這家工廠利用糞便生產(chǎn)肥料不但環(huán)保還能省電百分之九十五

美國西雅圖郊區(qū)的一個新工廠里彌漫著一股“未來科技”的氣息。這里能夠安全高效地處理來自人類和家畜的糞便，并回收其中對于農(nóng)業(yè)至關(guān)重要的營養(yǎng)成分，而這些營養(yǎng)成分在農(nóng)田里已經(jīng)變得越來越稀缺。

在這座占地近1公頃、散發(fā)著淡淡氨味的工廠內(nèi)，巨大的旋轉(zhuǎn)軸將來自當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S的化糞池污泥和生物固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為工程師所說的“糞便薄餅”。然后，巨大的刮板將烘烤后的生物質(zhì)置于組合傳送帶和干燥機上，最終變成了一堆經(jīng)過消毒的肥料。這種廢物處理方法使用前序步驟中產(chǎn)生的壓縮蒸汽，能夠減少95%的電力需求，產(chǎn)物除了干燥的肥料外，還能獲得較為純凈的氨和水。

這套名為“Varcor”的系統(tǒng)由西雅圖工程公司賽德倫科技設(shè)計，歸舊金山公司Generate Upcycle所有。美國的一些污水處理廠往往采用高溫、堆肥和類似高壓鍋的設(shè)備，將剩余的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成富合營養(yǎng)的肥料和其他土壤添加劑，比如Bloom和TAGRO等。

有些工廠還會通過單獨的步驟處理污水以提取磷（一種植物必需的營養(yǎng)素，也是人類飲食中的常見元素），并將其分層加工成圓形顆粒。這項技術(shù)由圣路易斯一家名為Ostara的公司開發(fā)，其將生產(chǎn)出的緩釋肥料出售給農(nóng)民。

“我們喜歡直面‘臟亂差’的挑戰(zhàn)?！盓pic Cleantec聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官塔他克夫斯基表示，該公司將污水轉(zhuǎn)化為清潔水和土壤添加劑。

即使是移動廁所也可以成為“營養(yǎng)回收”的工具，比如通過“peecycling”以及瑞典的Sanitation360 Ab開發(fā)的氮捕獲方法。由于人類的高蛋白飲食含有豐富的氮，這一元素可以很容易地從尿液和糞便中回收再利用。

事實上，通過人類和其他動物排泄物制作肥料有著悠久而多樣的歷史，為世界各地“造就”了肥沃的土壤。然而，這些方法在西方文化中一度失寵。如今，研究人員和工程師們與倡導(dǎo)者一起，重新將糞便、尿液及其成分視為可循環(huán)利用的寶貴自然資源，而不是將其焚燒或填埋。

近期，發(fā)表在《環(huán)境管理雜志》的一篇評論文章稱污水處理廠是“可再生生物氮礦”，可以從回收的污水污泥中提供必需且昂貴的營養(yǎng)成分，而許多農(nóng)民發(fā)現(xiàn)很難獲得這種成分。作者得出的結(jié)論是，污水“可以成為利用當(dāng)?shù)乜稍偕Y源可持續(xù)生產(chǎn)有機礦物肥料的重要原材料，并且具有低碳足跡?！?/p>

提取氮和磷進(jìn)行再利用還可以幫助去除工廠排出的污染物，并減少最終進(jìn)入垃圾填埋場和化糞池（用以儲存和管理大量家畜糞便）的有機物含量。換句話說，重新融入自然的循環(huán)系統(tǒng)可以幫助我們在不嚴(yán)重污染環(huán)境的情況下滿足地球日益增長的糧食需求。

Varcor系統(tǒng)加熱輸送進(jìn)去的糞便并將其分離成固體物質(zhì)和蒸汽，其中“機械蒸汽再壓縮”過程可以讓壓縮蒸汽被重新用作熱源，同時分離和蒸餾出氨和水蒸汽。傳送帶和烘干機將剩余的固體物質(zhì)運送到巨大的“糞便薄餅”制作主軸，然后裝入停在下面的卡車?yán)铩Ｔ摴S現(xiàn)在每周能向農(nóng)場出售三到四卡車這樣的干燥肥料。塞德倫科技首席營收官賈尼基表示，“有幾家公司也對使用氨產(chǎn)品來制造肥料感興趣，而不是從化石燃料中提取。”

“如果這項技術(shù)能夠幫助形成肥料和清潔水獲取的環(huán)境循環(huán)，那將會非常令人振奮?！薄按龠M(jìn)全球衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生的學(xué)習(xí)”咨詢機構(gòu)的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官沃斯?jié)h談到Varcor時表示?！拔蚁矚g看到新的技術(shù)出現(xiàn)，它們可以徹底改變我們使用和再利用資源的方式?！比欢?，沃斯?jié)h也擔(dān)心，如果不吸引到足夠多具備必要技能的工人，管理如此復(fù)雜的技術(shù)可能會變得不可持續(xù)。

除此之外，獲得監(jiān)管許可和執(zhí)照也可能面臨挑戰(zhàn)?！爱?dāng)我思考為什么以前沒有這樣做過時，我發(fā)現(xiàn)這與技術(shù)沒有什么關(guān)系，而是與監(jiān)管框架有關(guān)?！彼朔蛩够f道。

倡導(dǎo)者們指出，許多現(xiàn)有的法規(guī)根本沒有考慮到污水可以產(chǎn)生有用產(chǎn)品的可能性。例如，Varcor工廠產(chǎn)出的水已經(jīng)干凈到可以重復(fù)使用，但地方官員較為謹(jǐn)慎，為了符合排放規(guī)定，該工廠將排出的水被輸送到了附近的污水處理廠，而不是鄰近的濕地。

盡管存在這些挑戰(zhàn)，底層技術(shù)仍在不斷發(fā)展。兩家位于中西部的乳品廠已經(jīng)采用了這個系統(tǒng)，第三家廠商也在跟進(jìn)中。賈尼基表示，規(guī)模最大的系統(tǒng)位于印第安納州，其規(guī)模是西雅圖地區(qū)化糞池轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的5倍，每年有可能將9.46億升的牛糞轉(zhuǎn)化為可再利用的水、有機肥料和氨。這種高效的把廢物轉(zhuǎn)化為天然產(chǎn)品的過程，不僅可以消除儲存糞便和傳統(tǒng)肥料生產(chǎn)中的溫室氣體排放，還可以抵消農(nóng)場運營所需的能源。

即使擴大規(guī)模，從廢物到肥料的戰(zhàn)略也不足以單獨解決地球不斷增長的人口糧食需求。然而換個角度，將人類不僅視為消費者，同時也是生產(chǎn)者，我們就可以更充分地利用一些被低估的自然資源，而這些資源不會很快枯竭。