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这是一些好东西

我们国家首都的污水处理厂是如何将人类粪便变成肥料黄金的。

我正站在24个巨大的高压锅上方的观景台上,这些高压锅属于DC Water公司,是Lina Zeldovich的污水处理厂

我正站在24个巨大的压力锅顶上的观景台上,这些压力锅属于我国首都污水处理厂DC Water。你可能认为污水厂没什么好看的,但从这个观景台可以看到很多东西。在我面前是大片大片的银色管道,延伸到巨大的污水曝气池上,污泥第一次到达后就会在那里渗出来。在我的左边有一座建筑,里面有一个脱水离心机,它能把这些污泥转化成一种粘稠物,为下一个处理步骤做好准备——高压锅在我下面炖的时候发出稳定的嗡嗡声。他们慢慢地把屎煮成美味的东西。

DC Water处理了大约220万居住、工作或访问首都及其周边地区的人的贡献。每一幢住宅、每一栋公寓楼、每一家企业和每一个历史地标——泰森角、史密森学会、林肯纪念堂和国会山——都在提供信息。当然还有白宫。这些曝气罐里渗着一些总统的粪便,还有来自参议院、众议院、五角大楼的信息,以及抗议者在白宫草坪前高喊的口号。“那是我们所有人聚在一起的地方,”带我参观工厂的资源恢复工程师比尔·布劳尔(Bill Brower)打趣道。“我要感谢所有这些人的贡献。”

除了开玩笑,布劳尔相当严肃。与其他许多污水处理厂不同的是,DC Water并没有这样做。它以另一种方式描述自己:资源恢复设施。该厂负责资源恢复的主管克里斯托弗•佩特(Christopher pet)表示,这是有原因的。他正在努力改变环卫行业的心态。“没有浪费这种东西,只有浪费的资源,”佩特说。“所以我们在这里不处理废物。我们恢复资源。”

高压锅:在废水处理厂DC Water,水箱“慢慢地把粪便煮成美味的东西,”莉娜·泽尔多维奇写道。令人敬畏的是种植营养丰富的土壤。 莉娜Zeldovich

对于普通的冲厕所者来说,从粪便中回收资源可能是一个令人震惊的概念。一方面,污水管理非常困难,而且规模很大。一个成年人平均每天产生大约一磅的粪便,所以华盛顿地区的排便量相当可观。你要怎么处理这些垃圾?尤其是附近没有大片农田的时候?许多污水处理厂将其摧毁或填埋。与此同时,由于种植了多年的农作物,农田越来越少,所以农民们使用合成肥料来提高产量。大自然母亲的联系显然被打破了。

这正是华盛顿水务公司想要解决的问题。作为美国最具生态意识的污水处理设施之一,DC Water采用所谓的热水解或THP工艺,使污泥无害,并将其转化为一种安全的肥料形式。布罗尔陪我从观景台走下来,走到标有“热污泥”的水箱前,他向我解释了压力冷却器的内部工作原理。该系统最初是在挪威设计的,名为“Cambi”,由一个预热罐(称为纸浆机)和一系列直立圆筒罐组成。在这些罐中,泵送的污水被加热到300华氏度,加压到6个大气压,持续半小时。布罗尔说:“这是你现在感觉的6倍。”“这就是杀死所有病原体的方法。”

“我们这里不处理废物。我们恢复资源。”

炖过的污泥被装入所谓的“生物消化器”——四个巨大的混凝土罐中,微生物群在其中咀嚼,慢慢地将其分解。“消化器就像我们的胃一样工作,”布罗尔解释道。“它们把蛋白质、碳水化合物和脂肪等复杂的大分子分解成越来越小的部分。就像你胃里的细菌一样,消化器里的细菌将蛋白质分解成氨基酸,这些氨基酸成为食物链下方细菌群落的食物,等等。”

当微生物享用污水炖菜时,它们大大减少了DC Water需要处理的“暗物质”的数量。如果没有消化器,该工厂每天将产生1100吨生物固体,即使它们是无病原体的形式,仍然需要使用化石燃料运输到某个地方。微生物将这一数量减少到近三分之一。“我们从每天生产1100吨变成了每天450吨,”布劳尔说。他指出:“剩下的部分实际上是在‘吹’,而且不仅仅是吹,而是你可以燃烧并创造能量的吹。”这些微生物产生甲烷,甲烷燃烧后带动电厂的涡轮机旋转,产生10兆瓦的电力。“10兆瓦足够给这个地区的8000个家庭供电。剩下的450吨成为我们的优质产品:Bloom。让我来告诉你这是怎么发生的。”

他递给我一顶印有蓝色和绿色DC Water标志的安全帽,戴上自己的安全帽,头朝一座满是传送带的混凝土建筑走去。它们的官方名称是带式过滤处理器,旨在从消化的污泥中尽可能多地挤出水。它们就像伸开的巨大移动的奶酪布,只不过不是白色的软凝乳,而是黑色的湿凝乳。当粗棉布带着这些粘糊糊的东西时,水就会滴下来,所以这种汤状物质的水分就会越来越少。它开始时像一条泥泞的小溪,然后排到潮湿的森林土壤中。

在传送带的末端,两个辊压机将这种类似泥土的物质压平,形成闪亮的黑色薄片。这些薄片很快碎裂成类似煤或石墨的碎片,只是因为它们被整齐地挤压过,所以更薄更均匀。传送带用悬挂式挖土机将碎片扔进一个深坑。它看起来更像一个煤矿坑,而不是一个废物处理厂,它让我想到了一个采石场。然后我突然想到。当然是采石场。DC Water简直就是在开采黑金。

“我喜欢这个名字,黑金,”布罗尔说着,对我的描述笑了起来。但这还不是最后一步,他补充道。一家名为Homestead Gardens的第三方公司将这些黑金进行老化、干燥,然后包装成25磅重的袋子,标签是Bloom。布罗尔说:“如果我们让它老化,我们可以生产出更畅销的材料。”因为这种湿润的产品会粘在你的靴子和铲子上,但干燥的产品是粉状的,而且很轻。

布罗尔找到一个打开的袋子,舀了一把布鲁姆。他闻了闻,让我也闻一下。我手里拿着一个小小的布卢姆土堆,仔细地检查它。这种干燥易碎的物质类似于日常花园中的泥土。看起来不像屎,闻起来也不像屎。它闻起来有森林、草地、河岸、肥沃的土地和下一个丰收的希望。

“我什么都用它种,南瓜、西红柿、茄子,”我听到布罗尔说。“一切都长得很好,味道也很好,”他说。“我不是唯一这么想的人。我们听到很多人说他们从核电站得到了他们所见过的最好的反应。尤其是绿叶蔬菜,因为氮的增加对绿叶植物很有效。植物周围的疾病和害虫似乎更少——可能是因为Bloom有助于构建健康的土壤。”

除了园丁,Bloom还受到了景观设计师和建筑公司的欢迎,这些公司会购买园艺用的好土壤。在清理新开发项目场地的过程中,他们通常会剥去表层土壤,之后需要替换。布鲁姆帮助修复已经造成的损害,而且它闻起来不像粪肥,所以房客们不会抱怨。

在我从DC Water回来的路上,我把手放在脸上,意识到它仍然散发着布卢姆宜人的春天气息。我坐在火车上嗅着自己的手,无视其他乘客好奇的目光,想知道我们还能对暗物质做什么,我们体内有强大的有机力量。我们能把它变成其他形式的黑金吗?事实证明,我们可以。如果回收得当,粪便可以为你的家供电,做饭,给你的汽车加油,甚至可以防止藻类泛滥和洪水。我们甚至有这样的技术,一些公司已经在这样做了。我们必须停止假装我们的狗屎不臭,好好利用它。


在写作时阅读作者莉娜·泽尔多维奇的三个最大的启示另一种暗物质在这里

莉娜Zeldovich是一个获奖的流行科学作家和前鹦鹉螺编辑器。她为美国、加拿大和英国的主要出版物撰写了数十篇文章,其中包括史密森学会,科普,《科学美国人》,并因报道粪便科学而获得四项大奖。她的书,《其他暗物质:将废物转化为财富和健康的科学与商业》(The Other Dark Matter: The Science and Business of Turning Waste into Wealth and Health)为世界上最古老的问题提供了新颖的解决方案——让人类远离自己的粪便。@LinaZeldovich

改编自《其他暗物质:将废物转化为财富和健康的科学与商业》(The Other Dark Matter: The Science and Business of Turning Waste into Wealth and Health)芝加哥大学将于2021年11月19日发表Lina Zeldovich的论文。版权所有©2021,作者Lina Zeldovich。

引线图像:funyangel / Shutterstock

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