一人年产屎近300斤，全球那么多的粪便去哪儿了？便便的“加工”技术很完善-pg电子竞技平台

2021-10-15 09:03:38

吃喝拉撒是每一个人的日常，无论是“二升畲粟香炊饭，一把畦菘淡煮羹”的粗茶淡饭，或是“淹留膳茶粥，共我饭蕨薇”的闲情逸致，都是对吃喝的写照。自古以来人们钟情于谈论吃喝的种种，却羞于提及与拉撒的任何。

随着城市化进程的不断推进，人口密集带来了诸多的环境卫生问题，如何处理粪便就是重要的问题之一。

据加利福尼亚大学医学教授金·巴雷特研究估算，正常成年人每天排便量平均约为0.4kg–0.5kg，一个人一年就会产生约145kg的粪便。全球70亿人，每天排便总量可想而知，那这些粪便最终都去了哪里呢？

城市里的便便去哪了？

现如今，我们所使用的几乎都是冲水马桶，只需轻轻一按，那些粪便就会随着水流消失得无影无踪。所以人们可能并不会思考它们的归宿，也并不清楚它们所蕴藏的潜在价值和功用。

一般住宅小区、办公楼及公共场所下面都修建了配套的化粪池，它实质是一个沉淀池 发酵池。

马桶里的粪便排入化粪池后，粪便通过沉淀分离成底层固体、中层粪液和上层的浮渣。明明大家都是屎，但在这里却被分成了三六九等，果然阶级观念深入的不止是人心。

化粪池的基本结构，来源 | 知乎

如上图所示，进入化粪池的便便会先经过一级厌氧室进行沉淀，并在厌氧细菌的作用下进行初步的发酵和分解。在这一过程中，细菌和寄生虫卵会被杀灭。

经沉淀，较重的固体粪便会沉到池底，中层粪液会溢流进入二级厌氧室继续发酵分解，在这里粪渣会沉淀下来。等到溢流进入澄清室时，已经是清清白白的“水”了，会和其他污水一起流向城市近郊的污水处理厂。

而底层的固体继续留在化粪池里发酵，会有专人在固定时间利用吸粪车收取清空，它们的归宿一般是填埋或者堆肥。

抽粪车工作现场，来源 | 飞扬急修

虽然化粪池只是进行简单的分类处理，但可别小瞧它。如果不用化粪池，居民的家庭粪便则会直接流向污水处理厂，未经化粪池拦截的固体容易堵塞管道；一些污水管道和污水处理设施配套不完善的地方，例如老旧城区如果无法做到雨污分流，那么在下暴雨时，污水溢出则会造成“遍地是黄金”的景象。

分离出来的粪液和其他生活污水到污水处理厂进行处理时，一般分为三级：先是将不溶于水的杂物，例如塑料袋、纸巾等杂物拦截在外。

然后，利用微生物进行二次沉淀。简单来说，这一步就是培养细菌，让它们吃掉污水中的有机物，然后让细菌沉淀下来，上层清液流出。所以这个时候的便便已经被细菌吃掉“蜕变”成污泥了，由细菌和部分不能被细菌吃掉的有机物和大量的无机物组成。

污水处理厂处理guochegntu

最后，再经过一系列净化处理，直到成为符合标准的水后排出。至于沉淀下来的污泥，污水处理厂一般会进行脱水烘干、粉碎等操作，对它们进行二次利用。

可能有人会好奇了，脏兮兮的便便能有什么用呢？

百无一用是便便？

在大多数人的认知里，便便是身体排泄出的废物。但是，用英国昆虫学家理查德·琼斯的话来说：粪便落地只是另一过程——循环再利用的开始。

>>>>堆肥

一般来说，生物固体通常会面临堆肥、焚烧、封存或填埋的命运。

以美国为例，该国每年产生的 700 万吨生物固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，这种看似具有环境可持续性的处理方法可能存在重大健康隐患。即便经过处理，这些固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（h.j. heinz）、德尔蒙特（del monte）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。

处理生物固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工程教授 marc a. deshusses 表示，pfas 是目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，这种处理也并没有多么环保。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%）。

或许你会想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气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。

因为粪便中含有机物和氮、磷等营养元素。所以，中国自古以来将粪便视作贵重的农业肥料而倍加珍惜。

堆肥生产的有机肥料 来源 | 知乎

早在宋代的《陈勇农书》中就有“粪药”之说，“别土之等差而用粪治，皆相视其土之性类”，就是依据土壤的不同性质来用粪肥，以达到对土壤治理的效果。

粪肥最主要的功能是使土壤疏松，增加土壤含水量。也正是如此，中国已有“4000年的耕作历史”的耕地，在没有利用矿物肥料的情况下，才能持续保持土壤的肥力和农作物的产量。

>>>>商品

“中国人视任何物质都是可以作交易的商品”，冯客说，正是这种务实的本性，使农民一直维持着粪便作为肥料的农业传统。

至少从唐代开始粪便就是商品，而到了唐宋年间更是出现了职业粪夫；到明清时期，粪便市场已经具有相当的规模；民国时期，粪便行业更是被黑帮势力垄断。因此，也有不少人通过剔粪工作积累了万贯家财。

也正是因为粪便在农业追肥方面的突出贡献，所以中国许多偏远的农村地区，现在依然使用堆肥的方式处理粪便。

>>>>变成饮用水

是的你没看错。

这些来自人类的废物最终还是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，新加坡早在二十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-饮用水处理厂将4 亿升污水转化成了饮用水，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（supercritical 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固体迅速燃烧，并且不会产生常有的温室气体排放。几秒种后，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 swco 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，swco 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。

来自美国 sedron technologies 公司的污水污泥处理设备 janicki omni processor 的落地可能更快一些。janicki omni processor 更加庞大，能占满一整个篮球场，但处理能力也更强。

它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，还可以就近连入当地电网，直接将电力输送给社区居民。2015 年，sedron technologies 将这一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。

>>>>厌氧发酵

大家应该都知道很多农村家家户户都有一个小型沼气发酵池/罐，这利用的就是第二种方式——厌氧发酵工艺。

厌氧发酵技术的发酵温度不同，厌氧发酵工艺和用途就不同。

常温发酵虽然用于自家的烧水做饭不成问题，但由于发酵温度随自然气温变化，沼气产生量不稳定，有机物转化效率低。

中温发酵主要用于大中型产沼工程、高浓度有机废水处理。高温发酵能有效杀死病原体、寄生虫卵，主要用于粪便无害化处理。

厌氧发酵工艺有诸多优势，但因为粪便量的增加以及停留时间的减少，不能达到充分的厌氧发酵，所以存在处理效果不佳和沼气产量低的问题。因此，粪便如何实现彻底的无害化处理是后续发展必然要解决的问题。

>>>>焚烧发电

经干燥处理的污泥大部分会作为燃料进行焚烧，用来供热或者发电，为人类贡献最后一丝光和热。

焚烧发电厂的工作图 来源 | 环境黑板报

粪便污泥燃烧所产生的热量通过流化砂床来产生高温蒸汽，从而推动蒸汽机发电，废热则用于粪便污泥的干化。

焚烧完之后的炉渣还是可以用来建筑、铺路等，真正的千里之行，“屎”于足下。

>>>>生产建材产品

除了上述手段以外，前面提到的通过污水处理厂处理后剩下的污泥还可以用来制作砖、生态水泥、陶粒等建材产品。

污泥制砖，就是污泥以一定比例加入到黏土中烧制成砖。其强度和普通红砖差不多，而且自身具有一定的热值，在制砖过程中，它会自燃并增加热量。

污泥焚烧过后的熔融材料还可以做路基、路面、混凝土骨料及地下管道的衬垫材料，污泥和城市垃圾焚灰还可以制作生态水泥。

污泥制陶粒技术经过我国科研人员引进、消化和多年的自主研发，已具备了成熟的陶粒生产技术和设备制造能力，并且污泥制成的陶粒具有轻质、高强、隔热、保温、耐久等特性，节能效果显著，用途广泛。