ما هي المخلفات البشرية؟
هي عبارة عن بقايا الطعام الصلبة أو شبه الصلبة التي لا يمكن هضمها أو امتصاصها في الأمعاء الدقيقة لجسم الإنسان، حيث يتم تكسيرها بشكل أكبر بواسطة البكتيريا في الأمعاء الغليظة، كما أنها تحتوي على البكتيريا وعلى كمية صغيرة نسبيًا من نفايات التمثيل الغذائي مثل: البيليروبين المتغير جرثوميًا وبعض الخلايا الظهارية الميتة من بطانة الأمعاء.
بقدر ما قد يؤدي التعامل مع الفضلات البشرية إلى تعريض المرء للأمراض وللروائح الكريهة، يمكن بذل الجهود لضمان أن تكون العملية صديقة للإنسان والبيئة، بمعنى آخر يمكن جعل عملية التعامل مع النفايات البشرية صديقة للإنسان واستخدامها لتحسين البيئة كما هو موضح ادناه.
أشهر الطرق لاستخدام المخلفات البشرية بطريقة صديقة للبيئة:
- إنتاج الغاز الحيوي: يمكن استغلال غاز الميثان الناتج عن النفايات البشرية واستخدامه لإنتاج الغاز الحيوي، حيث يمكن استخدام الغاز الحيوي لتوليد الكهرباء وطهي الطعام وتسخين المياه للاستخدام المنزلي أو الصناعي، ويتم ذلك من خلال عملية تتضمن تجميع الميثان في حاوية مغلقة خالية من الأكسجين (درجات الحرارة المرتفعة مواتية في تحلل المواد العضوية)، وعندما يحترق الغاز الحيوي بوجود الأكسجين فإنه يتفاعل لإنتاج الطاقة.
إن استخدام الغاز الحيوي كمصدر متجدد هو ميزة كبيرة في العديد من الطرق؛ لأنه لا يلوث البيئة ويقلل من إزالة الغابات ويهدف الى انتاج الطاقة، حيث يساهم الغاز الحيوي في حماية البيئة من خلال التقاط غاز الميثان الذي قد يتم إطلاقه في الهواء، وإذا تم إطلاق الميثان في الغلاف الجوي فسيؤدي ذلك إلى تلف طبقة الأوزون. - الأسمدة: يمكن استخدام الفضلات البشرية كسماد لزيادة إنتاج الغذاء، ومع ذلك يوصى بمعالجة النفايات مرة واحدة على الأقل قبل وضعها في المزرعة، حيث يتم تطبيق العلاج على جمع البراز والبول والماء من المنازل التي تهضمها البكتيريا لتقليل عدد مسببات الأمراض، وجعل الحمأة أقل نشاطًا بيولوجيًا، وبالتالي تكون الرائحة الكريهة أقل.
يهدد استخدام الحمأة في الزراعة السكان برائحة كريهة، وقد تسبب مشاكل صحية للعاملين في المزرعة، ولكن يمكن للبول أن يروي الحقول في حالة ندرة المياه، وعندما يكون البول متورطًا في الري يجب أن يكون هناك اعتبار شديد للنظافة، وعلى الرغم من أن البول يشكل خطراً على صحة الإنسان إلا أنه يحتوي على النيتروجين والبوتاسيوم والفوسفور وهي معادن أساسية للنباتات. - وقود الهيدروجين: يعتبر وقود الهيدروجين المستخرج من النفايات البشرية أكثر كفاءة مع طاقة أقل، حيث يمكن استخراج هذا الوقود من خلال تيار الماء، إذ يُقطر الماء من الفضلات البشرية الصلبة، ثم تُترك النفايات في خزانات محكمة الغلق من أجل العمل الميكروبي، وينتج عن هذا تكوين الميثان وثاني أكسيد الكربون.
الميثان المتكون في هذه العملية أرخص مقارنة بالاعتماد على الغاز الطبيعي، حيث يمر الميثان والكربون بعملية ثلاثية التوليد تنتج وقود الهيدروجين والحرارة والكهرباء، ومع وفرة النفايات البشرية يمكن تحقيق إمدادات ثابتة من وقود الهيدروجين، ويمكن استخدام وقود الهيدروجين في تشغيل الصواريخ وإنتاج الكهرباء عن طريق الجمع بين ذرات الهيدروجين والأكسجين. - صناعة الطوب: من كان يعلم أنه يمكن استخدام النفايات البشرية في صناعة الطوب؟ يتم دمج رماد حمأة مياه الصرف الصحي المحترق مع الزيت النباتي في صناعة الطوب، وتعتبر هذه الأحجار سالبة الكربون؛ لأن الزيت المستخدم مشتق من النباتات التي امتصت ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.
أيضًا في استخدام مثل هذا الطوب في البناء يحمي المرء البيئة مع الأخذ في الاعتبار أن الطوب التقليدي يصنع باستخدام العمليات التي ينبعث منها ثاني أكسيد الكربون، حيث تُستخدم النفايات البشرية التي يتم إرسالها تقليديًا إلى مكب النفايات لبناء هياكل من أنواع عديدة بدون رائحة وهي صديقة للجيب.
كما أن هذا الطوب أخف وزنا وأقوى، مما يعني أن الاستخدام الواسع لمثل هذه الطوب سيحدث ثورة في صناعة البناء دون ذكر أنه يمكن إجراء تحسينات عليها لجعلها أفضل بمرور الوقت، ويمكن أن يكون صنع هذه الطوب بمثابة مصدر دخل للكثيرين. - الوقود: في بعض البلدان النامية تطبخ غالبية الأسر باستخدام طاقة الكتلة الحيوية، وكما نعلم أن الفحم هو عبارة عن المصدر الرئيسي للطاقة الذي يؤدي بدوره إلى تدهور الغابات، والحل الرائع من هذه الطريقة هو استخدام أنبوب الإنسان المسخن في الشمس كوقود، حيث يحترق هذا الوقود البديل مرتين أطول مقارنة بالفحم، ويطلق كمية أقل من أول أكسيد الكربون. يتم تعبئة الأنابيب على شكل قوالب، حيث يوفر طن واحد من هذه القوالب حوالي 88 شجرة ويثبت أنها مصدر أرخص للطاقة.
تبدأ عملية صنع هذا الوقود بمعالجة الفضلات البرازية عن طريق تسخينها في حاوية انتظار لإزالة أي مسببات الأمراض الضارة، حيث يتم تسخين النفايات بواسطة الشمس إلى درجة حرارة حوالي 60 درجة مئوية لمدة ثلاث ساعات، وقد تساعد التحسينات الإضافية في التكنولوجيا على استخدام أقل درجة حرارة ووقت ممكنين لتعقيم النفايات، وعند التبريد يتم تشكيل قوالب صلبة نتيجة المحتوى العالي من الألياف الموجود في البراز. - مصدر للمياه: نظرًا لإمكانية إنتاج المياه غير الصالحة للشرب من النفايات البشرية يمكن استخدام عملية التحليل الكهربائي لهذه المياه لإنتاج الأكسجين والهيدروجين، حيث تُستخدم طريقة إنتاج الأكسجين هذه كنظام أكسجين احتياطي لرواد الفضاء في مهمات طويلة، ويمكن القول إن هذه الطريقة لاستخراج المياه غير الصالحة للشرب يمكن استخدامها بشكل أكبر للحصول على مياه آمنة للشرب عن طريق معالجتها.
- مصدر المعادن: يمكن أن يكون براز الإنسان مصدرًا جيدًا للذهب والفاناديوم والفضة والنحاس الذي يحمل العديد من المزايا، ولاستعادة المعادن من النفايات البشرية في هذه الطريقة يمكن استخدام المواد المرتشحة، ومع ذلك فإن الرواشح هي مسؤولة عن إتلاف النظم البيئية عندما تتسرب إلى البيئة، لذلك فإن الاستخدام الدقيق للسائل الراشح في بيئة محكومة هو أمر حيوي.
كما أن استخراج المعادن من الفضلات البرازية يمنع إطلاق المواد السامة، وبالتالي حماية البيئة، فعلى سبيل المثال سجلت اليابان عائدًا أعلى من الذهب مقارنة بمنجم Hishikari للذهب من خلال تعدين مياه الصرف الصحي الذي تم إجراؤه في منشأة معالجة مياه الصرف الصحي. - درع الإشعاع الكوني: من المتوقع أن تشكل الحياة في المريخ خطرًا كبيرًا على صحة أولئك الذين سيزورونها نظرًا لوجود التعرض لإشعاع الأشعة الكونية، وإن مدى التأثيرات التي يتعرض لها البشر عند التعرض للأشعة الكونية المجرية غير معروف بوضوح، ولكن من المعروف أنه يزيد من خطر الإصابة بالسرطان.
لحماية البشر، يمكن وضع الفضلات البشرية مع الماء والغذاء في أكياس واستخدامها كدرع ضد الإشعاع، حيث سيتم اصطفاف هذا على مكوك الفضاء المستخدم في الرحلات بين الكواكب. من الأرض سيتم ملء الأكياس بمياه الشرب في البداية، ثم عند الوصول إلى المريخ عند استنفاد المياه سيتم استبدالها بأكياس بها فضلات بشرية.
تعتبر النفايات البشرية في إنتاج الطاقة المتجددة علامة فارقة، وعلاوة على ذلك فهي بمثابة مساهمة كبيرة في البيئة، فمن خلال إعادة تدوير الفضلات التي كانت ستنتهي في مكب النفايات وتلوث البيئة يمكن الحصول على فوائد مثل الغاز الحيوي والأسمدة وزرع البراز ووقود الهيدروجين وطوب البناء والمعادن ومياه الشرب، لذلك أثبتت النفايات البشرية أنها رخيصة الثمن وبديل صديق للبيئة، بغض النظر عن مدى سوء الاعتقاد بأن الفضلات البشرية لها إمكانات كبيرة في تغيير العالم.
