Økologisk sanitet - Ecological sanitation
Økologisk sanitet , ofte forkortet som ecosan (også stavet eco-san eller EcoSan ), er en tilnærming til sanitærtilbud som har som mål å trygt gjenbruke utskillelse i landbruket . Det er en tilnærming, snarere enn en teknologi eller en enhet som er preget av et ønske om å "lukke løkken", hovedsakelig for næringsstoffene og organisk materiale mellom sanitæranlegg og landbruk på en sikker måte. Et av målene er å minimere bruken av ikke-fornybare ressurser . Når de er riktig designet og betjent, gir økosan -systemer et hygienisk trygt system for å konvertere menneskelig utskillelse til næringsstoffer som skal returneres til jorda, og vann som skal returneres til landet. Ecosan kalles også ressursorientert sanitet.
Definisjon
Definisjonen av ecosan har variert tidligere. I 2012 ble en allment akseptert definisjon av økosan formulert av svenske eksperter: "Økologiske sanitetssystemer er systemer som muliggjør sikker resirkulering av næringsstoffer til avlingsproduksjon på en slik måte at bruk av ikke-fornybare ressurser minimeres. Disse systemene har et sterkt potensial for å være bærekraftige sanitærsystemer hvis tekniske, institusjonelle, sosiale og økonomiske aspekter forvaltes på riktig måte. "
Før 2012 har ecosan ofte vært assosiert med urinavledning og spesielt med urinavledende tørre toaletter (UDDT) , en type tørt toalett . Av denne grunn er begrepet "ecosan toalett" mye brukt når folk mener en UDDT. Økosan -konseptet bør imidlertid ikke begrenses til en bestemt type toalett. UDDT -er kan også brukes uten gjenbruksaktiviteter. I så fall er de ikke i tråd med øko -konseptet (et eksempel er de 80 000 UDDT -ene som er implementert av eThekwini kommune nær Durban, Sør -Afrika).
Bruk av begrepet "økosan"
Begrepet "ecosan" ble først brukt i 1995 og det første prosjektet startet i 1996 i Etiopia, av en NGO kalt Sudea. En trio, Dr Torsten Modig, Umeå universitet, Almaz Terrefe, teamleder og Gunder Edström, hygieneekspert, valgte et område i et tett byområde som utgangspunkt. De brukte urinledende tørre toaletter (UDDT) kombinert med gjenbruk.
I økosan -konseptet blir menneskelig utskillelse og avløpsvann sett på som en potensiell ressurs - derfor har det også blitt kalt "ressursorientert sanitet". Begrepet "produktiv sanitet" har også vært i bruk siden omtrent 2006.
Sammenligning med begrepet "bærekraftig sanitet"
Definisjonen av ecosan fokuserer på helse-, miljø- og ressursaspektet ved bærekraftig sanitet . Dermed er økosan i seg selv ikke bærekraftig sanitet, men økosystemer kan implementeres på en bærekraftig måte og ha et sterkt potensial for bærekraftig sanitet, hvis tekniske, institusjonelle, sosiale og økonomiske aspekter blir ivaretatt på riktig måte. Ecosan -systemer kan være "uholdbare" for eksempel hvis det er for liten brukeraksept, eller hvis kostnadene ved systemet er for høye for en gitt målgruppe brukere, noe som gjør systemet økonomisk uholdbart på lengre sikt.
Oversikt
._Closing_the_loop_on_Sanitation..jpg)
Hovedmålene med økologisk sanitet er å redusere helserisikoen knyttet til sanitet, forurenset vann og avfall; for å hindre at grunnvann og overflatevann forurensning; og å gjenbruke næringsstoffer eller energi i avfall.
Ressursgjenoppretting
Uttalelsen i definisjonen av ecosan for "resirkuler sikkert" inkluderer hygieniske, mikrobielle og kjemiske aspekter. Dermed skal det resirkulerte menneskelige utskillelsesproduktet, i fast eller flytende form, være av høy kvalitet både når det gjelder patogener og alle slags farlige kjemiske komponenter. Uttalelsen "bruk av ikke-fornybare ressurser minimeres" betyr at gevinsten i ressurser ved resirkulering skal være større enn kostnaden for ressurser ved resirkulering.
Ecosan er basert på et overordnet begrep om materialstrømmer som en del av et økologisk og økonomisk bærekraftig avløpsvannsystem som er skreddersydd for brukernes behov og de respektive lokale forholdene. Det favoriserer ikke en bestemt sanitetsteknologi, men er snarere en viss filosofi for håndtering av stoffer som så langt har blitt sett på som avløpsvann og vannbåren avfall for deponering.
Gjenbruk som gjødsel
De første talsmennene for økosanersystemer hadde et sterkt fokus på å øke produktiviteten i landbruket (via gjenbruk av utskillelse som gjødsel ) og dermed forbedre menneskers ernæringsstatus samtidig som de sørget for trygge sanitærforhold. Sykdomsreduksjon var ment å oppnås ikke bare ved å redusere infeksjoner som overføres via fekal-oral rute, men også ved å redusere underernæring hos barn . Denne koblingen mellom VASK , ernæring, en sykdom som kalles miljømessig enteropati (eller tropisk enteropati ) samt forkrøplet vekst av barn har steget til toppen av dagsordenen for WASH -sektoren siden ca 2013.
Jordbruksforsøk rundt om i verden har vist målbare fordeler ved å bruke behandlet utskillelse i jordbruket som gjødsel og jordbalsam . Dette gjelder spesielt bruk av urin . Gjenbruksforsøk i Zimbabwe viste positive resultater for bruk av urin på grønne, grønne planter som spinat eller mais samt frukttrær. En annen studie i Finland indikerte at bruk av urin og bruk av urin og aske "kunne produsere 27% og 10% mer rødbeterotbiomasse". Urin har i mange studier vist seg å være en verdifull, relativt lett håndterbar gjødsel, som inneholder nitrogen, fosfor, kalium og viktige mikronæringsstoffer.
Fosforutvinning
Et annet aspekt som økosan -systemer prøver å løse er den mulige kommende mangelen på fosfor. Fosfor har en viktig rolle for plantevekst, og derfor i gjødselproduksjon, men er en begrenset mineralressurs. Situasjonen er lik for kalium. Kjente mineralfosfatbergarter blir knappe og stadig dyrere å utvinne - dette kalles også " toppfosfor " -krisen. En gjennomgang av den globale fosfatforsyningen antydet at hvis den samles opp, kan fosfat i urinen tilføre 22% av den totale etterspørselen.
fordeler
Fordelene med økosan -systemer inkluderer:
- Minimere introduksjonen av patogener fra menneskelig utskillelse i vannsyklusen (grunnvann og overflatevann) - for eksempel forurensning av grunnvann fra gropslatriner .
- Bevaring av ressurser gjennom lavere vannforbruk, substitusjon av mineralgjødsel og minimering av vannforurensning .
- Mindre avhengighet av utvunnet fosfor og andre ikke-fornybare ressurser for gjødselproduksjon.
- Redusert energiforbruk i gjødselproduksjon: Urea er en hovedkomponent i urin, men vi produserer store mengder urea ved å bruke fossilt brensel . Ved å administrere urinen riktig kan behandlingskostnadene samt gjødselkostnadene reduseres.
Utfordringer
Økosan -tilnærmingen har blitt kritisert for å være overdrevent fokusert på gjenbruk i landbruket, samtidig som de har ignorert noen av de andre kriteriene for bærekraftig sanitet . Faktisk kan økosan -systemer være "uholdbare", for eksempel hvis det er for liten brukeraksept, eller hvis kostnadene ved systemet er for høye for en gitt målgruppe brukere, noe som gjør systemet økonomisk uholdbart på lengre sikt.
Noen tilhengere av ecosan har blitt kritisert for å være for dogmatiske, med en overvekt på miljøressursbeskyttelse i stedet for fokus på folkehelsevern og sanitærbehandling til en svært lav kostnad (for eksempel UDDT , som noen kaller "ecosan toaletter ", kan være dyrere å bygge enn pit -latriner, selv om de på lengre sikt er billigere å vedlikeholde).
Sikkerheten til økosystemer når det gjelder ødeleggelse av patogen under de forskjellige behandlingsprosessene er et kontinuerlig debattemne mellom talsmenn og motstandere av økosan -systemer. Men publiseringen av WHOs retningslinjer for gjenbruk, med konseptet med flere barrierer, har gått langt med å etablere et felles rammeverk for sikker gjenbruk. Likevel gjenstår spørsmålet om økosan -systemer noen gang kan skaleres opp for å nå millioner av mennesker og hvordan de kan gjøres tilstrekkelig trygge til drift. Den første spenningen på begynnelsen av 2000 -tallet av øko -pionerene har endret seg til en erkjennelse av at endring av holdninger og oppførsel innen sanitet krever mye tålmodighet.
Kvittering for ecosan kom med tildelingen av Stockholm Water Prize i 2013 til Peter Morgan, en pioner innen håndpumper og ventilerte pitlatriner (VIP-er) i tillegg til toaletter av typen ecosan ( Arborloo , Skyloo og Fossa alterna). Peter Morgan er kjent som en av de ledende skaperne og tilhengerne av økologiske sanitærløsninger, som muliggjør sikker gjenbruk av menneskelig utskillelse for å forbedre jordkvaliteten og avlingsproduksjonen. Hans toaletter av økosan-type er nå i bruk i land over hele verden, sentrert om å konvertere et sanitærproblem til en produktiv ressurs.
Også mange av forskningsprosjektene som Bill og Melinda Gates Foundation har finansiert siden ca 2011 i sanitet, omhandler ressursgjenoppretting - dette kan godt være en arv fra økosan -konseptet, selv om begrepet "ecosan" ikke brukes av disse forskere.
Teknologier som brukes i økosan -systemer
Ecosan tilbyr et fleksibelt rammeverk, hvor sentraliserte elementer kan kombineres med desentraliserte, vannbårne med tørr sanitær, høyteknologisk med lavteknologisk , etc. Ved å vurdere et mye større utvalg alternativer, kan optimale og økonomiske løsninger utvikles for hver enkelt situasjon. Teknologier som brukes i økosan -systemer inkluderer ofte - men ikke alltid - elementer av kildeseparasjon, det vil si å holde forskjellige avfallsstrømmer adskilt, da dette kan gjøre behandling og trygg gjenbruk enklere.
Den vanligste teknologien som brukes i økosan-systemer er det tørre toalettet som avleder urin , men økosan-systemer kan også bruke andre teknologier, for eksempel vakuumtoaletter kombinert med biogassanlegg , konstruerte våtmarker , komposteringstoaletter og så videre.
Eksempler på økosanprosjekter over hele verden finnes i en liste publisert av GIZ i 2012, så vel som i casestudier utgitt av Sustainable Sanitation Alliance som er fokusert på gjenbruk.
Historie
Excreta gjenbruk i tørre sanitetssystemer
Gjenvinning og bruk av urin og avføring i "tørre sanitetssystemer ", dvs. uten kloakk eller uten å blande store mengder vann med utskillelsen, har blitt praktisert av nesten alle kulturer. Gjenbruk var ikke begrenset til landbruksproduksjon. De romerne , for eksempel, var klar over bleking egenskap av ammoniakk i urin og brukte den til å bleke klær.
Mange tradisjonelle landbrukssamfunn anerkjente verdien av menneskelig avfall for jordens fruktbarhet og praktiserte "tørr" innsamling og gjenbruk av utskillelse . Dette gjorde dem i stand til å leve i lokalsamfunn der næringsstoffer og organisk materiale i utskillelsen ble returnert til jorden. Historiske beskrivelser om denne praksisen er sparsomme, men det er kjent at gjenbruk av utskillelse ble praktisert mye i Asia (for eksempel i Kina, Japan, Vietnam, Kambodsja, Korea), men også i Sentral- og Sør -Amerika. Det mest kjente eksemplet på organisert innsamling og bruk av menneskelig utskillelse for å støtte matproduksjon er imidlertid Kina. Verdien av " nattjord " som gjødsel ble anerkjent med velutviklede systemer på plass for å muliggjøre innsamling av utskillelse fra byer og transport til felt. Kineserne var klar over fordelene med å bruke ekskret i avlingsproduksjonen for mer enn 2500 år siden, slik at de kunne opprettholde flere mennesker med en høyere tetthet enn noe annet jordbrukssystem.
I Mexico samlet aztekisk kultur menneskelig utskillelse til landbruksbruk. Ett eksempel på denne praksisen er dokumentert for den aztekeriske byen Tenochtitlan som ble grunnlagt i 1325 og var en av de siste byene i det før-spanske Mexico (erobret i 1521 av spanskerne): Befolkningen plasserte feiene i spesielle båter som lå fortøyd ved havna rundt i byen. Blandinger av feie og utskillelse ble brukt til å gjødsle chinampas (jordbruksfelt) eller for å styrke bredden som grenser til innsjøen. Urin ble samlet i beholdere i alle hus, deretter blandet med gjørme og brukt som stofffargestoff. Aztekerne innså viktigheten av å resirkulere næringsstoffer og forbindelser som finnes i avløpsvann.
I Peru hadde inkaene stor respekt for utskillelse som gjødsel, som ble lagret, tørket og pulverisert for å bli brukt når de plantet mais.
I middelalderen var bruk av utskillelse og gråvann i landbruksproduksjon normen. Europeiske byer var raskt i urbanisering og sanitet ble et stadig mer alvorlig problem, mens byene selv ble en stadig viktigere kilde til næringsstoffer i landbruket. Praksisen med å direkte bruke næringsstoffene i utskillelse og avløpsvann til jordbruk fortsatte derfor i Europa ut på midten av 1800 -tallet. Bønder, som erkjente verdien av ekskreta, var ivrige etter å få disse gjødselene til å øke produksjonen og bysanitære fordeler. Denne praksisen ble også kalt gong -bonde i England, men medførte mange helserisiko for de som var involvert i transport av avføring og avføringsslam .
Tradisjonelle former for sanitet og gjenbruk av utskillelse har fortsatt i forskjellige deler av verden i århundrer og var fremdeles vanlig praksis ved ankomsten av den industrielle revolusjonen. Selv etter hvert som verden ble stadig mer urbanisert, ble næringsstoffene i utskillelsen samlet fra urbane sanitærsystemer uten å blande seg med vann fremdeles brukt i mange samfunn som en ressurs for å opprettholde jordens fruktbarhet, til tross for økende befolkningstetthet.
Nedgang i utvinning av næringsstoffer fra menneskelig utskillelse i tørre systemer
Gjenvinning av næringsstoffer fra utskillelse i ikke-kloakkerte sanitetssystemer adresserte sanitærproblemene i bosetninger i Europa og andre steder og bidro til å sikre landbruksproduktivitet. Imidlertid ble praksisen ikke den dominerende tilnærmingen til bysanering på 1900-tallet og ble gradvis erstattet med kloakkbaserte sanitærsystemer uten næringsgjenvinning (bortsett fra landbruksgjenbruk av avløpsslam i noen tilfeller)-i hvert fall for byer som har råd den.
Det var fire hovedfaktorer som førte til bortfallet i utvinningen og bruken av utskillelse og gråvann fra europeiske byer på 1800 -tallet:
- Vekst av urbane bosetninger og økende avstand fra jordbruksfelt.
- Økende vannforbruk og bruk av vasketoalett: Vannspyling økte avløpsvolumet sterkt, samtidig som næringsstoffene ble fortynnet, noe som gjorde det praktisk talt umulig å gjenvinne og gjenbruke som tidligere.
- Produksjon av billig kunstgjødsel, noe som gjør alle anstrengelser for å gjenvinne og gjenbruke næringsstoffer og organisk materiale fra de store mengdene kloakk som er foreldet.
- Politisk intervensjon som en konsekvens av det opplevde behovet for en endring når det gjelder håndtering av luktende stoffer: Fram til slutten av det nittende århundre var miasma -teorien den dominerende teorien om spredning av sykdom . Denne teorien uttalte at alt som luktet måtte bli kvitt fordi inhalering av vond lukt ble antatt å føre til sykdom.
Bruken av (luktende) husdyrgjødsel i landbruket har fortsatt til i dag, sannsynligvis fordi gjødsellukt ikke ble antatt å bidra til menneskelige sykdommer.
Gjenvinningen av næringsstoffer fra avløpsvann fortsetter fortsatt i to former:
- Gjenbruk av avløpsvann eller ressursgjenvinning : Bruk av rått, behandlet eller delvis renset avløpsvann for vanning i landbruket (med tilhørende helserisiko hvis det gjøres på en feil måte som ofte er tilfelle i utviklingsland); og
- Påføring av avløpsslam på jordbruksarealer som ikke er uenig i mange industriland på grunn av risikoen for forurensende jord med tungmetaller og mikropollutanter hvis det ikke forvaltes riktig (se biosolider ).
Forskning fra 1990 -tallet og fremover
Det svenske internasjonale utviklingssamarbeidsbyrået (Sida) finansierte "SanRes FoU -program" i løpet av 1993 til 2001 som la grunnlaget for det påfølgende "EcoSanRes -programmet" som ble utført av Stockholm Environment Institute (2002–2011). En publikasjon av Sida kalt "Ecological sanitation" i 1998 samlet kunnskapen som er generert til dags dato om økosan i en populær bok som ble utgitt som en andre utgave i 2004. Boken er også oversatt til kinesisk, fransk og spansk.
Det tyske regjeringsforetaket GIZ hadde også et stort "økosanprogram" fra 2001 til 2012. Selv om begrepet "økosan" ble foretrukket i de innledende stadiene av dette programmet, ble det fra 2007 og mer og mer erstattet av det bredere begrepet " bærekraftig sanitet ". Faktisk ble Sustainable Sanitation Alliance stiftet i 2007 i et forsøk på å utvide økosan -konseptet og å samle ulike aktører under en paraply.
Forskning på hvordan man kan gjøre gjenbruk av urin og avføring trygt i landbruket ble utført av svenske forskere, for eksempel Hakan Jönsson og hans team, hvis publikasjon om "Retningslinjer for bruk av urin og avføring i avlingsproduksjon" var en milepæl som senere innlemmet i WHOs "Guidelines on Safe Reuse of Wastewater, Excreta and Greywater" fra 2006. Konseptet med flere barrierer for gjenbruk, som er den viktigste hjørnesteinen i denne publikasjonen, har ført til en klar forståelse av hvordan gjenbruk av excreta kan gjøres trygt.
Workshops og konferanser
I utgangspunktet var det dedikerte "økokonferanser" for å presentere og diskutere forskning på økosanprosjekter:
- En første workshop om økologisk sanitet ble holdt i Balingsholm, Sverige i 1997, hvor alle den gang etablerte øko -ekspertene, som Håkan Jönsson, Peter Morgan (vinner av Stockholm Water Prize 2013 ), Ron Sawyer, George Anna Clark og Gunder Edström deltok .
- Verksted i Mexico i 1999 med tittelen "Closing the Loop - Ecological sanitation for food security"
- Ecosan -konferanse i Bonn, Tyskland i 2000
- Første internasjonale økokonferanse i Nanning, Kina i 2001
- Andre økokonferanse i Lübeck Tyskland i 2003
- Tredje økokonferanse i Durban, Sør -Afrika i 2005
- Ecosan -konferansen i Fortaleza, Brasil, kalte "International Conference on Sustainable Sanitation - Water and Food Security for Latin America" i 2007
Siden den gang har øko -temaet blitt integrert i andre WASH -konferanser, og separate store økokonferanser har ikke lenger blitt organisert.
Tvister blant eksperter
I løpet av 1990 -årene, da begrepet ecosan var noe nytt, var diskusjonene heftige og konfronterende. Tilhengere av ecosan hevdet hjørnet på inneslutning, behandling og gjenbruk. Talsmennene for konvensjonelle sanitetssystemer på den andre siden forsvarte gropslatriner og vannbårne kloakkanlegg . Ecosan -tilhengere kritiserte konvensjonell sanitet for å forurense vannveier med næringsstoffer og patogener. Siden omtrent 2007 har de to motsatte sidene sakte funnet måter å håndtere hverandre på, og dannelsen av Sustainable Sanitation Alliance i det året har ytterligere bidratt til å gi et rom for alle sanitæraktører for å møtes og presse inn i samme retning for bærekraftig hygiene.
Eksempler
- Sverige er ledende i Europa for å sette økosan i praksis i større skala. For eksempel har Tanum kommune i Sverige innført urin separasjonstoaletter på grunn av deres veldig steinete og utfordrende terreng først, og senere også for å utvinne fosfor.
- Sverige har også gjort det mulig i 2013 å sertifisere trygt og sanitert svartvann (urin og menneskelig utskillelse) fra svartvannssystemer og for videre bruk som anerkjent gjødsel. Slike svartvannssystemer kan være vakuumtoaletter eller septiktanker. Kriteriene for sertifiseringen er utviklet av Swedish Institute for Agricultural and Environmental Engineering og kan bane vei for bønder for å bruke menneskelig avfall til landbruksproduksjon. Federation of Swedish Farmers har vært aktive i denne utviklingen. Videre har den svenske Miljøstyrelsen i sitt siste forslag i 2014 nedgradert hygienerisikoen forbundet med urin.
- Stockholm Environment Institute (SEI) drev et stort verdensomspennende økosanforskningsprogram kalt "Ecosanres" fra 2001 til 2011. Et av de "tørre økosan" -prosjektene (dvs. ved bruk av tørre toaletter ) i dette programmet var en storstilt implementering av UDDT -er i multi -historie bygninger sammen med andre teknologier for å tillate ressursgjenoppretting fra utskillelse. Dette prosjektet ble kalt Erdos Eco-Town Project i en by som heter Erdos i Indre Mongolia autonome region i Kina. Det var et samarbeid mellom Dongsheng-distriktsregjeringen i Erdos og Stockholm Environment Institute og hadde som mål å spare vann og tilby sanitetstjenester i dette tørke- og raskt urbaniserende området i Nord-Kina. Av en rekke tekniske, sosiale og institusjonelle årsaker ble UDDT fjernet etter bare noen få år, og prosjektet klarte ikke å levere næringsgjenvinning. Dette prosjektet er nå godt dokumentert og har økt bevisstheten om utfordringene og ulempene med "urban ecosan".
- Rich Earth Institute i Brattleboro , Vermont, USA, er en frivillig organisasjon som er dedikert til å gjenvinne menneskelig urin som gjødsel. De har etablert det eneste programmet for gjenvinning av urin næringsstoffer i samfunnet i USA og forsker på og utvikler behandlingsteknologier for å optimalisere bruken av urin som gjødsel.
- SOIL i Haiti bygde det de kaller "ecosan toalets" (UDDTs) som en del av nødhjelpsarbeidet etter jordskjelvet i Haiti i 2010 . Mer enn 20 000 haitiere bruker for tiden SOIL økologiske sanitære toaletter, og SOIL har produsert over 400 000 liter kompost som et resultat. Komposten brukes til landbruks- og skogplantingsprosjekter . SOILs komposteringsprosess er effektiv for å inaktivere Ascaris -egg - en indikator for helminthegg generelt - i utskillelsen som samles inn fra de tørre toalettene innen 16 uker. Komposterings- og overvåkingsmetodene som brukes av SOIL i Haiti kan tjene som et eksempel for andre internasjonale omgivelser.
- Sanitet Først bygger en frivillig organisasjon i Storbritannia økosananlegg (UDDT) i forskjellige deler av utviklingslandene. De jobber hovedsakelig i Tamil Nadu (India), der Tamil Nadu delstatsregjering gir tilskudd til arbeidet sitt. De har også konstruert økosan i andre deler av landlige India , Kenya og Sierra Leone . Ifølge nettstedet deres bruker 58 000 mennesker over hele verden sine øko -toaletter i 2021.
- NGO CREPA som opererte i den fransktalende Vest-Afrika- regionen (nå kalt WSA-Water and Sanitation in Africa) var veldig aktiv i økosanfremføring fra 2002–2010 med et sterkt fokus på UDDT kombinert med gjenbruk i landbruket, spesielt i Burkina Faso .
Referanser
Eksterne linker
- Sustainable Sanitation Alliance -et nettverk som omhandler bærekraftig sanitet, hvorav økosan kan betraktes som et delsett
- Ytterligere bilder: Skriv inn "ecosan" i søkefeltet i SuSanAs bildesamling på Flickr - mange av bildene merket med "ecosan" vil være bilder av UDDT -er, som er en mulig teknologi for ecosan -konseptet.
- EcosanRes program nettsted for SEI , Sverige