چرا وقت آن رسیده که درباره مدفوع انسان صحبت کنیم؟

فرارو- مواد مغذی موجود در فضولات انسانی به جای بازگشت به خاک، به اقیانوس‌ها و محل‌های دفن زباله سرازیر می‌شوند. با این وجود، کاربرد‌های بسیار بهتری برای مدفوع انسان نسبت به تخلیه آن در فاضلاب وجود دارد.

به گزارش فرارو به نقل از بخش جهانی شبکه خبری بی‌بی سی، اینجا مزرعه‌ای ارگانیک در «فینکا گایا» در میان جنگل‌های پورتوریکو است. نکته جالب در آن است که در این منطقه که سرشار از درختان سبز آووکادو، چنار‌های بلند و چوب‌های بامبو است برخلاف اکثر توالت‌های کشور‌ها و مناطق دیگر هیچ لوله و مجرای فاضلاب زیر زمینی‌ای وجود ندارد. وقتی کارتان تمام می‌شود اهرمی برای کشیدن سیفون وجود ندارد. در اینجا مدفوع انسانی برای هدف دیگری جمع آوری می‌شود.

«مانوئل پرز» که خانواده‌اش صاحب مزرعه هستند این توالت زیستی را به دو دلیل ساخته است. نخست ان که لوله کشی در زیر این منطقه بخش‌هایی از جنگل را از بین می‌برد. لازم به ذکر است که فینکا گایا در حدود ۱۴ هکتار جنگل طبیعی به دور از خطوط فاضلاب شهری است. دوم آن که پرز قاطعانه بر این باور است آن چه ما به عنوان ضایعات انسانی در نظر می‌گیریم محصولی عالی برای تغذیه گیاهان است و باید به زمین بازگردانده شود.

او می‌گوید: «این کود عالی سرشار از مواد مغذی است. چرا آن را هدر دهم وقتی می‌توانم از آن برای رشد درختان میوه خود استفاده کنم»؟ مانوئل می‌افزاید: «ما انسان‌ها درک نادرستی از زباله‌های انسانی داریم».

هنگامی که سطل زیر توالت از مدفوع انباشته شد محتویات آن را همراه با برگ‌های مرده به یک گودال کمپوست اضافه می‌شود که همگی در نهایت به خاکی غنی و حاصلخیز تبدیل می‌شوند.

به نظر می‌رسد یک مزرعه در جنگل‌های بارانی دور، مکانی مناسب برای کمپوست کردن است، اما ایده بازیافت فضولات بسیار فراتر از آنجا رفته است. از مزارع گرفته تا جوامع خارج از شبکه و از دهکده‌های زیست محیطی کوچک گرفته تا شهر‌های بزرگ جنبشی رو به رشد وجود دارد که برون ده متابولیک بدن که معمولا به آن مدفوع می‌گوییم به درستی مورد استفاده قرار گیرد نه آن که صرفا بیش‌ترین تلاش برای از بین بردن آن انجام شود.

دلایل متعددی برای این کار وجود دارند. مدفوع ما در واقع یک کود قوی و غنی از مواد مغذی است که می‌تواند به رشد گیاهان کمک کند. کمپوست کردن به جای پاکسازی آن با کشیدن سیفون، مصرف آب را نیز کاهش می‌دهد که یک حرکت هوشمندانه در عصر تغییرات آب و هوایی و کمبود آب به شمار می‌رود. هم چنین، استفاده از مدفوع انسانی در زمین نیاز به کود‌های مصنوعی را کاهش می‌دهد کود‌هایی که می‌توانند از مزارع به رودخانه‌ها و دریاچه‌ها انتقال یابند و برای ساختن آن به سوخت‌های فسیلی نیاز است (فرایند «هابر – بوش» برای سنتز کود آمونیاک غنی از نیتروژن به دمای ۴۰۰-۶۵۰ درجه سانتیگراد و فشار بسیار بالا نیاز دارد که تنها با استفاده از سوخت‌های فسیلی می‌توان به آن دست یافت. این فرآیند منجر به انتشار حدود ۱.۸ درصد دی اکسید کربن در مقیاس جهانی می‌شود).

با هفت میلیارد نفر از ما انسان‌ها که روزانه ۴۵۰ گرم مدفوع را دفع می‌کنیم زباله‌های ما به طرق مختلف محیط را آلوده می‌کنند. در کشور‌های در حال توسعه که اغلب فاقد زیر ساخت‌های بهداشتی صنعتی هستند فاضلاب اغلب تصفیه نشده به آب آشامیدنی وارد شده و باعث ابتلای افراد به بیماری‌هایی، چون اسهال می‌شود که هنوز هم سالانه جان نیم میلیون کودک را می‌گیرند.

شاید برخی بگویند کارخانه‌های صنعتی تصفیه آب مشکل را حل کرده‌اند، اما واقعیت این چنین نیست. هنگامی که پساب غنی از کود به دریاچه ها، رودخانه‌ها یا دریا می‌ریزد شروع به بارور کردن همه چیز‌های اشتباه می‌کند و باعث شکوفه جلبک‌های سمی می‌شود که جان ماهی را گرفته، صخره‌های مرجانی را خفه کرده و باتلاق‌های ساحلی را از بین می‌برد اکوسیستم‌هایی که معمولا به‌عنوان اسفنج‌هایی عمل می‌کنند که جزر و مد را جذب کرده و از ما در برابر موج‌های طوفان محافظت به عمل می‌آورند مشکلی که به طور خاص در عصر ذوب شدن یخچال‌ها و بالا آمدن آب سطح دریا‌ها دیده می‌شود.

نیتروژن بیش از حد باعث رشد بیش از اندازه باتلاق‌ها می‌شود به طوری که در نهایت به گل و لای در حال پوسیدگی تبدیل می‌شوند. بیش از ۳۰ درصد از مرداب‌های جهان به شدت با فاضلاب آلوده شده‌اند و درصد‌های متفاوتی از صخره‌های مرجانی جهان نیز دچار آلودگی هستند. صخره‌های مرجانی اکوسیستم‌های ظریفی هستند. بنابراین، حتی مقادیر اندک فاضلاب نیز برای آن واقعا بد است.

آن چه برای لجن جامد زیستی باقی مانده اتفاق می‌افتد به همان اندازه زشت است. گاهی می‌سوزد، گاهی اوقات آن را خشک می‌کنند و همراه با زباله در محل دفن می‌کنند و در آن جا پوسیده می‌شود و گاز‌های گلخانه‌ای آزاد می‌شود. در همین حال، زمین‌های کشاورزی پس از تولید محصول سال به سال تخلیه می‌شوند.

بنابراین، کشاورزان مجبور هستند کود مصنوعی را خریداری کرده و مورد استفاده قرار دهند و چرخه در هم شکستن مواد مغذی را تداوم بخشد. به جای بازگرداندن این مواد مغذی به خشکی به شکل فاضلاب کمپوست شده آن را به دریا می‌ریزیم در حالی که همزمان کود مصنوعی بیش‌تری برای اصلاح زمین‌های کشاورزی رو به زوال خود تولید می‌کنیم. اگر به نحوه عملکرد این سیستم نگاه کنید هیچ معنای منطقی‌ای ندارد. در واقع، ما با این کار پول خود را در توالت می‌ریزیم و هدر می‌دهیم!

کارشناسان می‌گویند برای جلوگیری از دور شدن مواد مغذی از خاک، انسان‌ها باید راه‌هایی برای هدایت فاضلاب خود به خشکی بیابند. البته هر کسی مزرعه‌ای ندارد که در آن خروجی بدن خود را کمپوست کند، اما تعدادی فناوری جدید وجود دارند که می‌تواند در محیط‌ها و مقیاس‌های مختلف از خانه‌های خانوادگی گرفته تا ساختمان‌های آپارتمانی و شهر‌های بزرگ کارآمد باشند.

«مک ویلیامز» در ایالات متحده بر روی طراحی و ساخت توالت‌های جذابی کار می‌کند که زباله‌ها را به کمپوست تبدیل کرده تا بتوان از آن برای بارور ساختن درختان یا گل‌ها استفاده کرد. او هم چنین با مشتریان بومی در امریکا کار می‌کند که به توالت‌های مجهز به آب و سیفون دسترسی ندارند. بومیان آمریکا ۱۹ برابر بیش‌تر از آمریکایی‌های سفید پوست از لوله کشی داخلی محروم هستند.

تراشه‌های چوب و خاک اره در محیط‌های شهری کار نمی‌کنند، اما شرکت «اپیک کلین تک» Epic Cleantec مستقر در سانفرانسیسکو این مشکل را در سطح ساختمان‌های آپارتمانی با فناوری هوشمند حل می‌کند. فاضلاب ساکنان به یک کارخانه فاضلاب سرازیر نمی‌شود بلکه به سیستم «اپیک کلین تک» می‌رود که مواد جامد را از آب جدا کرده و آب را به اندازه‌ای تصفیه می‌کند که برای آبیاری گیاهان، شستشوی توالت‌ها و حتی لباسشویی (فقط نه برای نوشیدن) استفاده شود.

جامدات زیستی (به مواد آلی حاوی مواد مغذی گفته می‌شود که از لجن حاصل از تصفیه فاضلاب‌های شهری طی فرآیند‌های مختلف بدست می‌آیند) جدا شده در داخل کابینت‌های مخصوص کنترل بو فشرده می‌شوند و بعدا تحت یک عملیات حرارتی و اکسیداسیون قرار گرفته که پاتوژن‌ها را از بین می‌برد.

«آرون تارتاکوفسکی» مدیر اجرایی و بنیانگذار این سیستم توضیح می‌دهد که یکی از مزایای این سیستم آن است که پاکسازی لجن پیش از این که عوامل بیماری‌زا در مسیر کارخانه از کنترل خارج شوند بسیار آسان‌تر است. او می‌گوید: «معمولا مواد جامد ساعت‌ها یا روز‌ها در اطراف فاضلاب می‌چرخند بنابراین، تعداد پاتوژن‌های بسیار بالایی دارید. ما آن را چند ثانیه پس از بیرون کشیدن سیفون توالت می‌گیریم. بنابراین، در مقایسه با تصفیه خانه‌های فاضلاب کسری از عوامل بیماری زا را داریم».

نتیجه نهایی یک محصول خاک خشک، بدون بو، و دارای کربن و نیتروژن است. تاکنون «اپیک کلین تک» تنها از فضولات انسانی در یک گلخانه کوچک تحقیق و توسعه برای درک بهتر خواص خاک آن استفاده کرده، اما آن شرکت امیدوار است که به زودی از آن در پارک‌ها استفاده کند. تارتاکوفسکی می‌گوید: «ما با مدیریت پارک شهر در مورد استفاده از آن در پارک‌ها به منظور یک پروژه آزمایشی صحبت می‌کنیم. ما آن را محصول سانفرانسیسکویی‌ها می‌نامیم».

در سطح شهرداری، شرکت کانادایی «لیستک» (Lystek)  راه حلی پیدا کرده است. لیستک یک مخلوط کن فاضلاب عظیم با تیغه‌ای بسیار تیز ساخته است که همه میکروارگانیسم‌های فاضلاب را تکه تکه می‌کند و پاتوژن تنظیم شده مانند اشریشیا کلای و سالمونلا را زیر حد تشخیص تنظیم شده باقی می‌گذارد. لجن حاصل در کامیون‌هایی بارگیری می‌شود که آن را به خاک در مزارع مزرعه‌ای که برای تغذیه گاو‌ها علف پرورش می‌دهند اضافه می‌کنند. «آجی سینگ» بنیانگذار این شرکت که پژوهشگر دانشگاه وارتلو در انتاریو می‌باشد پس از آن که فهمید بخش عمده زباله‌های شهرش مکان‌های دورافتاده انتقال می‌یابند این فرایند را توسعه داد.

او می‌گوید: «این کامیون‌های بنزینی اساسا آب را حمل می‌کردند، زیرا آب ۹۸ درصد زباله‌های مایع را تشکیل می‌دهد. من می‌خواستم از همه این منابع استفاده بهتری داشته باشم. بنابراین، ما چیزی را که اسموتی فاضلاب می‌نامیم درست کردیم».

به گفته این شرکت، این فناوری در حال حاضر در چندین شهر در کانادا، ایالات متحده و خاورمیانه مورد استفاده قرار می‌گیرد و به جمعیتی حدود ۱۷۰۰۰۰۰ نفر خدمات ارائه می‌دهد.

یک شرکت دیگر به نام «دی سی واتر» ((DC Water یک کارخانه فاضلاب در واشنگتن مدفوع کل پایتخت ایالات متحده را پردازش می‌کند و با جوشاندن آن در دمای ۱۴۸ درجه سانتی گراد و فشرده کردن آن تا فشار شش برابر اتمسفر، فاضلاب را از همه عوامل بیماری‌زا پاک می‌سازد و لجن پخته شده به مخازن هضم زیستی پمپ می‌شود که در آن باکتری‌های مختلف به مدت چند هفته از طریق آن تغذیه مرده و و آن را به ماده‌ای گل‌آلود تبدیل می‌کنند. سپس به مدت سه هفته خشک می‌شود تا به قوام خاک گلدان برسد و تبدیل به یک محصول کودی به نام بلوم می‌شود که توسط موسسه غیرانتفاعی «بلو دراپ» Blue Drop فروخته می‌شود.

کشاورزان بلوم را خریداری می‌کنند، اما شرکت‌های ساختمانی نیز از جمله خریداران آن هستند، زیرا به خاک سطحی نیاز دارند. مشتریان عمده معمولا با کامیون خرید می‌کنند، اما بلوم در فروشگاه‌های خرده فروشی بسته بندی شده در کیسه‌های (۱۱ و ۲۲ کیلوگرمی) برای باغبان‌های خانگی نیز موجود است.

«آوریل تامپسون» مدیر بازاریابی و فروش «بلو دراپ» می‌گوید: «در مارس سال جاری رکورد فروش داشتیم. در این مرحله از سال ۲۰۲۲ میلادی بیش‌تر از کل سال ۲۰۲۰ فروش داشتیم. ما پیش‌تر ۴۴.۰۰۰ تن فروش داشتیم. در فصل بهار، فصل کود اولیه تقاضا به قدری بالا بود که بلوم کاملا فروخته شد و کشاورزان منتظر بودند تا ساکنان بیش‌تر مدفوع خود را دفع کنند»!

دلایلی وجود دارد که نشان می‌دهند چرا کشاورزان به ویژه کشاورزان ارگانیک به مدفوع انسانی اهمیت می‌دهند. جامدات زیستی یا بیوسولید‌ها نه تنها سه عنصر ضروری کود‌ها یعنی نیتروژن، فسفر و پتاسیم را در حد بالایی دارند بلکه حاوی سایر مواد مغذی مورد نیاز گیاهان برای سلامتی و رشد مانند منیزیم و سدیم می‌باشند و به گیاهان کمک می‌کنند تا این مواد مغذی را جمع کنند.

«لین ماس» متخصص مواد جامد زیستی در شرکت مهندسی Black & Veatch توضیح می‌گوید: «ما جامدات زیستی را واقعا مولتی ویتامین برای خاک می‌دانیم. جامدات زیستی به طور طبیعی حاوی آهن و روی هستند که گیاهان به آن نیاز دارند و کشاورزان در صورت‌عدم استفاده از آن مجبور هستند این مواد و عناصر را به خاک بیافزایند».

ماس می‌گوید: «افزودن مدفوع انسانی ساختار خاک را تغییر می‌دهد و آن را انعطاف پذیرتر می‌سازد از فرسایش خاک جلوگیری می‌کند و رطوبت خاک را متعادل می‌کند. هم چنین، در شرایط خشکسالی به حفظ آب کمک می‌کند. خاک‌های با تراکم کم‌تر نیز نرم‌تر هستند و نهال‌ها را قادر می‌سازند تا سریع‌تر رشد کرده و عملکرد بهتری داشته باشند».

«ماس» می‌گوید: «مسئله کلیدی که امروزه در ایالات متحده و نقاط دیگر با آن روبرو هستیم این است که مواد آلی از طریق برخی از شیوه‌های کشاورزی ما تخلیه شده است. افزودن جامدات زیستی (بیوسولید‌ها) می‌تواند آن ماده آلی را بازیابی کند که همه نوع فواید را به همراه دارد».

نتیجه یک پژوهش تازه نشان داد که استفاده از جامدات زیستی می‌تواند جایگزین استفاده از کود مصنوعی در خاک‌های نابارور استوایی شود.

همه این موارد بدان معناست که استفاده از مدفوع در کشاورزی می‌تواند مجموعه‌ای از مشکلات را حل کند: مانع از آلودگی بیش‌تر اقیانوس‌ها شده و در عین حال به بازسازی خاک و کاهش استفاده از کود‌های مصنوعی کمک می‌کند.

علیرغم این مزایا چرا ساختمان‌ها و شهرداری‌های زیادی به چنین فناوری هوشمندی روی نیاورده است؟ یکی از موانع پول است فناوری‌های پایدار (به ویژه فناوری‌های جدید) به بودجه نیاز دارند و شهرداری‌ها که به دلار مالیات دهندگان متکی هستند بودجه محدودی دارند.

چالش دیگر، تابویی است که هنوز در مورد این موضوع باقی مانده است. بسیاری از مردم دوست ندارند در مورد فاضلاب صحبت کنند و برخی از چالش‌های زیست محیطی نیز وجود دارد. برای مثال، لجن برای استفاده در زمین در ایالات متحده باید مطابق با همان چیزی باشد که آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده آن را «کیفیت کلاس A» می‌نامد.

این بدان معناست که لجن‌ها یا باید فاقد آلاینده‌های مختلف باشند و یا تنها مجاز است که مقدار ناچیزی از آلاینده‌ها از جمله فلزات سنگین، دارو‌ها و یا «مواد شیمیایی برای همیشه» را در خود داشته باشند. کارخانه‌های فاضلاب که پساب کارخانه‌های صنعتی را تصفیه می‌کنند ممکن است لجنی به اندازه کافی تمیز تولید نکنند. با این وجود، فناوری‌های جدید ممکن است به حل این مشکلات کمک کنند. می‌توان به این موضوع به عنوان فرصتی برای داشتن سیستم بازیافت نهایی نگاه کرد. شما مواد غذایی را می‌خورید، غذا را دفع می‌کنید و سپس منابع آن دفع را می‌گیرید و از آن برای رشد دوباره مواد غذایی استفاده می‌کنید.