在2000年爆发霍乱之后,南非伊特奎尼区在郊外农村地区安装了85000多个粪尿分集式厕所。分集的尿液渗入地下,剩余固体排泄物则按官方要求埋在各个家庭自家地里。但是对于人口占比越来越高的老年人而言,填埋是个负担,同时,不断上升的人口密集度意味着可用于填埋的土地越来越少。即使粪便在地下分解,病原体也会比预期存活得更久。因此,Teddy Gounden及其在水与卫生部门的同事打算开始收集排泄物。“但是我们应该怎么做呢?”他不禁问道。排泄物比一般污物硬,镇上的废水处理厂难以处理。而缺少尿液的排泄物没有足够的营养物可以转化成高质量的堆肥。在危险废物处理厂处理,成本又较高。
后来,Gounden和同事听说有一种蝇可以制造出比堆肥更有价值的产品。通常来说,蝇是一种有害健康的昆虫,因为它们既以人类排泄物为食,也以人类食物为食,会在这个过程中传播病原体。但是原产于热带的黑水虻(Hermetia illucens)不一样:它们在幼虫期食量惊人,而且很少移动,成年后完全不移动,因此它们的健康威胁较小。
开普敦一家名为AgriProtein的公司修建了工厂,利用黑水虻的这种特殊习性处理食物残余。黑水虻在笼中繁殖,在培育室里孵化虫卵,然后幼虫吃掉食物残渣。孵化后两周,幼虫自然离开食物残渣并化蛹,使工作人员能够轻松地分开处理虫子和堆肥。工厂对幼虫做脱水处理后加工成动物饲料,或者榨成油用于化妆品和生物柴油等。剩下的有机物质则变成土壤改良剂。2016年,AgriProtein将首座工业规模的这种处理厂投入运营,并计划在全球范围内扩展开来。
鉴于食物残渣处理工艺一切正常,该公司将目光转向一种更难处理的东西——人类排泄物,并成立了BioCycle业务。公司的联合创始人兼总监David Wilco Drew表示,黑水虻幼虫处理人类排泄物和处理食物残渣没什么两样。2016年底,AgriProtein与伊特奎尼区政府合作,在盖茨基金会的资助下,在德班的一个废水处理厂设立了一个试点。
Drew说处理起来很困难,因为马桶里面扔了各种各样的垃圾。他对某些人的“创造力”感到震惊,毕竟马桶和开放式坑厕并不一样。“你是怎么把一个旧手机冲下U型管道的?”考虑到粪便存在的健康威胁,BioCycle在原有的食物残渣处理工艺基础上做了调整,以适应新情况,而且针对病原体和重金属做了全面测试。处理厂将幼虫榨油,并将剩余的有机物质转化为固体煤砖用作燃料,而没有用于农业用途。
从2017年7月底开始,通过粪尿分集式厕所收集到的废料开始运到这里。在满载运行的情况下,处理厂每天能处理40吨的废料,废料经过处理后与食物残渣混合。Drew说:“这绝对是最大的基于昆虫的粪便处理场。”
随着研究的深入,黑水虻或许可以处理来自城市下水道系统的污泥。Gounden说:“这个项目有很大潜力。其他政府也都在期盼看到成果。”
为了让各地区的都能加入这波粪便处理潮流,Strande团队编制了一本手册和一套网上教程来帮助地方工程师设计可以产出适销产品的系统。为了能更好的理解这类系统的处理对象,一支由夸祖鲁-纳塔尔大学研究人员领导的国际小组正在建立一套标准方法和程序来描述排泄物-污泥的特性,比如湿度、垃圾和病原体含量、营养以及热量值。
Drew说每个人都要排泄,他梦想有一天“世界上每一个公民都能为我们的供应链做贡献”。ⓝ