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专家想发挥粪便的最大价值:肥料、饲料、建筑

发布时间:Mar 03, 2020         已有 人浏览
使用下水道粪泥制造肥料或燃料是最常见的措施。
       但钻研职员和企业家们也正在探索其他用途。有人建议使用粪泥在干化床上莳植作物。
       或者在人工水池中培植鲶鱼。其他人则发起将粪泥进行干燥处置惩罚。
       并将其与水泥和砖块等修建材料结合起来应用。除此之外。
       许多公司还在钻研下水道粪泥中的某些脂肪酸是否能成为生物塑料和工业化学品的紧张原材料。而以粪便为食的幼虫正被用于临盆工业用途的油料。
       将来它们还可以用作动物饲料。 在非洲国家卢旺达基加亨通(kigali)的郊区。
       装满人类分泌物的化粪车正在橙色的土路上蹒跚而行。
       直到来到其终纵目的地——nduba垃圾掩埋场。几年前。
       这些卡车还会把粪便等污物洒进伟大年夜的露天矿场中。但自2015年以来。
       身着绿色连体衣的工人们开始在成排的棚屋和塑料屋顶的温室外欢迎它们。
       筹备将粪便处置惩罚成干燥的粉末状燃料。 图1:污水处置惩罚厂 这种处置惩罚举措措施被称为pivot。
       它的开创人是卫生工程师阿什利·姆斯普拉特(ashley muspratt)。
       他在加纳、肯尼亚以及卢旺达生活了7年多。
       去年才回到美国。姆斯普拉特坚持觉得。
       pivot并非是简单的下水道粪泥处置惩罚厂。
       而是一家企业。
       其产品可为当地水泥厂和砖厂供给动力。姆斯普拉特表示:“我把pivot称为卫生公司和可再生燃料公司。
       我们的模式便是建立工厂和推出产品。”姆斯普拉特是许多试图办理公共卫生领域最大年夜寻衅之一的企业家中的一员。
       盼望从处置惩罚人类废估中获利。 天下卫生组织和联合国儿童基金会今年7月宣布申报称。
       天下上有28亿人(占举众人口的38%)没有下水道可用。
       只能将分泌物储存在户外或坑洞里。这种处置惩罚要领不仅必要常常清理。
       很多时刻清理起来以致异常危险。据预计。
       到2030年。
       应用坑洞的人数将增添到50亿。
       同时国际社会对水和情况卫生的支援估计也会削减。荷兰联合国教科文组织国际水教导学院(ihe institute for water education)的情况工程师克莱尔·弗隆(claire furlong)说。
       诸如“千年景长目标”中许多惹人注目的举措。
       如推广“平蹲式马桶或脚踏式马桶”都很好。然则当那些厕所都被填满后。
       我们还能怎么做?” 姆斯普拉特和其他人正在探求谜底。使用下水道粪泥制造肥料或燃料是最常见的措施。
       但钻研职员和企业家们也正在探索其他用途。有人建议使用粪泥在干化床上莳植作物。
       或者在人工水池中培植鲶鱼。其他人则发起将粪泥进行干燥处置惩罚。
       并将其与水泥和砖块等修建材料结合起来应用。除此之外。
       许多公司还在钻研下水道粪泥中的某些脂肪酸是否能成为生物塑料和工业化学品的紧张原材料。而以粪便为食的幼虫正被用于临盆工业用途的油料。
       将来它们还可以用作动物饲料。 比尔和梅林达·盖茨基金会下属水、情况卫生和小我卫生项目认真人杜拉耶·科内(doulaye kone)说。
       这些措施反应出人们开始从新思虑若何处置惩罚下水道的粪泥。
       从一开始就要斟酌到终极产品。
       而不仅仅是公共卫生。卫生举措措施的经济模式也在发生改变。
       从完全的公共办事项成私企的一部分。
       这些私企正从粪便中发明更大年夜代价。科内还称。
       在旧模式下。
       人们没有时机出售任何器械。
       政府还要为此支付处置惩罚资源。而当预算枯竭的时刻。
       所有人都邑陷入麻烦中。是以。
       成长中国家的许多处置惩罚厂现在都被抛弃。 弗隆警告说。
       资金缺乏并不是“废料变资本”项目难以成功的独一缘故原由。许多有出路的项目都碰到了阻力。
       由于它们没能办理文化问题。
       这些身分可能会影响人们的购买意愿。
       无论是来自厕所的用户照样国家的政客。这可能包括人们对人类分泌物的悲不雅立场。
       或者是不乐意应用新的厕所技巧来获取可用的废料。姆斯普拉特和其他人则在处置惩罚已经存在于坑洞中的垃圾。
       他表示:“对我来说。
       这背后的驱动力是试图找到一种要领。
       让非洲大年夜陆上再也没有白象(white elephant。
       即无用的垃圾)。” 有些人不必要说服就懂得下水道粪泥的好处。在加纳。
       许多短缺肥料的农夷易近要求化粪车司机将他们的货物倾倒在自己的境地里。
       他们则应用传统措施制作堆肥。
       并将其推广到粟田和玉米田中。然则。
       这种增添作物营养的措施可能给食用和照料它们的人带来更大年夜风险。
       由于这些分泌物都未颠末安然处置惩罚。
       会增添感染伤寒、霍乱、蛔虫和其他可能引起腹泻的病原体的时机。
       以致会导致血虚和营养不良。在幼儿中。
       重复打仗也会影响身段和认知发育。 纵然这些农夷易近没有在粮食作物上应用下水道粪泥。
       其本身携带的疾病仍旧是个严重问题。在加纳。
       只有不到5%的人有下水道可用。
       而且险些没有污泥处置惩罚举措措施。
       大年夜部分垃圾终极都被扔进了沟渠或海中。 图2:举世23亿人缺少处置惩罚分泌物的基础安然卫生步伐。
       8.92亿人只能露天办理大年夜小便问题 从技巧上说。
       将下水道粪泥转化为肥料并没有太大年夜问题。
       但因为市场价格低廉。
       从业者很难从中获利。在世界上的许多污水处置惩罚厂。
       处置惩罚下水道污泥历程中常常会得到固体或半固体材料。
       它们被称为生物固体(biosolids))为了低落处置惩罚资源。
       这些处置惩罚厂经常选择将生物固体扔掉落了事。然而。
       在加纳国都阿克拉东部的城市tema。
       一家新工厂刚刚出售了它的第一批50公斤重袋装肥料。国际水资本治理钻研所(iwmi)的商业经济学家索罗米·格布列兹加布希尔(solomie gebrezgabher)说。
       这项营业应该在三年内实现盈利。 tema工厂在处置惩罚粪泥的同时。
       也会形成堆肥。在加纳炙热太阳的赞助下。
       工厂耗损的能源要比应用干燥和加热设备的措施少得多。但它必要大年夜量的空间和光阴。
       而且气味更难闻。在最初的10天里。
       来自私人室庐和公共厕所的下水道粪泥必要在填满了沙子的床上晾干。
       这使得水分可以排出并蒸发掉落。然后它与木屑或食品残渣混杂起来。
       并被转移到有盖的棚子里。因为里面含有自然孕育发生的微生物。
       工人们会按期地翻动。
       粪泥会在两个月的光阴里分化。在这个历程中。
       它变得异常热。
       足以摧毁病原体。冷却后。
       就变成了成品肥料。 格布列兹加布希尔说。
       这种廉价的加工历程异常得当加纳的前提。她解释说:“不必然非要应用高科技。”这个团队应用粗笨的土壤添加剂。
       赞助改良贫瘠土壤的物理品德。
       比如其能维持水的能力。
       但并不能显明增添营养的提供。当格布列兹加布希尔与农夷易近交谈时。
       许多人对此都不感兴趣。是以。
       她和同事们将粪泥中混杂硫酸铵或尿素。
       添加更多的营养物质。
       并将其压缩成轻易治理的小球。对付那些对应用由粪泥制成的产品认为恶心的农夷易近来说。
       这个团队获得了政府的安然认证。
       为此农夷易近们也变得热情起来。格布列兹加布希尔说:“他们对此认为异常愉快。
       由于它拥有所有他们正在探求的器械。” 另一项刺激步伐是。
       政府将这种产品称为“强化肥料”。
       为其供给肥料补贴。在产品和潜在买家的赞助下。
       iwmi团队正与当地政府以及名为jekora ventures的私营垃圾治理公司相助。该工厂于今年4月正式投入应用。
       每年将从约6.5万至10万人的分泌物中提炼出500吨化肥。
       所得利润由该公司与当地相助伙伴按比例分配。格布列兹加布希尔说。
       这个设法主见是使用资金来改良情况卫生。她正在与imwi团队在其他地区相助。
       以复制这种模式。
       他们首先从斯里兰卡开始。格布列兹加布希尔表示:“经由过程不那么繁杂的技巧。
       这种商业模式可以在成长中国家进行从新设计。
       这在商业上是可行的。” 下水道粪泥中也含有能量。加拿大年夜汉密顿的联合国大年夜学2015年宣布申报称。
       假如每年孕育发生的人类粪便都转化为沼气。
       足可为跨越1.38亿个家庭供给电力。剩下的泥浆还可以被制作成类似木炭的燃料。
       供13万户家庭应用。在pivot工厂。
       工人们制造了一种固体燃料。经由过程微孔筛网。
       他们把粪泥中的大年夜部分水析出。
       然后铺在温室里晒干。着末。
       他们还会在干燥的纸板上用热烘燥机进一步脱水和消毒。姆斯普拉特表示。
       终极的结果是孕育发生粉末或颗粒状物质。与其他生物燃料(如锯末或咖啡外壳)比拟。
       这种粪便燃料的能量高20%。 pivot公司将其燃料卖给水泥厂和制砖公司。
       这些公司的熔炉和窑炉对pivot制造的燃料孕育发生持续性需求。此外。
       pivot的主要客户还有国际公司。
       他们觉得下水道粪泥是可再生能源。
       可以代替煤。在运营资源上。
       pivot即将实现出入平衡。
       只管它仍部分依附于外界的支持。pivot在垃圾填埋场的土地是市政府捐赠的。
       根基举措措施也是用捐赠款兴建的。瑞士联邦水科学与技巧钻研所情况工程师琳达·斯特朗德(linda strande)说。
       估计从下水道粪泥中得到巨额利润是不现实的。 斯特朗德解释说。
       大年夜多半项目估计每年能收回运营资源的10%到20%。这已经很不错。
       由于至少他们赚了钱。
       并证实把下水道粪泥从新变成更有代价的器械可行。具有讥诮意味的是。
       pivot面临的最大年夜障碍是若何得到足够的粪泥。从理论上讲。
       像基加利这样至少有100万人口的城市。
       应该能够满意质料需求。
       但没有人将这些污泥从非正式的假寓点送到处置惩罚厂。这里生活的2/3人口长短正式的工人。
       他们只妙手动将坑洞中的分泌物铲出来。
       并把里面的器械倒进相近的沟渠或水道里。 是以。
       pivot启动了一个副项目。
       为假寓点供给安然的抽水办事。事实证实。
       此举异常受迎接。
       但许多坑洞存在漏水环境。姆斯普拉特说。
       “我们从坑洞中获取的粪泥数量相对有限。
       以是这与我们预想的目标存在差距。”pivot计划开始研磨其他种类的可燃废料。
       以与粪便燃料混杂。与iwmi一样。
       pivot公司也盘算在全部非洲和印度进行扩大。因为当地政府采取更多举措。
       数以百万计曩昔露天排便的人正在修筑茅厕。姆斯普拉达说:“我们的终极义务是成为市场上最便宜的城市粪泥处置惩罚者。” 2000年霍乱爆发后。
       包括南非德班在内的ethekwini municipality在郊区安装了跨越85000个粪尿分集干式厕所。应用这种厕所时。
       尿液会渗入地下。
       剩下的固体物质则被当地政府要求住户掩埋起来。然则。
       掩埋固体分泌物日益成为老年人的包袱。
       而人口密度增添意味着掩埋的地皮越来越少。纵然粪便在地下分化时。
       病原体存活的光阴依然比预期的长得多。 泰迪·甘登(teddy gounden)和他在水和卫生部门的同事们想要开始网络这类垃圾。他想:“然则我们该怎么做呢?”这种固态物质比下水道中的生物固体更难处置惩罚。
       它会把城市污水处置惩罚厂的管道都粘起来。因为短缺尿液。
       它也没有足够的营养用来制作堆肥。此外。
       在处置惩罚厂处置惩罚它们资源十分高昂。 然后甘登和同事们据说。
       特定的飞行物种可以使用它们制造出比堆肥更有代价的产品。苍蝇平日会危及人类康健。
       由于它们以人类粪便和食品为食。
       在它们往返穿梭时会传播病原体。然则。
       来自热带气候的黑水虻(hermetia illucens)与众不合:它在幼虫阶段会贪婪地进食。
       当它停顿在某个状态而还未成年时。
       其对人类造成的康健要挟也会大年夜大年夜低落。 这种苍蝇被总部位于开普敦的公司agriprotein用于处置惩罚食物废料。
       它还建立了工厂以使用黑水虻的特殊习惯。该公司在笼子里喂养苍蝇。
       并在育婴室里孵卵。
       然后把幼虫转移到食品残渣中。
       在那里它们可以吃饱喝足。在孵化两周后。
       幼虫自然会从分泌物中迁移到蛹中。
       使它们和剩下的堆肥都很轻易被零丁处置惩罚。这些工厂会让幼虫脱水。
       以临盆动物饲料或提取脂肪油。这些油有多种用途。
       可被用于制造化妆品和生物柴油等。剩下的有机物质变成了一种土壤调节器。去年。
       agriprotein开办了首家工业规模的工厂。
       并计划在举世范围内进行扩大。 跟着食物垃圾处置惩罚事情的顺利进行。
       agriprotein启动了名为biocycle的更繁杂资本物质-人类废料项目。该公司的联合开创人兼董事大年夜卫·威尔科·德鲁(david wilco drew)说。
       这些幼虫对待新食品的立场与蜕化食品差不多。与ethekwini municipality相助。
       并获得比尔和梅林达·盖茨基金会的支持。
       agriprotein在2016年事尾在德班开放试点工厂。 在意识到与粪泥有关的康健风险后。
       biocycle已对食品-废料项目进行了调剂。
       它对病原体和重金属加强测试。此外。
       该工厂不临盆农产品。
       而是使用幼虫制作油料。
       剩下的有机物变成固体砖块。
       两者都可被用作燃料。从今年7月下旬开始。
       粪尿分集干式厕所开始安装。在满负荷运转的环境下。
       该工厂天天将可接管到40吨原材料。
       然后再将其与食品垃圾混杂起来。德鲁说:“这是最靠近民众的垃圾昆虫处置惩罚举措措施。” 经由过程进一步的钻研。
       黑水虻将可以在城市下水道系统中直接处置惩罚粪泥。甘登说:“这种措施有很大年夜的潜力。”其他国家政府基础上都在等着不雅当作果。为了让各地的市政当局更轻易加入使用粪泥的行列。
       斯特朗德的团队已经开拓了一份小册子和在线课程。
       赞助当地的工程师设计出能够临盆可贩卖产品的系统。 为了更好地舆解这些系统。
       由德班夸祖鲁-纳塔尔大年夜学钻研职员引导的国际钻研小组正在开拓一种标准措施和法度榜样。
       用于描述诸如湿度、垃圾和病原体含量、营养和热量等方面的粪泥特点。德鲁表示。
       每小我都避免不了吃喝拉撒。
       他贪图着天下上的每个公夷易近都能为他们的供应链做出供献。 滥觞:网易科学人 注:文章内的所有配图皆为收集转载图片。
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