侦查员们的疑虑加深了。但对蔡金华的讯问侦查一时不能突破，法律只认证据，只有有了证据才能认定罪犯。而其他几个嫌疑人也一一被排除了。
这时，打捞尸体小组又在北下关的公共厕所内发现了刘立户又一部分残缺尸块，是被两条标有“正兴宾馆”的毛巾包裹着。而通过这条毛巾的线索，查知了蔡金华的一位亲戚恰恰就在这家宾馆工作。这两条毛巾，无疑又是一个线索，像一条无形的锁链把蔡金华与刘立户的死紧紧地拴在了一起。
1990年10月20日深夜，蔡金华作为重大嫌疑犯，被专案组拘捕。仅仅15分钟的时间，蔡金华再也抗拒不了侦查员威严的目光，如实地交代了杀死刘立户的犯罪事实：
10月4日下午蔡金华下班回家时撞见妻子与刘立户锁在房内不开门，知道发生了什么事。自己拿刘立户当亲兄弟，晚上还请他来家里吃饭，但这家伙居然这样对待自己？！蔡金华想不通，怒火中烧的他躲在家附近的角落里，越想越生气，直到看到刘立户从家扬长而去，遂起杀心。
傍晚6时，刘立户居然又像没事人似的来到蔡金华家吃晚饭，蔡金华转身到厨房取了一把方头铁锤，猛击刘的头部，然后又用正兴宾馆的毛巾勒住了刘立户的脖子……
在蔡家，从沙发的扶手上提取到一块血迹，经化验和死者血型相同。从墙旮旯处发现“正兴宾馆”字样的毛巾。同时，还从组合柜上放着的袖珍半导体的皮套里找出一份蔡金华10月15日写的“自首书”，其中详细记录了杀人的全部经过。
蔡金华被戴上了手铐，其妻也因协同犯罪被押进了囚车。
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