Хвала вам на посети натуре.цом. Верзија прегледача коју користите има ограничена ЦСС подршка. За најбоље искуство препоручујемо да користите ажурирани претраживач (или онемогућите режим компатибилности у Интернет Екплорер-у). У међувремену, да се обезбеди стална подршка, доставит ћемо веб локацију без стилова и ЈаваСцрипт-а.
Цхелсеа Волд је слободни новинар са седиштем у Хагу, Холандији и аутору сањарења: хитна глобална потрага за променом тоалета.
Специјализовани тоалетни системи извлаче азот и друге хранљиве материје од урина за употребу као ђубриво и остали производи. Слика кредит: Мак / Георг Маиер / ЕООС Следећи
Готланд, највеће острво Шведске, има мало слатке воде. Истовремено, становници се суочавају са опасним нивоима загађења из пољопривредних и канализационих система који узрокују штетне алге око Балтичког мора. Могу да убијају рибу и натерају људе болесне.
Да би се решили ову серију проблема заштите животне средине, острво се прибија на наде у једну мало вероватно супстанцу која их веже: људски урин.
Почевши од 2021. године, истраживачки тим је почео да ради са локалном компанијом која изнајмљује преносне тоалете. Циљ је прикупити више од 70.000 литара урина током трогодишњег периода у мокраћима без воде и наменских тоалета на више локација током летње туристичке сезоне. Тим је дошао са шведског универзитета за пољопривредне науке (СЛУ) у Уппсали, која је одбацила компанију која се зове Санитатион360. Користећи поступак су развили истраживачи, осушили урин у комаде налик бетону, који су потом узели у прах и прешавали у грануле ђубрива који одговарају стандардној опреми. Локални пољопривредници користе ђубриво за узгајање јечма, који се затим шаље на пиваре да би се добио але који се може вратити у циклус након потрошње.
Притхви Симха, хемијски инжењер у Слугу и ЦТО санитарија360, рекао је да је циљ истраживача "да пређе концепт и да у великој мери постане употреба урина у великој мјери. Циљ је обезбедити модел који се може оповргнути широм света. "Наш циљ је за све, свуда, да то урадимо."
У експерименту у Готланду, јечлини оплођен урина (десно) је упоређен са неплодним биљкама (средиштем) и минералним ђубривима (лево). Слика кредит: Јенна Сенецал.
Пројект Готланд је део сличног светског напора да се одвоји урин из других отпадних вода и рециклира га у производе попут ђубрива. Пракса, позната као диверзија урина, проучава групе у Сједињеним Државама, Аустралији, Швајцарској, Етиопији и Јужној Африци, између осталих. Ови напори иду далеко изван универзитетских лабораторија. Урине без воде повезани су са системима за одлагање подрума у ​​канцеларијама у Орегону и Холандији. Париз планира да инсталира тоалете који се преусмеравају у урођеним урођеним екозоном који је изграђен у 14. уградњи у граду. Европска свемирска агенција ће од 80 тоалета ставити у његовом седишту Паришког штаба, који ће почети са радом касније ове године. Заговорници преусмеравања урина кажу да би могло да нађе употребу на местима у распону од импровизованих војних извора до избегличких кампова, богатим урбаним центрима и спрат паловима.
Научници кажу да би диверзија урина, ако је распоређена у великој мери широм света, могла донијети огромне користи за животну средину и јавно здравље. Ово је делом, јер је урин богат храњивима који не загађују водене органе и могу се користити за оплођене усеве или у индустријским процесима. Симха процењује да људи производе довољно урина да замене око четвртине тренутне светске азотне и фосфатне ђубриве; Такође садржи калијум и многи елементи у траговима (видети "састојаке у урину"). Најбоље од свега, не испирањем урина низ одвод, штедите пуно воде и смањите терет на старење и преоптерећени канализациони систем.
Према речима стручњака на терену, многе компоненте диверзије урина ускоро могу постати широко доступне захваљујући напретку у тоалетима и стратегијама одлагања урина. Али постоје и велике препреке за темељне промене у једном од најосновнијих аспеката живота. Истраживачи и компаније морају да се позабаве безброј изазова, од побољшања дизајна преусмеравања урина да би се урин лакше обради и претворио у вриједне производе. Ово може укључивати системе хемијских третмана повезаних на појединачне тоалете или подрумске опреме који послужују целокупну зграду и пружање услуга за опоравак и одржавање насталог концентрованог или очврсног производа (види "Од урина до производа"). Поред тога, постоје шири проблеми социјалних промена и прихватања, повезују се и на различите степене културних табуа повезаних са људским отпадом и дубоким конвенцијама о индустријским отпадним водама и прехрамбеним системима.
Како се друштво хвата са несташицом енергије, воде и сировина за пољопривреду и индустрију, диверзија урина и поновна употреба је "велики изазов како пружамо санитарну употребу", каже биолог Линн Броаддус, консултант за одрживост Миннеаполиса. . "Жанр који ће постати све важнији. Минесота, он је био прошли председник водене федерације Александрије, ВА., Светски удружење професионалаца квалитета воде. "То је заправо нешто од вредности."
Једном давно, урин је била драгоцена роба. У прошлости су се нека друштва користила за оплођене усеве, праве кожу, прање одеће и направите барут. Затим, крајем 19. и почетком 20. века, модерног модела централизованог менаџмента отпадних вода настао је у Великој Британији и шири се широм света, кулминирао у такозваном слепилошћу мокраћности.
У овом моделу, тоалети користе воду да би брзо одбацили урин, измене и тоалетни папир низ одвод, помешани са другим течностима из домаћих, индустријских извора, а понекад и олујне одводе. У централизованим постројењима за пречишћавање отпадних вода, енергетски интензивни процеси користе микроорганизме за лечење отпадних вода.
У зависности од локалних правила и услова постројења за пречишћавање, отпадна вода из овог процеса и даље може да садржи значајне количине азота и других хранљивих састојака, као и неке друге контаминанте. 57% светске популације није повезано са централизованим канализационим системом уопште (види "људску канализацију").
Научници раде на изради централизованих система одрживијим и мање загађујућим, али почевши од Шведске деведесетих година, неки истраживачи гурају за све темељније промене. Напредак на крају цевовода су "само још једна еволуција исте проклете ствари", рекла је Нанци Лове, инжењер заштите животне средине на Универзитету у Мичигену у Анн Арбору. Поновно преусмеравање урина биће "трансформативно", каже она. У студији 1, који симулирани системи управљања отпадним водама у три америчке државе, она и њене колеге упоређују конвенционалне системе за пречишћавање отпадних вода са хипотетичким системима за пречишћавање отпадних вода који преусмеравају урин и користе опорављене хранљиве сатерије уместо синтетичких ђубрива. Они процењују да заједнице које користе преусмеравање урина могу смањити укупне емисије гасова са ефектом стаклене баште за 47%, потрошњу енергије за 41%, потрошњу слатковода за загађењем отприлике половина и хранљивим загађењем отпадних вода за 64%. Користи се технологија која се користи.
Међутим, концепт остаје ниша и у великој мери је ограничен на аутономне области као што су скандинавска еко-села, руралне зграде и развој у областима ниске приходе.
Тове Ларсен, хемијски инжењер у Швајцарском федералном институту за водене науке и технологију (Еаваг) у Дубендорфу, каже да је много заостала заостала тоалета. Прво је представљен на тржиште 1990-их и 2000-их, већина преусмеравајућих тоалета урина има малу базену испред њих да би сакупила течност, постављање које захтева пажљиво циљање. Остали дизајни укључују транспортне траке за ноге који омогућавају да се урин да испрекира како се гноја преноси у канту за компост или сензоре који управљају вентилима за директан урин до засебне урине у посебну утичницу.
Прототип тоалет који раздваја урин и осуши га у прах се тестира у седишту шведске воде и канализационе компаније ВА Сид у Малмоу. Слика кредит: ЕООС Сљедећи
Али у експерименталним и демонстративним пројектима у Европи, људи нису прихватили њихову употребу, рекао је Ларсен, жалијући се да су превише гломазни, смрдљиви и непоуздани. "Стварно нас је одложио темом тоалета."
Ове забринутости прогањају прву велику употребу тоалета који се преусмеравају у урину, пројекат у јужноафричком граду Етхеквини у 2000-има. Антхони Одили, који студира управљање здрављем на Универзитету у КваЗулу-натал у Дурбану, рекао је да је изненадно ширење градских граница пост-апартхејдске границе резултирало властима да преузму неке лоше руралне области без тоалета и водене инфраструктуре.
Након избијања колере у августу 2000. године, власти су брзо распоредиле неколико санитарних објеката који су испунили финансијска и практична ограничења, укључујући око 80 000 сувих тоалета који се преусмеравају, од којих је и даље у употреби данас. Урине се одводи у тло испод тоалета, а измет заврши у складишту да је град празнио сваких пет година од 2016. године.
Одили је рекао да је пројекат створио сигурније санитарне објекте на том подручју. Међутим, истраживање друштвених наука идентификовало је много проблема са програмом. Упркос појму да су тоалети бољи од ничега, студије, укључујући неке студије које је учествовао, касније је показао да их корисници углавном не воле, рекао је Одили. Многи од њих су изграђени са лошим квалитетним материјалима и нелагодно је за употребу. Иако такви тоалети треба теоретски спречити мирисе, урин у етервининим тоалетима често завршава у складишту фекалија, стварајући страшан мирис. Према Одилију, људи "нису могли нормално дисати." Штавише, урин се практично не користи.
Према томе, према Одилију, одлука о увођењу сувих тоалети који се преусмеравају у мокраћима је одоздо и није узела у обзир преференције људи, углавном у разлоге јавног здравства. Студија од 2017. године утврдила је да је више од 95% испитаника Етхеквини желело приступите погодним, мирисним тоалетима које користе богати бијели становници града и многи су их планирали да их инсталирају када су им дозвољени услови дозвољени. У Јужној Африци су тоалети одавно симбол расне неједнакости.
Међутим, нови дизајн могао би бити пробој у мокраћној диверзији. 2017. године, на челу дизајнер Харалд Грундл, у сарадњи са Ларсеном и другима, аустријским дизајнерским фирмом ЕООС (Сљедећи је од ЕООС-а). Ово елиминише потребу за корисником да циља, а функција преусмеравања урина је готово невидљива (види "Нова врста тоалета").
Користи тенденцију воде да се придржава површина (названо чајним ефектом, јер делује као неспретно капање чајника) да би усмеравао урин са предње стране из предње стране у засебну рупу (види "Како рециклирати урин"). Развијено са финансирањем фондације Билл & Мелинда Гатеса у Сеаттлу, Васхингтону, који је подржао широке машине истраживања у иновације тоалета за поставке са ниским примањима, урина се може уградити у све од највиших керамичких производа на пластичне керамичке пестестете. Развијено са финансирањем фондације Билл & Мелинда Гатеса у Сеаттлу, Васхингтону, који је подржао широке машине истраживања у иновације тоалета за поставке са ниским примањима, урина се може уградити у све од највиших керамичких производа на пластичне керамичке пестестете. Развијен са финансирањем фондације Билл & Мелинда Гатеса у Сеаттлу, Васхингтону, који је подржао широк спектар иновација за иновације са ниским дохотком иновације, урина се може уградити у све од модела керамичких стакала на пластичне чучњеве.САТС. Развијен са финансирањем фондације Билл & Мелинда Гатеса у Сеаттлу, Вашингтону, који подржава иновације у ниско-приходима, колекционар урина може се уградити у све од врхунског модела на бази керамике на пластичне плочице.Швајцарски произвођач Лауфен већ ослобађа производ под називом "Спреми!" За европско тржиште, иако је њен трошак превисок за многе потрошаче.
Универзитет у Градском вијећу Етхеквини и Етхеквини такође тестирају верзије тоалета за хватање урина који могу да преусмере урин и испирају честице. Овог пута студија се више фокусира на кориснике. Одие је оптимистичан да ће људи преферирати нове тоалете који се преусмеравају у мокраћу, јер боље миришу и лакше је користити, али он напомиње да мушкарци морају да седе да уринирају у мокрењу, што је огромна културна смена. Али ако тоалети "такође усвоје и усвоје се у четврти високог прихода - људи из различитих етничких пореза - то ће заиста помоћи ширити", рекао је. "Увек морамо имати расну сочиву", додао је, да би се уверио да не развијају нешто што се види као "црно само" или "само само".
Одвајање урина је само први корак у трансформацији санитарне опреме. Следећи део је схватио шта да ради у вези с тим. У руралним срединама људи могу да га похране у ВОП-у да убију било какве патогене, а затим га примене на пољопривредно земљиште. Светска здравствена организација даје препоруке за ову праксу.
Али урбано окружење је сложеније - овде се производи већина урина. Не би било практично изградити неколико засебних канализација широм града да испоручи урин централном локацији. И зато што је урин је око 95 одсто воде, прескупо је за складиштење и транспорт. Стога се истраживачи фокусирају на сушење, концентришући или на неки други начин извлаче хранљиве материје од урина на нивоу тоалета или зграде, остављајући воду иза себе.
Неће бити лако, рекао је Ларсон. Са инжењерског становишта "Писс је лоше решење", рекла је она. Поред воде, већина је уреа, једињења богата азотом које тело производи као нуспроизвод метаболизма протеина. Уреа је корисна самостално: Синтетичка верзија је уобичајено ђубриво азота (види захтеве азота). Али такође је шкакљиво: када се у комбинацији са водом, уреја претвара у амонијак, што урину даје свој карактеристичан мирис. Ако није укључено, амонијак може да мирише, загађује ваздух и одузме драгоцени азот. Катализиран свеприсутним ензимским уреазом, ова реакција, звана хидролизом уреа, може да узме неколико микросекунди, што је учинило уреаси један од најефикаснијих познатих ензима.
Неке методе омогућавају да се хидролиза настави. Истраживачи ЕАВАГ развили су напредни процес који хидролизоване урине претвара у концентрисано раствор хранљивих састојака. Прво, у акваријуму, микроорганизми претворити испарљиви амонијак у нехлапљиви амонијум нитрат, заједничко ђубриво. Дистилер тада концентрише течност. Подружница под називом Вуна, са седиштем у Дубендорфу, ради на комерцијализацији система за зграде и производ који се зове Аурин, који је први пут одобрен у Швајцарској за прехрамбене погоне по први пут у свету.
Други покушавају да зауставе реакцију хидролизе брзо подизање или спуштање пХ урина, који је обично неутралан када се излучује. На кампусу Универзитета у Мичигену, љубав партнерству са непрофитним институтом за обиље земље у Браттлебороу, Вермонту, да развије систем за зграде која уклања течну лимунску киселину из преусмеравања тоалета и тоалета без воде. Вода избија из мокраља. Урину се затим концентрише поновљеним смрзавањем и одмрзавањем5.
СЛУ тим на челу инжењера утицаја на околину Бјорн Виннерос на острву Готланд развио је начин суве урина у чврсту уреју помешану са другим хранљивим материјама. Тим оцењује њихов последњи прототип, самостојећи тоалет са уграђеним сушилицама, у седишту шведске воде и канализационе компаније ВА Сид у Малмо-у.
Остале методе циљају поједине хранљиве састојке у урину. Они би се могли лакше интегрирати у постојеће ланце снабдевања и индустријских хемикалија, каже хемијски инжењер Вилијам Тарпех, бивши постдокторски сарадник у љубави који је сада на Станфорд Универзитету у Калифорнији.
Уобичајена метода обнављања фосфора из хидролизованог урина је додавање магнезијума, што изазива таложење ђубрива под називом Струсите. Тарпех експериментише са гранулама адсорбентног материјала који може селективно уклањати азот као амонијак или фосфор као фосфат. Његов систем користи другачију течност која се зове регенерант која тече кроз балоне након што истекну. Регенерант узима хранљиве материје и обнавља лоптице за наредни круг. Ово је ниска техничка, пасивна метода, али комерцијални регенерати су лоши за животну средину. Сада његов тим покушава да направи јефтиније и еколошки прихватљивије производе (види "загађење будућности").
Остали истраживачи развијају начине за стварање електричне енергије постављањем урина у микробне горивне ћелије. У Цапе Товн-у, Јужна Африка, други тим је развио методу за прављење неконвенционалних грађевинских опека мешањем урина, песка и бактеријама који производе у уреасе у калупу. Калцирају се у било који облик без пуцања. Европска свемирска агенција разматра урин астронаута као ресурс за изградњу становања на Месецу.
"Када размишљам о широкој будућности рециклирања урина и рециклирању отпадних вода, желимо да будемо у могућности да произведемо што више производа", рекао је Тарпех.
Како истраживачи настављају низ идеја за рогодовање урина, они знају да је то узбрдо битка, посебно за укошену индустрију. Компаније ђубрива и прехрамбених производа, пољопривредници, тоалетни произвођачи и регулатори су споро дају значајне промене њихове праксе. "Овде је пуно инерције", рекао је Симцха.
На пример, на Универзитету у Калифорнији, Беркелеи, истраживање и образовање уштеде ЛАУФЕН Спреми! То укључује потрошњу на архитекте, грађевинарство и у складу са општинским прописима - и то још није учињено, рекао је Кевин Она, инжењер заштите животне средине који сада ради на Универзитету Вест Виргиниа у Моргантовну. Он је рекао да је недостатак постојећих кодекса и прописа створио проблеме за управљање објектима, па се придружио групи која је развила нове кодове.
Део инерције може бити последица страха од отпорности на купачи, али је и истраживање људи у 16 ​​земаља7 у 16 ​​земаља7 у погледу Француске, Кине и Уганде, спремност да конзумира храну учвршћене урина била је близу 80% (види да ће га људи појести? ")).
Пам Елардо, који води администрацију отпадних вода као заменика администратора Агенције за заштиту животне средине у Њујорку, рекао је да подржава иновације као што су преусмеравање урина као кључни циљеви њене компаније да додатно умањити ресурсе загађења и рециклирање. Она очекује да ће за град попут Њујорка најпрактичнија и економичнија метода преусмеравања урина бити изван мреже у накнадној или новим зградама, допуњеним операцијама одржавања и прикупљања. Ако иноватори могу решити проблем ", требали би радити", рекла је она.
С обзиром на ове напретке, Ларсен предвиђа да масовна производња и аутоматизација технологије преусмеравања урина не могу бити далеко. Ово ће побољшати пословни случај за ову прелазак на управљање отпадом. Уринарна диверзија "је права техника", рекла је она. "Ово је једина технологија која у разумном времену може да реши проблеме у премеху. Али људи се морају одлучити. "
Хилтон, СП, КЕОЛЕАН, ГА, ДАИГГЕР, ГТ, ЗХОУ, Б. и ЉУБАВ, НГ Енвилице. Хилтон, СП, КЕОЛЕАН, ГА, ДАИГГЕР, ГТ, ЗХОУ, Б. и ЉУБАВ, НГ Енвилице.Хилтон, СП, КЕОЛЕИАН, ГА, ДИГГЕР, ГТ, ЗХОУ, Б. и ЉУБАВ, НГ Енвилице. Хилтон, СП, КЕОЛЕАН, ГА, ДАИГГЕР, ГТ, ЗХОУ, Б. и ЉУБАВ, НГ Енвилице. Хилтон, СП, КЕОЛЕАН, ГА, ДАИГГЕР, ГТ, ЗХОУ, Б. и ЉУБАВ, НГ Енвилице.Хилтон, СП, КЕОЛЕИАН, ГА, ДИГГЕР, ГТ, ЗХОУ, Б. и ЉУБАВ, НГ Енвилице.наука. Технологија. 55, 593-603 (2021).
Сутхерланд, К. ет ал. Празни утиске о преусмеравању тоалета. Фаза 2: Ослобађање плана потврде Етхеквини Цити УДДТ (Универзитет у КваЗулу-Натал, 2018).
Мкхизе, Н., Таилор, М., Удерт, КМ, ГОУНДЕН, ТГ & БУЦКЛЕИ, каја воде санит. Мкхизе, Н., Таилор, М., Удерт, КМ, ГОУНДЕН, ТГ & БУЦКЛЕИ, каја воде санит.МкХизе Н, Таилор М, Удерт КМ, Гоунден ТГ. А Буцклеи, Цај Ватер Санит. Мкхизе, Н., Таилор, М., Удерт, КМ, ГОУНДЕН, ТГ & БУЦКЛЕИ, каја воде санит. Мкхизе, Н., Таилор, М., Удерт, КМ, ГОУНДЕН, ТГ & БУЦКЛЕИ, каја воде санит.МкХизе Н, Таилор М, Удерт КМ, Гоунден ТГ. А Буцклеи, Цај Ватер Санит.Манагемент Екцханге 7, 111-120 (2017).
Маззеи, Л., Цианци, М., Бенини, С. и Циурли, С. Ангев. Маззеи, Л., Цианци, М., Бенини, С. и Циурли, С. Ангев. Маззеи, Л., Цианци, М., Бенини, С. & Цхурли, С. Аннуе. Маззеи, Л., Цианци, М., Бенини, С. и Циурли, С. Ангев. Маззеи, Л., Цианци, М., Бенини, С. и Циурли, С. Ангев. Маззеи, Л., Цианци, М., Бенини, С. & Цхурли, С. Аннуе.Хемијска. Интернатионал Парадисе Енглисх. 58, 7415-7419 (2019).
Ное-Хаис, А., Хомеиер, РЈ, Давис, АП & ЉУБАВ, НГ АЦС ЕСТ ЕНГГ. Ное-Хаис, А., Хомеиер, РЈ, Давис, АП & ЉУБАВ, НГ АЦС ЕСТ ЕНГГ. Ное-Хаис, А., Хомеиер, РЈ, Давис, АП & ЉУБАВ, НГ АЦС ЕСТ ЕНГГ. Ное-Хаис, А., Хомеиер, РЈ, Давис, АП & ЉУБАВ, НГ АЦС ЕСТ ЕНГГ. Ное-Хаис, А., Хомеиер, РЈ, Давис, АП & ЉУБАВ, НГ АЦС ЕСТ ЕНГГ. Ное-Хаис, А., Хомеиер, РЈ, Давис, АП & ЉУБАВ, НГ АЦС ЕСТ ЕНГГ. Ное-Хаис, А., Хомеиер, РЈ, Давис, АП & ЉУБАВ, НГ АЦС ЕСТ ЕНГГ. Ное-Хаис, А., Хомеиер, РЈ, Давис, АП & ЉУБАВ, НГ АЦС ЕСТ ЕНГГ.хттпс: //дои.орг/10.1021/АЦцесс.1ц00271 (2021 г.).