thể lấy ra sử dụng làm phân bón.

Hình 2. Mô hình nhà tiêu thấm dội nước

 Hình 3. Bản vẽ mặt cắt nhà tiêu thấm dội nước

Ưu điểm của nhà tiêu thấm dội nước là chi phí thấp, xây dựng và sử dụng đơn giản, vệ sinh sạch sẽ, không có mùi hôi thối, không thu hút ruồi nhặng và có thể sử dụng ở nơi không có cống thoát nước thải.

Nhược điểm là không phù hợp với những nơi thiếu nước dội, vùng đồng trũng, vùng có lớp đất sét khó thấm nước và những nơi có nhu cầu về phân bón; dễ gây ô nhiễm nguồn nước ngầm.

4. Điều kiện áp dụng

Loại nhà tiêu này chỉ nên xây dựng ở nơi người dân không có nhu cầu sử dụng phân, mực nước ngầm cách xa mặt đất, không bị ngập lụt và có đủ nước để dội. Loại hình này không phù hợp đối với vùng đồng trũng, vùng có lớp đất sét khó thấm nước, vùng ngập lụt.

Nhà tiêu thấm dội nước có thể làm trong nhà hoặc gần nhà cho tiện sử dụng. Nếu làm ngoài nhà, chọn nơi cao ráo, tránh nơi nước đọng hoặc bị ngập lụt khi mưa, cách nguồn nước theo phương ngang ít nhất 10m. Đáy hố phân theo chiều sâu phải cách mực nước ngầm ít nhất 1,5m. 

5. Hướng dẫn xây dựng

5.1. Bể chứa

Kích thước ngoài: dài 2000mm, rộng 1000mm, sâu 1300mm dưới mặt đất và nổi trên mặt đất 200mm.

Đào hố phân: Thường đào hố phân vuông (có thể làm hình tròn), thể tích hố đào đủ để xây hai bể chứa phân (đối với loại hai bể chứa phân). Mỗi bể có thể tích khoảng 1m3. Hố đào sâu 1,3m; thành xây cách vách đất từ 5-10cm để chèn cát làm tăng khả năng lọc. Ở những nơi đất sét có độ thấm kém, hoặc nơi có nguy cơ ô nhiễm cao, đào hố rộng và chèn lớp cát dày lớn hơn 0,5m xung quanh bể chứa.

Xây bể chứa: Đáy bể chứa không xây, thành bể xây bỏ trống nhiều lỗ thấm. Nếu xây 2 bể thì vách ngăn không để lỗ thấm mà để rãnh hở bằng viên gạch sát ngay tấm đan nắp bể, mỗi ngăn có một cửa lấy phân được xây bằng gạch, đá, vữa xi măng. Nơi có nguy cơ ô nhiễm nước ngầm thì đáy bể phải được lèn chặt bằng đất sét và đổ bằng bê tông cốt thép.

Lớp gạch đầu tiên ở chân tường đáy bể, bốn xung quanh và đường ngăn ở giữa đặt gạch song song theo chiều dài của viên gạch để có được một lớp móng là 330mm. Các lớp sau xây tường 110mm. Khi chiều cao các bức tường xung quanh đã đạt được 250-300mm (khoảng 3 hoặc 4 hàng gạch), bắt đầu để các khoảng trống, mỗi khoảng trống có chiều dài bằng một nửa viên gạch, hàng tiếp theo lại đặt kín, rồi lại để trống và hàng sau đó tiếp tục xây kín như bình thường cho đến khi đủ chiều cao. Thành bể chứa cao hơn mặt đất khoảng 200mm để tránh nước mưa tràn qua. Vách ngăn giữa hai bể chứa xây tường 110mm, xây liền hàng, trát kín, không để các khoảng trống như xung quanh. Trừ những khoảng trống, tường của bể chứa phân được trát kín mặt trong dày 15mm bằng vữa xi măng cát vàng mác 75. Cần lưu ý không được dùng vôi pha lẫn xi măng cát để xây và trát bể chứa phân. Tường ngăn giữa hai bể chứa phân cũng được trát kín cả hai mặt. Trên mặt tường ngăn để một rãnh nhỏ, có chiều rộng khoảng 50-70mm để làm rãnh thông hơi giữa hai bể chứa phân.

Hoàn thiện ống dẫn phân vào bể chứa: Ống dẫn phân số 2 có đoạn chữ Y ngược bên ngoài tường nhà tiêu. Dùng ống nhựa uPVC nối dài ống dẫn phân vào bể chứa. Nếu phải xây thì tiến hành như sau:

- Xây như các ống dẫn thông thường bằng gạch viên, vữa xi măng cát mác 75, độ dài ống dẫn vượt qua thành bể và vào phía trong khoảng 50-70mm để tránh nước dội lên thành bể.

- Trát phía trong ống dẫn bằng xi măng cát mác 75, sau khi trát đường kính trong của ống dẫn khoảng 100mm có độ dốc 10-15% là đạt yêu cầu.

- Tại ngã ba chữ Y của ống dẫn cần đặt hai cửa hai ống dẫn ra hai bể, thông thường dùng viên gạch lát hình vuông (200x200mm) làm vật chắn. Do yêu cầu có hai bể chứa phân, một bên đi, một bên ủ, cho nên cửa của một bên ống dẫn phải đóng kín ngăn nước phân không cho chảy vào bể bên đó. Cửa bên kia để mở, ống dẫn thông suốt, khi đi tiêu xong, dội nước, phân sẽ theo ống dẫn vào bể.

- Cách xây và sử dụng hai cửa ống dẫn phải bảo đảm được yêu cầu sử dụng luân phiên và kín để tránh nước phân chảy hoặc rò rỉ ra ngoài, thu hút ruồi, nhặng gây mất vệ sinh.

5.2. Nắp bể chứa phân

Có thể làm bằng bê tông cốt thép có lỗ để lắp đặt bệ xí hoặc đúc bằng nhựa composite gắn liền bệ xí.

Đo kích thước bể để đổ nắp sao cho khi đậy lên nắp phải chiếm ½ chiều dày của tường thành bể ở mỗi phía. Nắp bể đổ bằng bê tông cốt thép mác 200, có hai quai xách. Đổ hai nắp riêng biệt. Chiều dày của nắp bê tông khoảng 60mm. Bê tông được trộn đều, khi đổ được đầm kỹ. Đổ xong, để se mặt, tưới nước đều và để khô dần trong 3 tuần lễ. Khi nắp và thành bể đã khô, đặt nắp lên thành bể, cân đối xung quanh phần còn thừa bằng ½ chiều ngang viên gạch. Dùng vữa xi măng cát hoặc vôi cát trát miết kín các khe hở giữa nắp và tường bể chứa và khe hở giữa hai nắp phía trên tường ngăn hai bể chứa. Cẩn thận lấp đất kín khoảng trống giữa tường bể chứa phân và hố đất đã đào. Tránh lèn đất quá chặt làm hỏng tường. Sau thời gian sử dụng nếu khoảng đất này bị lún thì lấp bổ sung cho dày theo mặt đất như cũ. Sau khi lắp đất xong, thành miệng bể chứa phân cao hơn mặt đất 150-200mm để tránh nước mưa tràn vào làm hỏng bể chứa. Nếu chưa đạt được khoảng cách cao hơn mặt đất, cần mở nắp và xây cao thêm tường bể chứa đến mức quy định.

5.3. Lắp đặt bệ tiêu và kiểm tra nút nước

Đây là khâu quan trọng về mặt kỹ thuật trong toàn bộ quá trình xây lắp công trình vệ sinh. Bệ tiêu dùng cho nhà tiêu thấm dội nước với hai bể chứa phân là kiểu có ống xi phông rời. Bệ tiêu được nối với hai ống dẫn phân: ống dẫn 1 có dáng hình dấu ngã (~) chứa nút nước, ống dẫn 2 có hình chữ Y lộn ngược, dùng lắp nối tiếp để dẫn phân vào hai bể thay phiên nhau.

Đặt bệ tiêu: Căn cứ vào hình nhà tiêu đã vẽ trên mặt đất, lấy tâm lỗ tiêu trên bệ tiêu làm điểm gốc, xác định các khoảng cách với tường nhà tiêu: phía sau là 350mm, phía trước là 650mm và hai bên là 350mm.

Bệ tiêu và ống dẫn 1 khi lắp đặt lên nhau có chiều cao 600mm. Nơi đặt ống dẫn 1 cần đào xuống dưới mặt đất (cốt âm) 300mm. Như vậy chiều cao của hai bộ phận 1 chỉ còn 300mm trên mặt đất (cốt dương). Chi tiết này quan trọng ở chỗ làm giảm được độ cao không cần thiết của công trình so với mặt đất ít nhất là 300mm. Sau khi đào đủ độ sâu tại nơi đặt ống dẫn 1, dùng vữa xi măng cát vàng đặt cố định ống dẫn 1 (đã có đổ nước) ở mặt bằng sao cho lớp nước của nút này có chiều dày ít nhất 20mm. Hãy cẩn thận vì trong thực tế đã có những công trình sau khi lắp đặt, xây dựng xong, khi thử lại hoặc khi kiểm tra trong sử dụng lại không có nút nước mặc dù trong ống dẫn 1 vẫn còn nước. Cần phải xây hai trụ gạch hai bên ống dẫn 1, vừa để cố định ống dẫn 1 vừa là hai trụ đỡ bệ tiêu dưới hai bàn chân, nơi chịu trọng tải lớn nhất của bệ tiêu khi sử dụng. Lắp tiếp ống dẫn 2 phần chữ Y ngược nối tiếp với ống dẫn 1. Chỗ nối giữa hai ống dẫn dùng vữa xi măng cát vàng mác 75 trát kín. Hãy cẩn thận vì trong thực tế đã xảy ra tình trạng thấm và long gạch nền nhà tiêu do trát mạch bằng vữa vôi cát, hoặc do ít xi măng mà nhiều cát. Nếu nền nhà tiêu thấm nước không đủ độ dốc sẽ gây đọng nước, sinh mùi hôi, ẩm ướt và mất vệ sinh.

5.4. Thân nhà tiêu

Móng tường nhà tiêu: được đổ bằng một lớp bê tông mác 200 dày 40mm, rộng 450mm, rồi xây tường kép (330mm) cao thêm 140mm rồi xây tường 220mm cao 40m bằng vữa xi măng cát vàng mác 75. Xây tiếp xung quanh bằng bằng 110mm cho đến chiều cao tương đương mặt bệ tiêu. Đổ cát, lấp đất cho đầy nền nhà tiêu.

Tường nhà tiêu: Tường xây đến độ cao 2000mm ở phía trước và 1800mm ở tường phía sau, để tạo độ dốc, thoát nước theo hướng trước sau của mái nhà. Từ nền nhà tiêu lên xây tường 110mm, ở độ cao 1500mm đặt 2- 3 viên gạch blốc hoặc chừa lỗ cho thoáng gió. Khi trát tường phía trong nhà tiêu có thể dùng vôi cát, khi trát các mặt tường bên ngoài nhà tiêu cần cho thêm xi măng để giữ độ bền cho tường. Tường nhà tiêu nên quét vôi trắng hoặc vôi màu cho đẹp. Tường trong nếu có điều kiện thì ốp gạch men trắng.

Cửa nhà tiêu: mở về hướng nào thuận tiện cho việc sử dụng và kín đáo. Diện tích khoang cửa là 1800x700mm, diện tích cánh cửa là 1600x700mm. Giữa khoang cửa và cánh cửa còn có khoảng trống để thoáng gió ở phía trên. Cửa nên làm bằng gỗ, sơn chống ẩm càng tốt, có hai bản lề, có móc chốt phía trong.

Mái nhà tiêu: có thể tận dụng các nguyên vật liệu sẵn có tại địa phương như tranh, lá (lá dứa, lá dừa...), rạ; nếu có điều kiện có thể lợp ngói hoặc đổ bê tông cốt thép mác 200, dày 60mm, hoặc có thể lợp bằng các vật liệu có sẵn tại địa phương.

Lát nền nhà tiêu: Trước khi lát nền nhà tiêu cần phải gia cố phần trong nhà tiêu cho chắc chắn, tránh lún sau này bằng cách dùng cát, đất, gạch vụn đầm kỹ. Rải một lớp cát, lát nền nhà bằng gạch viên, độ dốc của nền nhà tiêu dồn vào lỗ tiêu của bệ tiêu. Nền nhà tiêu được láng bằng vữa xi măng cát mịn mác 75.

6. Hướng dẫn sử dụng và bảo quản

Nhà tiêu thấm dội nước phải đảm bảo tiêu chuẩn kín, bệ xí có nút nước, bể phân có khả năng thấm tốt. Khi sử dụng, nước dội chỉ chảy vào một bể phân.. Trong khi sử dụng phải có đủ nước dội, nếu không sẽ gây mất vệ sinh.

Trong khi sử dụng cần chú ý:

- Dùng tấm chắn chặn một bên của ống xi phông lại để phân đi vào một bể chứa. Sau khi phân đầy rút tấm chắn phân vào bể còn trống và chặn vào bể đã đầy phân.

- Bể chứa nước dội phải luôn luôn đủ nước, có dụng cụ múc. Phải đậy kín, định kỳ thau rửa bể chứa và thả cá để diệt bọ gậy.

- Trước khi đi đại tiện, dội một ít nước cho phần dưới của bệ tiêu ướt, sau khi đi xong dội đủ nước (từ 1,5-3 lít) cho phân trôi đi hoàn toàn.

- Chỉ được bỏ giấy chùi tự tiêu vào bệ xí. Nếu giấy chùi không tự tiêu phải được dùng thùng đựng, hàng ngày phải đốt bỏ.

- Nếu tắc, phải dùng nước dội thật mạnh để thông, không được dùng que cứng để thông, dễ làm vỡ xi phông.

Để sử dụng được lâu dài, người sử dụng cũng cần phải biết cách bảo quản tốt:

- Quan tâm để nhà tiêu không thấm dột; cửa chắc chắn, đóng cài được.

- Hàng ngày quét dọn, dội nước cho sạch sẽ, giữ cho nhà tiêu không mùi hôi, không có ruồi nhặng.

- Hai nắp bể phân luôn được trát kín.

- Khi bể 1 đầy, bịt kín ống dẫn phân vào bể 1, sử dụng bể 2. Khi bể 2 đầy, lấy phân ở bể 1 ra (sau khi ủ trên 1 năm cho phân đã hoai, trở nên mùn khô) và sử dụng lại bể 1.

- Nếu là nhà tiêu thấm dội nước chỉ có 1 bể chứa phân thì khi đầy, phải cậy nắp, đổ vôi cục vào bể chứa phân, đợi sau 6 giờ mới lấy mùn phân ra, sau đó đậy nắp nhà tiêu lại, trát kín và tiếp tục sử dụng.

- Luôn giữ cho thành bể chứa phân cao hơn mặt đất, tránh nước mưa tràn vào làm hỏng bể chứa phân.