Получение твердых удобрений из мочи человека
Поговорим о глобальном! В наше время очень много разговоров о безопасности продуктов питания. Говорить о натуральности продукции не приходится — времена органического земледелия давно в прошлом. Сегодня сельское хозяйство сидит на нефтяной игле. И я имею ввиду не только топливо, на котором работает техника. Тонны удобрений, которые льются на поля по всему миру, чаще всего синтетического происхождения. Они синтезированы с применением нефти и газа. Я уже не говорю о разного рода пестицидах.
Где-то больше синтетических удобрений — где-то меньше, но в целом картина такая. Хотим мы этого или нет — но высокие урожаи истощают землю. Из ниоткуда минеральные вещества, определяющие плодородие почв, не появятся. При современной интенсивности земледелия без удобрений делать нечего.
Одними из важнейших веществ, необходимых для возделывания культур, являются азот и фосфор. Эти два компонента во многом определяют, сколько урожая может вырасти.
Большинство удобрений производится либо путем преобразования атмосферного азота в аммиак (способ сам по себе энергозатратен и потребляет 2% мировой энергии), либо синтезом из ископаемого топлива. Чтобы не быть голословным, 80% произведенного аммиака уходит на удобрение. Природный газ, нафта, мазут, уголь, коксовый газ и газ нефтеперерабатывающих заводов используется в качестве сырья для производства аммиака. 72% аммиака производится с использованием парового риформинга природного газа.
Для удобрения полей можно использовать продукты жизнедеятельности животных, но сейчас не так много хозяйств, занимающихся животноводством. От ученых людей поступило довольно забавное предложение, животноводство развито не везде, но почти везде есть люди!
Большое количество питательных веществ, которые мы потребляем с пищей, выводятся с мочой — далеко не всё усваивается организмом. Исследования показали, что в сточных водах самой богатой питательными веществами частью является моча человека. Это менее 1 % от общего объема сточных вод, но этот процент содержит 80 % азота и 50 % фосфора. А эти два компонента как раз наиболее востребованы в качестве удобрения.
Как переработать мочу
Уже придумали специальные туалеты, в которых собирается моча. Вы можете собирать мочу с помощью специальных туалетов , которые отделяют ее от фекалий после смыва. Но тут есть свои сложности, нужно отделить воду, а это не просто. Почти весь ценный азот находится в форме мочевины, химического вещества, которое и используется в качестве азотного удобрения, но он очень быстро трансформируется в аммиак.
Остановить распад мочевины до аммиака помогает изменение pH. Щелочная среда останавливает этот процесс. Процесс щелочной дегидратацией мочи позволяет получить твердое удобрение.
Процесс простой. Моча собирается из писсуаров или специально разработанных туалетов и направляется в сушилку, где подщелачивающий агент (гидроксид кальция или магния) повышает ее рН. Любая вода в щелочной моче испаряется, и остаются только питательные вещества. А испарившуюся воду можно вернуть в жидкое состояние и повторно использовать для смыва туалетов или мытья рук.
На выходе из сушилки получается твердое удобрение, содержащее 10 % азота, 1 % фосфора и 4 % калия — сочетание, как минимум не хуже, чем в минеральных удобрениях.
Повсеместное внедрение такой технологии может на четверть снизить потребность в минеральных удобрениях. Но это невероятно сложный глобальный проект! Сложный в том плане, что нужна соответствующая инфраструктура, изменения в системах канализации: дома нужно снабжать подщелачивающими средствами, сушилками, организовать сбор высушенной мочи и перерабатывать ее в удобрения для земледельцев. Вряд ли мы доживем до таких времен, но наши дети — возможно!
На этом всё, до скорых встреч!!!
