Удаление мочи из сточных вод и использование ее в качестве удобрения может снизить содержание питательных веществ в водоемах и повысить устойчивость за счет использования обычных отходов.
Избыток азота и фосфора в наших потоках отходов может стимулировать цветение водорослей и создавать условия, опасные для морских и озерных экосистем и здоровья человека. Согласно веб-сайту Rich Earth Institute, компании из Вермонта, занимающейся использованием человеческих отходов в качестве ресурса, большая часть азота и фосфора в сточных водах поступает из мочи человека, хотя она составляет всего 1 процент сточных вод. Удаление мочи может удалить 75 процентов азота и 55 процентов фосфора из городских очистных сооружений. И эти питательные вещества могут быть переработаны для использования в качестве удобрения.
Проблема в системах, которые привыкли к тому, как обстоят дела. Инфраструктура канализации создается для того, чтобы выводить отходы из дома, не задумываясь, используя уже существующие трубы и привычные для людей туалеты. Отвод мочи потребует изменения некоторых из этих деталей, в то время как использование отведенного материала потребует большего признания отходов как ценных.
Сила одного
Эйб Ноэ-Хейс, соучредитель Rich Earth, сказал, что статистика о месте мочи в сточных водах – это то, что заставило мяч сдвинуться с мертвой точки по отводу мочи, попытка в первую очередь не допустить ее попадания в поток сточных вод.
Туалет с отводом мочи использует анатомию тела. Когда вы сидите на унитазе, моча естественным образом направляется к передней части унитаза, а фекалии — к задней. Таким образом, передняя половина разделенного унитаза улавливает мочу и может направлять ее в отдельный сток только для мочи, а задняя остается подключенной к системе очистки сточных вод в обычном режиме. Отдельные трубы отводят мочу в резервуар для сбора. Эта система может быть не идеальной — хорошая цель — это бонус, если она используется стоя, и требуется некоторая новая сантехника — но она выигрывает от настройки существующей инфраструктуры.
Если есть какая-либо возможность смешивания с фекалиями, у Всемирной организации здравоохранения есть (верьте этому или нет) рекомендации относительно того, как долго моча должна храниться перед использованием в качестве удобрения. По словам Ноэ-Хейса, после шести месяцев при комнатной температуре моча достаточно самодезинфицируется, чтобы ее можно было использовать для чего угодно, включая сырые продукты.
Ключевым моментом здесь является то, что если моча — это только моча, она готова к использованию в качестве богатого азотом и фосфором удобрения в тот момент, когда покидает тело. Но важно добиться хорошего разделения. По словам Бьорна Виннероса, профессора экологической инженерии Шведского университета сельскохозяйственных наук, фекалии являются основным источником патогенов в собранной моче. По его словам, туалеты с отводом мочи не идеальны, и некоторое смешивание неизбежно.
Если моча может быть отделена, она может частично стерилизовать себя. Азот в моче покидает организм в виде мочевины, простого органического соединения. Бактерии в трубах обычно расщепляют мочевину до аммиака. Когда моча находится в контейнере, аммиак повышает рН раствора примерно до восьми или девяти. По словам Виннерос, среда с высоким pH убивает любые патогены из организма, которые могли попасть в мочу.
«Это похоже на Twinkie», — сказал Ноэ-Хейс, имея в виду длительный срок хранения мочи.
Удобство транспортировки
Noe-Hays участвовал в исследовании, в котором изучались концентрации фармацевтических препаратов в моче. Кофеин и ибупрофен были одними из самых распространенных и распространенных. Однако после внесения мочи в почву концентрация препарата в посевах была чрезвычайно низкой. Согласно исследованию, чтобы потреблять количество кофеина, содержащееся в чашке кофе из продуктов, обогащенных мочой, человек должен был бы съедать фунт продукта каждый день в течение примерно 2000 лет, сказал Ноэ-Хейс.
Садоводы часто используют мочу в качестве удобрения, и Ноэ-Хейс сказал, что она творит чудеса, исходя из своего личного опыта. Ноэ-Хейс сказал, что для использования мочи в качестве удобрения не существует необходимой концентрации питательных веществ. Масса его компонентов имеет значение. При выливании 1000 галлонов мочи на акр добавляется около 50 фунтов азота. По словам Ноэ-Хейса, при использовании концентрата, в 10 раз более сильного, чем разбавленная моча, потребуется всего 100 галлонов, чтобы получить такой же эффект. «Сену все равно, применяете ли вы концентрат или разбавленный», — продолжил он. «Важно только то, сколько всего фунтов удобрений он получает».
Чтобы моча была полезной в качестве удобрения для чего-то большего, чем личный сад, полезно воспользоваться способностью ее концентрировать. По словам Ноэ-Хейса, дочерняя компания Rich Earth под названием Brightwater Tools работает над концентрацией мочи путем ее замораживания.
После вымораживания воды из мочи питательные вещества остаются в виде суспензии, которую можно использовать на месте или отправить на ферму. Концентрация мочи делает ее объем более управляемым, особенно если туалеты с отводом мочи используются в коммерческих или офисных зданиях. Вместо того, чтобы приезжать из специально предназначенных для мочи грузовиков для опорожнения резервуаров, оборудование для концентрации позволяет дезинфицировать, пастеризовать и концентрировать мочу на месте. В ходе испытаний уровни концентрации достигли 10-кратного коэффициента, а это означает, что грузовики могли приезжать за сбором каждые несколько месяцев, а не каждую неделю.
Виннерос упомянул обезвоживание как еще один способ сделать удобрение из мочи полезным в больших масштабах. Некоторые из его исследований направлены на остановку распада мочевины, который происходит в трубах. Если мочевина не разлагается, азот остается твердым при обезвоживании, создавая сухое удобрение с содержанием азота от 15 до 20 процентов.
Преимущество, которое он видит в производстве сухого продукта, заключается в возможности использовать существующую инфраструктуру для управления химическими удобрениями. Уже существует оборудование для внесения сухих удобрений, и хранить их можно так же просто, как складывать мешки друг на друга.
