En nyligen publicerad studie fokuserar på en ny process för att omvandla mänskligt avfall från hemmaseptiska system till fosforrikt gödningsmedel.

Professor i biomedicinsk och kemisk teknik och vetenskap Toufiq Reza, tillsammans med tidigare Florida Tech -forskare Nepu Saha och Kyle McGaughy och Ohio Universitys Sarah Davis, släppte ett nytt papper, "Bedömning av hydrotermisk kolsyrning som hållbar hushållsavloppshantering för landsbygdslän:En fallstudie från Appalachian Ohio" publicerad i augusti i tidskriften Vetenskapen om den totala miljön .

De viktigaste resultaten från tidningen är att hydrotermisk behandling av septiktankavfall - känd som septage - är ekonomiskt lönsamt och att denna behandling kan minska kostnaderna för att pumpa ut septage med så mycket som 25 procent. Omvandling av avfallet till användbart gödselmedel kan också avsevärt minska gödselbehovet i studieområdet, som för denna forskning var lantliga Athens County, Ohio, ett lantligt Appalachian -län i sydöstra delen av staten. Detta arbete kan också få stora effekter i utvecklingsländer, en fördel som ligger till grund för några av Rezas tidigare forskning.

För denna studie, avfall omvandlas till gödsel genom en hög temperatur, högtrycksprocess som kallas hydrotermisk karbonisering (HTC). HTC är en termokemisk omvandlingsteknik som kan omvandla våt biomassa till energi och kemikalier utan förtorkning. Än så länge, processen har gett material som visar potential för att underlätta tillväxten av oätliga grödor, fastän Reza noterade att fler tester måste göras för att se om gödningsmedlet kan användas för att odla mat.

"Tanken är att mänskligt avlopp har patogener, och vi måste döda och sterilisera dem, "Sa Reza." Om vi ​​gör hög temperatur, högt tryck, många av dessa läkemedel i avfallet, såsom antibiotika och aktiva ingredienser i p -piller, kommer att försämras. "

Förutom att ge potentiella jordbruksfördelar, detta förnybara tillvägagångssätt kan hjälpa husägare ekonomiskt. Nästan 22 miljoner amerikanska hushåll (cirka 25 procent av totalen) använder septiktankar. I Ohio, mer än en miljon hem förlitar sig på sin egen behandlingsanläggning, med andelen hem med septiska system ännu högre i landsbygden i Appalachian. En studie från Athens City-County Health Department visade att mer än 25 procent av septiktankarna i Ohio inte fungerar bra eller misslyckas på grund av bristande förståelse för behovet av underhåll och/eller dyr rengöring. För att tillhandahålla städning, septagastransporter kan ta ut cirka 200–500 dollar till husägare, beroende på tankens storlek och komplexitet. Detta är en ganska betydande kostnad för husägare på landsbygden, som har en genomsnittlig och genomsnittlig årlig hushållsinkomst på $ 24, 326 och $ 48, 628, respektive.

"Tanken var istället för husägarna som kunde kämpa med att betala för avgiftspumpavgiften, kan vi omvandla deras börda till något värdefullt och lokalt användbart. På så sätt skulle vi kunna eliminera pumpavgiften för septiktank, med någon som kommer, ta det och konvertera det till gödselmedel och sälja det till lokalsamhället, "Sa Reza." Det var motiveringen:kan vi ta detta ansvar från husägarna och bli till en lönsam verksamhet? "

Detta tillvägagångssätt kan vara goda nyheter för vattenvägar, också. Septage anses vara farligt eftersom det kan överföra sjukdomar och är rik på kväve, fosfor, och kalium vilket kan leda till skadlig näringsavrinning. Överskott av näringsämnen i floder och andra vattendrag kan orsaka skadliga algblomningar och störa reproduktionens endokrinologi hos fiskar.

Förutom att testa gödningsmedlet för användning av ätbara grödor, forskare planerar också att titta på hur systemet för avfallshantering av septiktankar skulle implementeras. Reza noterade att en idealisk situation skulle vara att ha ett hydrotermiskt reningsverk nära en avloppsanläggning, men på landsbygden som kanske inte alltid är genomförbart. En idé de har är en mobil enhet som kan hämta avfallet, konvertera det till gödselmedel och fortsätt sedan till nästa hus.

Reza och forskarna genomför också ett relaterat projekt i Ohio, finansierad av Sugarbush Foundation, som fokuserar på "reduktion av vektorattraktion". Den undersöker om behandling av avloppsvatten kan minska antalet flugor och andra insekter. Nästa steg är att designa ett pilotsystem och sedan begära godkännande från U.S. Environmental Protection Agency.

Reza hoppas att projektens fokus på landsbygden kommer att leda till bättre förnybara resursinitiativ totalt sett.

"Om vi ​​utvecklar varje enskilt län och använder våra egna resurser, som kommer att göra deras län hållbart, och resulterar i en hållbar stat, "sa han." I stället för att utveckla städerna, kanske vi skulle kunna utveckla landsbygdens län på ett hållbart sätt, vilket kommer att få stor inverkan på USA:s hållbarhet. "