왜 똥에 대해 이야기할 시간인가

인간 폐기물의 영양소는 토양으로 되돌아가는 대신 바다와 매립지로 표류하고 있습니다. 그러나 인간의 똥은 배수구에 버리는 것보다 훨씬 더 나은 용도가 있습니다. 나는 푸에르토리코의 열대 우림 한가운데 자리 잡은 유기농 농장인 Finca Gaia의 바이오 화장실에 앉아 있습니다.

내 왼쪽에는 느슨한 대나무 막대기 사이로 무성한 아보카도 나무와 키 큰 질경이가 보입니다. 내 위에서 새들이 지저귀고 있다. 내 밑에는 내가 사용하는 대부분의 화장실과 달리 파이프가없고 지하 하수도가 미로처럼 없습니다.

부드러운 시트, 부드러운 화장지, 꽃이 만발한 튤립 나무의 냄새가 나는 이 설정은 감각적 수준에서 내 자신의 뉴욕시 욕실과 다르지 않습니다. 그러나 내부 작동 방식은 일반적인 서양식 화장실과 완전히 다릅니다. 끝나면 당길 레버가 없습니다. 대신, 나는 우드칩으로 가득 찬 상자를 열고 국자로 파고 들어 좌석 아래에 있는 큰 양동이 안에 남겨둔 것 위에 뿌립니다.

가족이 농장을 소유하고 있는 Manuel Perez는 두 가지 이유로 이 바이오 화장실을 지었습니다. 첫째, 이 지역 아래에 흐르는 파이프는 정글 덩어리를 파괴할 것입니다. Finca Gaia 는 도시 하수관에서 멀리 떨어진 약 35에이커(14헥타르)의 자연림에 걸쳐 있습니다.

우리 인간은 인간 폐기물에 대한 완전한 오해를 가지고 있습니다 - 마누엘 페레즈

두 번째로, Perez는 우리가 인간의 쓰레기로 간주하는 것이 그의 식물에 영양을 공급하는 완벽한 제품이며 땅으로 반환되어야 한다고 굳게 믿습니다. 양동이가 가득 차면, 그는 그 내용물을 퇴비 구덩이에 죽은 잎과 다른 쓰레기와 함께 추가합니다. 이 모두는 결국 비옥하고 비옥한 토양이 될 것입니다.

"우리 인간은 인간 쓰레기에 대해 완전히 오해하고 있습니다."라고 그는 말합니다. 영양이 풍부한 훌륭한 비료입니다. "그래서 왜 그것을 낭비합니까? 내가 과일 나무를 재배하는 데 사용할 수 있는데?"

멀리 떨어진 열대 우림 목장은 똥을 퇴비화하기에 적합한 장소처럼 보이지만 이러한 배설물 재활용 아이디어는 그 이상입니다. 농장에서 독립된 커뮤니티에, 작은 생태 마을에서 대도시에 이르기까지, 단순히 최선을 다하기보다 우리 몸의 신진대사 출력(일반적으로 배설물이라고 함)을 잘 활용하려는 움직임이 커지고 있습니다. 그것을 파괴하기 위해.

여기에는 몇 가지 이유가 있습니다. 우리의 똥은 실제로 식물이 잘 자라도록 도울 수 있는 강력하고 영양이 풍부한 비료입니다. 물을 내리는 대신 퇴비로 만드는 것도 물 사용을 줄이는 것입니다. 이는 기후 변화와 물 부족 시대에 현명한 조치입니다. 토지에 적용하면 합성 비료의 필요성도 줄어듭니다. 합성 비료 는 들판에서 강과 호수로 흘러 내릴 수 있으며 이를 만들기 위해 화석 연료가 필요합니다. (Haber-Bosch 공정은 질소가 풍부한 비료 암모니아를 합성하기 위해 400-650C(752-1,202F) 의 온도 와 화석 연료를 사용해야만 도달할 수 있는 극도로 높은 압력을 필요로 합니다. 이 공정은 약 1.8% 로 이어집니다. 전 세계 CO2 배출량의 .)

Manuel Perez는 푸에르토리코의 농장에 퇴비화 변기를 만들었습니다. 그는 인간의 배설물을 식물에 영양을 공급하는 완벽한 제품으로 보고 있습니다(Credit: Lina Zeldovich).

배설물을 재활용하는 것은 관습에 얽매이지 않고 비위생적으로 들릴 수 있지만, 폐기물을 사용 가능한 제품으로 처리하고 전환하는 과정인 순환 위생 및 경제에서 중요한 단계로 점점 더 인식 되고 있습니다.

순환 위생 시스템을 설계하는 필라델피아 기반 회사인 Point of Shift 의 설립자이자 전무 이사인 Kelsey McWilliams는 "이 주제는 현재 매우 뜨겁습니다."라고 말합니다 . "사람들은 우리가 하는 일이 지속가능하지 않다는 것을 깨닫고 있습니다. 그래서 순환 위생에 대한 관심이 특히 미국뿐 아니라 다른 곳에서도 훨씬 더 많습니다."

올바르게 수행되면 전 세계적으로 인간의 폐기물 문제를 처리하는 보다 총체적이고 지속 가능한 방법입니다. 악취가 나는 진실은 우리 행성이 실제로 인간의 똥 과부하로 고통 받고 있다는 것입니다.

70억 명의 사람들 이 하루에 450g을 소비하면서 우리의 쓰레기는 다양한 방식으로 환경을 오염시킵니다. 일관된 산업 위생 기반 시설이 부족할 수 있는 개발 도상국에서는 종종 처리되지 않은 하수가 식수로 흘러들어 설사병을 일으키고 여전히 매년 50만 명의 어린이를 죽 입니다.

우리가 어떤 지역에서는 지속적으로 음식을 재배하지만 다른 지역에서는 먹고 배설할 때 결국 지구상의 영양소를 재분배하게 됩니다.

그러나 우리는 산업 처리 시스템으로 문제를 해결했다고 생각할 수 있지만 다른 차원에서 문제가 있습니다. 그들은 콜레라와 이질과 같은 질병으로부터 우리를 보호하는 데 도움이 되지만 다른 세계적 문제를 야기합니다. 우리가 어떤 지역에서는 지속적으로 음식을 재배하지만 다른 지역에서는 먹고 배설할 때 결국 지구에 영양분을 재분배하게 됩니다.

여기에 무슨 일이 일어납니다. 곡물, 과일 및 채소가 자라면서 질소, 인, 칼륨과 같은 영양소를 땅에서 가져옵니다. 우리가 그 음식을 먹을 때 우리는 이러한 요소 중 일부를 흡수하지만 전부는 아닙니다. 사실, 인체에는 상당히 적은 양이 필요하므로 나머지는 결국 우리 배설물의 파이프를 따라 흘러내리게 됩니다. 이는 강력한 세 가지 비료입니다.

처리 공장은 폐수에서 병원성 박테리아를 제거한 후 인근 수역으로 방출하지만 일반적으로 이러한 영양소에서 제거하지 않습니다 (일부 고급 유틸리티에는 이를 수행하는 기술이 있음). 이 비료가 풍부한 폐수는 호수, 강 또는 바다로 흘러들어가 모든 잘못된 것들을 비옥하게 하기 시작 하여 독성 조류 번성 을 일으켜 물고기를 죽입니다 . 그것은 산호초를 질식시킵니다 . 해안 습지 도 파괴한다, 일반적으로 해수면 상승을 흡수하고 폭풍 해일로부터 우리를 보호하는 스펀지 역할을 하는 생태계 - 빙하가 녹고 해수면이 상승하는 시대에 특히 중요한 문제입니다. 질소가 너무 많으면 습지가 너무 커져 결국 썩어가는 갯벌로 변합니다.

"전 세계 습지의 30% 이상이 하수로 심하게 오염되어 있으며 다양한 비율의 산호초도 오염되어 있습니다."라고 해양 생태학자이자 "배변 훈련을 다시 훈련하는 것을 목표로 하는 Ocean Sewage Alliance "의 설립자인 Stephanie Wear는 말합니다. 세계"는 인간 쓰레기에서 바다를 청소합니다. "그리고 산호초는 섬세한 생태계이기 때문에 소량이라도 산호초에 정말 좋지 않습니다."

비료 제품 Bloom은 워싱턴 DC의 하수 처리장에서 나온 것으로 만들어집니다(Credit: Lina Zeldovich).

남아있는 바이오 고형 슬러지에서 일어나는 일은 똑같이 추악합니다. 가끔은 화상을 입습니다 . 때로는 건조되어 쓰레기와 함께 매립되어 썩어 온실 가스를 방출 합니다. 때때로 그것은 "라군" 에 축적됩니다. 이것은 엄청난 양의 쓰레기를 담고 있는 거대한 오물 구덩이에 대한 완곡어입니다. 이 쓰레기는 때때로 처리되지만 단순히 그대로 둘 수 있습니다. 악취를 제거하고 야생 동물이나 인간이 우발적으로 떨어지는 것을 방지하기 위해 덮습니다. 불필요하게 환경에 해를 끼치지는 않습니다. 하지만 확실히 낭비입니다.

한편 농경지는 해마다 농사를 지으면서 고갈되기 때문에 농부들은 합성 비료를 사서 시비해야 하며 이로 인해 영양분의 순환이 끊어지는 현상이 지속됩니다. 이러한 영양소를 퇴비화된 하수의 형태로 육지로 되돌리기보다 바다로 흘려보내면서 고갈된 농지를 수리하기 위해 더 많은 합성 비료를 만듭니다. Wear는 "시스템이 어떻게 작동하는지 살펴보면 의미가 없습니다. "우리는 변기에 돈을 쏟아붓고 있을 뿐입니다."

전문가들은 토양에서 영양분이 이동하는 것을 막으려면 하수를 육지로 되돌릴 방법을 찾아야 한다고 말합니다. 물론 모든 사람이 자신의 몸에서 나온 퇴비를 퇴비화할 농장을 가지고 있는 것은 아니지만 가정에서 아파트 건물 및 대도시에 이르기까지 다양한 환경과 규모에서 작동할 수 있는 많은 새로운 기술이 있습니다.

 

McWilliams는 미국의 소규모 고객(생태 마을 및 캠프장)과 협력하여 쓰레기를 퇴비로 변환하여 나무나 화단에 비료를 주는 데 사용할 수 있는 매력적인 화장실을 설계합니다. 그녀는 또한 수세식 변기가 드물고 많은 집에서 변소나 오물 웅덩이를 사용하는 여러 아메리카 원주민 보호 구역의 고객과 함께 일합니다. (아메리카 원주민은 백인 미국인보다 실내 배관이 부족할 가능성이 19배 더 높습니다 ).

"내 고객은 음침한 Porta-Potties를 냄새가 나지 않고 파리와 오염 화학 물질로 가득 차 있지 않으며 대자연으로 되돌릴 수 있는 것으로 교체하기를 원합니다."라고 그녀는 말합니다. Perez의 접근 방식과 유사하게 그녀의 디자인은 냄새를 줄이고 퇴비화 과정을 시작하기 위해 톱밥과 농업 잔류물에 의존합니다.

우드칩과 톱밥은 도시 환경에서 작동하지 않지만 샌프란시스코에 기반을 둔 Epic Cleantec 은 스마트 기술을 사용하여 아파트 건물 수준에서 문제를 해결합니다. 거주자의 폐수는 하수 처리장으로 흘러가지 않고 Epic Cleantec 시스템으로 흘러 들어가 고형물을 물에서 분리하여 물을 정화하여 식물에 물을 주고, 화장실을 플러싱하고, 세탁(음용은 아님)에도 재사용할 수 있을 만큼 충분히 정화합니다. 분리된 바이오 고형물은 특수 냄새 제어 캐비닛 내부의 드럼에 압축되고 나중에 병원체를 죽이는 열 및 산화 처리를 거칩니다.

나는 이것을 궁극적인 재활용 시스템을 가질 수 있는 기회로 봅니다 – Stephanie Wear

이 시스템의 한 가지 이점은 병원체가 공장으로 이동하는 과정에서 통제 불능 상태로 증식하기 전에 슬러지를 오염 제거하는 것이 훨씬 더 쉽다고 CEO이자 설립자인 Aaron Tartakovsky가 설명합니다. "보통 고형물은 몇 시간 또는 며칠 동안 하수구 주위를 소용돌이치므로 병원체 수가 매우 많습니다."라고 그는 말합니다. "누군가가 변기에 물을 내린 후 몇 초 후에 그들을 포착하므로 폐수 처리장에 비해 병원체의 일부가 있습니다."

최종 결과는 건조하고 냄새가 없으며 탄소 및 질소가 풍부한 토양 제품입니다. 지금까지 Epic Cleantec은 토양 특성을 더 잘 이해하기 위해 작은 R&D 온실에서 "인간 비료"를 사용했지만 곧 공원에서 사용할 수 있기를 희망합니다. "우리는 시범 프로젝트를 위해 공원에서 그것을 사용하는 것에 대해 시의 공원 부서와 이야기하고 있습니다"라고 Tartakovsky는 말합니다. "우리는 그것을 'San Franciscans를 위한 San Franciscans의 토양'이라고 부릅니다."

미시간에 있는 Lystek의 South Huron Valley 현장은 지역 농업용 클래스 A 생물고형물을 생산합니다(제공: Lystek)

지방 자치 단체 수준에서 캐나다 회사인 Lystek 은 대규모로 작동하도록 설계된 솔루션을 구축했습니다. Lystek은 날카로운 칼날 로 모든 하수 미생물을 갈가리 찢고 E.coli 및 Salmonella와 같은 규제 병원체를 규제 검출 한계 미만으로 남겨 두는 거대한 하수 믹서기를 제작했습니다. 생성된 진창은 소를 먹이기 위해 풀을 재배하는 농장 들판의 토양에 주입하는 트럭에 실립니다.

설립자 Ajay Singh(온타리오 주 워털루 대학 과학자)은 마을 쓰레기의 대부분이 트럭을 타고 외딴 곳으로 옮겨진다는 사실을 알게 된 후 이 프로세스를 개발했습니다.

"이 가솔린 구동 트럭은 액체 폐기물의 98%가 물이기 때문에 본질적으로 물을 운반하고 있었습니다."라고 그는 말합니다. "저는 이 모든 자원을 더 잘 사용하고 싶었습니다. 그래서 우리는 하수 스무디라고 부르는 것을 만들었습니다."

회사에 따르면 이 기술은 이미 캐나다, 미국 및 중동의 여러 도시에서 사용되고 있으며 약 1,700,000명의 인구에게 서비스를 제공하고 있습니다.

우리는 바이오솔리드를 토양을 위한 종합 비타민이라고 생각합니다 – Lynne Moss

워싱턴 DC에 있는 하수 처리장 인 DC Water 는 미국 수도 전체의 "산출량"을 처리합니다. 300F(148C)에서 끓이고 대기압의 6배로 압축하여 하수를 모든 병원체에 무해하게 만듭니다. 조리된 슬러지는 생물 소화조 탱크로 펌핑되어 다양한 박테리아가 몇 주 동안 이를 먹고 진흙 투성이로 변합니다. 그런 다음 끈적거리는 흙이 화분용 흙의 농도에 도달할 때까지 3주 동안 건조되어 비영리 BlueDrop에서 판매하는 Bloom 이라는 비료 제품이 됩니다.

농부는 Bloom의 가장 큰 지분을 구매하지만 구매자에는 표토가 필요한 조경가 및 건설 회사도 포함됩니다. 이러한 도매 고객은 일반적으로 트럭으로 구매하지만 Bloom은 가정 정원사를 위해 25lb 및 50lb(11kg 및 22kg) 가방으로 포장된 소매점에서도 구입할 수 있습니다.

BlueDrop의 마케팅 및 영업 이사인 April Thompson은 블룸과 같은 골프 코스도 철분 함량이 높기 때문에 잔디에 어둡고 풍부한 녹색 음영을 제공한다고 말합니다.

"올 3월에 우리는 기록적인 판매를 기록했으며 2020년 전체보다 2022년 이 단계에서 더 많이 판매했습니다."라고 그녀는 말합니다. "우리는 이미 44,000톤[약 40,000미터톤]을 판매했습니다. 비료 가격이 올랐고 입소문이 많이 났기 때문에 농장이 문을 두드리고 있었습니다." 주요 비료 시즌인 봄에는 수요가 너무 높아 Bloom이 완전히 매진되었고 농부들은 DC 주민들이 더 많이 생산하기를 기다리고 있었습니다.

농부들, 특히 유기농 농부들이 인분을 소중히 여기는 데는 이유가 있습니다. 바이오 고형물은 비료, 질소, 칼륨 및 인의 필수 트리오에서만 높은 것이 아닙니다. 여기에는 마그네슘과 나트륨 과 같이 식물이 건강과 성장에 필요한 다른 영양소가 들어 있으며 식물이 이러한 영양소를 축적하는 데 도움이 됩니다.

엔지니어링 회사인 Black & Veatch의 바이오솔리드 전문가인 Lynne Moss는 "우리는 바이오솔리드가 토양을 위한 종합 비타민이라고 생각합니다."라고 설명합니다. "그들은 자연적으로 식물이 필요로 하고 농부들이 토양에 추가해야 하는 철과 아연을 함유하고 있습니다. 토양에 바이오 고형물을 적용하면 다른 모든 영양소도 얻게 됩니다."

DC Water는 Bloom이라는 비료 제품으로 전환되는 Washington DC 시의 "산출물"을 처리합니다(Credit: Lina Zeldovich).

비료를 추가하면 토양 구조가 변경되어 더 탄력적으로 만들고 침식을 방지하고 수분 균형을 유지하게 된다고 Moss는 말합니다. 그것은 먼지를 더 부드럽게 만들어 물이 더 쉽게 통과합니다. 반대로, 가뭄 조건에서 이것은 또한 물을 유지하는 데 도움이 됩니다. 덜 조밀한 토양은 또한 더 부드러워서 묘목이 더 빨리 취하고 더 강한 뿌리를 자라게 하여 더 나은 수확량을 생산합니다.

"오늘날 미국과 다른 곳에서 우리가 직면한 주요 문제는 일부 농업 관행을 통해 유기물이 고갈되었다는 것입니다."라고 Moss는 말합니다. "바이오 고형물을 추가하면 모든 종류의 이점을 가져오는 유기물을 복원할 수 있습니다." 최근 한 연구에 따르면 바이오 고형물을 적용하면 불모의 열대 토양에서 합성 비료 사용을 대체할 수 있습니다 .

또 다른 문제는 이 주제에 대해 여전히 남아 있는 금기 사항입니다. 많은 사람들이 하수에 대해 이야기하는 것을 좋아하지 않습니다.

이 모든 것은 영양소의 낭비를 막고 순환 농업을 복원하면 모든 문제를 한 번에 해결할 수 있음을 의미합니다. 그것은 바다의 오염을 우회하는 동시에 토양을 재건하고 합성 비료 사용을 줄이는 데 도움이 됩니다.

왜 모든 건물과 지방 자치 단체가 그러한 스마트 기술로 전환하지 않았습니까? 한 가지 장벽은 돈입니다. 지속 가능한 기술(특히 새로운 기술)에는 자금이 필요하고 납세자의 돈에 의존하는 지방 자치 단체는 예산이 제한되어 있습니다.

또 다른 문제는 이 주제에 대해 여전히 남아 있는 금기 사항입니다. 많은 사람들이 하수에 대해 이야기하는 것을 좋아하지 않습니다. 그리고 몇 가지 환경 문제도 있습니다. 예를 들어, 미국의 토지에 적용하려면 슬러지가 미국 환경 보호국(Environmental Protection Agency)에서 "클래스 A 품질"이라고 부르는 것이어야 합니다. 즉, 중금속, 의약품 또는 유해한 " 영원한 화학 물질 "을 포함하여 다양한 오염 물질이 없거나 미미한 양만 포함해야 합니다. 따라서 산업 공장의 폐수를 처리하는 폐수 처리장은 충분히 깨끗한 슬러지를 생성하지 못할 수 있습니다. 그러나 새로운 기술 이 이러한 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.

궁극적으로 인간 폐기물을 재활용하는 새로운 기술은 현대 생활 방식이 잃어버린 순환 농업을 복원하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Wear는 "나는 이것을 궁극적인 재활용 시스템을 가질 수 있는 기회로 보고 있습니다."라고 말합니다. "당신은 음식을 먹고, 음식을 배설하고, 그 배설물에서 자원을 포착하고 그것을 다시 음식을 재배하는 데 사용합니다. "우리는 이 행성에 무한한 자원이 없으므로 회복하고 재사용하기 시작해야 합니다. ."