你每年制造的145公斤粪便，用处可比想象中多

一博

如何妥善处理人类源源不断产生的排泄废物，成为一个严肃的问题。

对于拥有70亿人口的地球来说，这显然是个不小的负担。日前，人类排泄物通常会作为生活污水（污泥）进入当地的污水处理系统（露天排便是另一个问题），在经过一系列的除污和消毒处理后，走向污水处理环节的终点——生物固体。根据统计数据，美国每年会产生700多万吨生物同体。中国2019年污泥产量为3900万吨，如果除去其中80%左右的含水量，余下的生物同体则有将近800万吨。

处理生物固体的另一个手段是填埋，但这条出路也变得越来越窄。

便便去哪儿了？

一般来说，生物同体通常会面临堆肥、焚烧、封存或填埋的命运。以美国为例，该国每年产生的700万吨生物同体中约有一半被用于农业目的，例如为作物提供营养并帮助抵抗水土流失。但最近的一些研究发现，这种看似具有环境口J^持续性的处理方法可能存在重大健康隐患。即便经过处理，这些同体废物仍可能包含激素、杀虫剂、药物成分以及“永远不会降解的”全氟和多氟烷基化合物（polyfluoroalkyl substances， PFAS）等污染物。这推动了美国各地将生物固体驱逐出农田的进程。而荷兰和瑞士等国，已经推行了不允许生物固体进入本国农业的禁令。亨氏、德尔蒙特等大型食品公司，也在几年前宣布停止购入用生物固体培育的农产品。

处理生物同体的另一个手段是填埋，但这条出路也变得越来越窄。来自美国杜克大学的土木与环境T程教授马克表示，PFAS是日前垃圾填埋厂最主要的顾虑。业界担心这种化学物会带来难以处理的长期影响，越来越多的人开始反对使用填埋的手段。此外，这种处理也并不环保。根据一项研究估算，2019年中国污泥处理产生的等效温室气体排放中，焚烧贡献度第一（45%），排第二的就是填埋（23%）。

或许你会说为什么不用它来发展沼气能源——因为这么做也面临同样的温室气体排放问题。尽管沼气发电或将沼气转化为可再生天然氣已经在全球多地广泛实施，以中国为代表的亚洲多国和欧洲地区都建设了不少沼气利用系统，后者2013-2017年利用城市和工业污水污泥制造沼气的产量增加了40%。但沼气燃烧依然会产生与化石燃料相同的污染物。而且在污水污泥发酵成沼气的过程中，甲烷等温室气体副产物的逸出同样会增加减排难度。

用来盖房吧

尽管生物同体处理面临着诸多困境，但科学家们没有放弃寻找更安全、更具可持续性的新路径。

2019年，来自澳大利亚皇家墨尔本理工大学的T程师们将这些来自人类排泄物的生物同体加进了建筑用砖里。要知道，全球每年平均生产1.5万亿块砖，这需要31.3亿立方米的粘土，相当于从地面上挖1000多个足球场那么大、深度超过440米的大坑。工程师们从两个当地的污水处理厂中获得了三种生物同体，将它们与粘土混合，制成了生物同体含量在10%-25%的“粪便砖块”。

研究者们测试了这些“粪便砖块”的物理、化学和机械性能，发现了一些传统砖块不具备的特殊性能。比如，所有生物固体砖都显示出更低的热导率，这意味着它们能够带来一定程度的隔热效果。此外，由于生物同体砖的有机物含量高，因此烧制过程中耗能更少，25%生物固体砖的生产耗能仅有普通砖块的一半。

不过，有机成分也带来了一些缺点。生物同体的可燃性会让砖块在烧制时产生气孔，这降低了它们的密度并增加r收缩率。虽然研究显示生物固体砖的抗压强度高于大多数低层建筑要求的强度，但仍然没有普通砖块那么结实。研究人员表示，虽然“粪便砖块”显示出了一些绿色环保的优势，但仍需要进行更深入和全面的研究分析，才有可能进人大规模使用的考虑范围。

生物固体含量在10%-25%的“粪便砖块”

赛德龙公司网页截图

变成饮用水

是的你没看错。这些来自人类的废物最终还可能变成清洁可饮用的水，回到我们体内。这项技术其实并不年轻，新加坡早在20年前就已经开始将污水和雨水一起混合处理，在达到标准后流进各家各户的水龙头。上世纪70年代，美国加利福尼亚州出现了第一批将污水转化为饮用水的生产线。2018年，这间世界最大的污水一饮用水处理厂将4亿升污水转化成r饮用水，创下了世界纪录。

近年来，科学家们开始研发不需要大规模生产线也能将污水转化为净水的便携式设备。诞生于美国杜克大学的超临界水氧化反应器（Supereritical Water Oxidation，SCWO）就是技术进步的产物之一。SCWO小到能被装进一个货运箱，但却能以371℃、240倍大气压的条件将生物同体迅速燃烧，并且不会产生常有的温室气体排放。几秒钟后，它就会产出清洁水、电能，以及能够用作肥料的矿质养分。利用这项技术，杜克大学的研究人员希望将SCWO发展成能够应用于农业生产的商用模块。目前，他们设计出的模块每天可产生近十万升蒸馏水，如果顺利，SCWO将进入美国和美国以外的社区，帮助人们应对卫生问题和水资源短缺的挑战。

2015年，美国赛德龙技术公司将污水污泥处理设备引入了塞内加尔，运行第一年就处理了700吨粪便污水。当地一家环卫公司准备引入这套技术，让更多的地方更好地解决废物再利用的难题。这个处理设备除了能够将粪便污水转化为热能、电能以及接近饮用水级别的净水，还可以就近连人当地电网，直接将电力输送给社区居民。