Антропоника - Anthroponics
Антропоника - это тип гидропонной системы, в которой человеческие отходы, такие как моча, используются в качестве источника питательных веществ для культурных растений. Как правило, человеческая моча или смешанные отходы собираются и хранятся в течение определенного периода времени, прежде чем они будут применены либо напрямую, либо пропущены через биофильтр, прежде чем попадут в растения. Как форма органической гидропоники , антропоника сочетает в себе элементы систем гидропоники и аквапоники .
История
Хотя человеческие отходы исторически использовались в качестве удобрений , их использование в беспочвенных системах является недавней областью исследований. Самое раннее опубликованное исследование по этой теме было проведено в 1991 г. исследователем Гутерстамом Б., в котором описывается очистка бытовых сточных вод с помощью аквакультуры и гидропонного мезокосма.
С тех пор другие исследователи изучали как смешанные отходы человека, так и человеческую мочу в качестве источников питательных веществ для гидропонного культивирования, изучая потенциал таких отходов, сравнивая их с традиционными удобрениями, как в контексте очистки сточных вод, сельского хозяйства и даже космических исследований.
Моча как удобрение
Моча на 91-96% состоит из воды, причем наибольшее количество твердых веществ составляет мочевина , а остальное - неорганические соли и органические соединения, включая белки, гормоны и широкий спектр метаболитов.
Мочевина в моче естественным образом превращается в аммиак в результате процесса, известного как улетучивание аммиака из мочевины . Этот процесс, который может занять от 5 недель до 6 месяцев, увеличивает pH жидкости до 9, тем самым стерилизуя ее. Время, необходимое для этого процесса, можно резко сократить до часов или минут за счет добавления фермента уреазы , который можно синтезировать или найти в семенах арбуза. Стерилизованная и испаряющаяся жидкость затем проходит через биофильтр, где нитрифицирующие бактерии превращают аммиак в нитрат , более доступную для растений форму азота.
Учитывая состав мочи и дневное количество, производимое на человека, считается, что один взрослый человек может произвести почти 3 кг салата из объема мочи, выделяемой ежедневно. Древесная зола также использовалась в качестве дополнения к моче при выращивании огурцов, поскольку для них требуется больше питательных веществ, чем содержащихся в моче.
Подсистема гидропоники
После биофильтра вода транспортируется к гидропонному компоненту, где находятся растения, и где они поглощают питательные вещества, очищая воду, прежде чем она вернется в биофильтр. Почти все техники, используемые в гидропонике и аквапонике, также применимы к антропонике. К ним относятся: глубоководная культура , техника питательной пленки и медиаслои.
Преимущества
Растворы на основе мочи в исследованиях гидропоники, похоже, были разработаны из соображений устойчивости существующих гидропонных растворов на минеральной основе. Коммерческие питательные растворы на минеральной основе являются ресурсоемкими и энергозатратными, а также производят много отходов. Деятельность, связанная с его производством, включает: добычу , переработку руды , химическую переработку и транспортировку , в результате чего получают необходимые питательные вещества для конечного раствора. Весь процесс требует ископаемого топлива , электричества , химикатов и воды , при производстве питательного раствора, а также отходов горнодобывающей промышленности , парниковых газов и сточных вод . Для сравнения: использование мочи в качестве источника питательных веществ требует сбора мочи, электричества, некоторых питательных солей и воды, при этом не производятся отходы, ограничиваются парниковые газы и конечный питательный раствор.
Недостатки
Некоторые недостатки, связанные с использованием мочи в качестве источника питательных веществ в гидропонной системе, включают строгие законы, касающиеся использования человеческих отходов при выращивании пищевых культур, неприятного обращения и запахов, производимых человеческой мочой, а также выделения стойких органических загрязнителей и следов металлов в организме человека. моча.