人類排泄物的再利用 是指在採用針對預期再利用應用應用客製化的適當處理步驟和風險管理方法後，對經過處理的人類排泄物進行安全、有益的利用。經處理的排泄物的有益用途可集中於利用經處理的排泄物中所含的植物可利用的養分（主要是氮、磷和鉀）。它們還可以利用排泄物中含有的有機物和能量。在較小程度上，排泄物中的水分也可能被再利用，儘管這更廣為人知的是從城市汙水中回收水。養分含量的預期再利用應用可能包括：農業或園藝活動中的土壤改良劑或肥料。其他再利用應用更著重於排泄物的有機物含量，包括用作燃料源或沼氣形式的能源。
有大量且不斷增加的處理方案可以使排泄物安全且易於管理，以實現預期的再利用。其他需要考慮的健康風險和環境污染方麵包括微污染物、藥物殘留物和硝酸鹽在環境中的擴散，這可能會導致地下水污染，這可能會影響飲用水品質標準。
有幾種“人類排泄物衍生肥料”，其性質和施肥特性各不相同，例如：尿液、乾糞便、堆肥糞便、糞便污泥、污水、污水污泥。
幾個世紀以來，人類排泄物或生活污水中所含的營養物質和有機物一直被用於農業。然而，這種做法在發展中國家往往以不受監管和不安全的方式進行。世界衛生組織 2006 年的指導方針建立了一個框架，描述如何透過遵循「多重屏障方法」安全地進行這種再利用。
術語
人類排泄物、糞便污泥和汙水通常被稱為廢棄物。
將汙水和人類排泄物與其他可生物降解的廢物（例如糞便、食物和農作物廢物）結合起來可以有效地實現資源回收。
處理選項
有大量且不斷增加的處理方案可以使排泄物安全且易於管理，以實現預期的再利用。 從單一農村家庭到城市，各種技術和實踐都可以用來獲取潛在的寶貴資源，並將其用於安全、生產性用途，從而支持人類福祉和更廣泛的可持續性。以下列出了一些治療方案，但還有更多： 進一步的研究涉及紫外線高級氧化過程，以便在再利用之前降解尿液中存在的有機污染物或使用酸使尿液脫水。
重複利用選項
排泄物最常見的再利用是在農業中用作肥料和土壤改良劑。這也被稱為農業衛生的「閉環」方法。這是生態衛生方法的一個核心面向。
再利用選項取決於再利用的排泄物的形式：可以是排泄物本身，也可以是與一些水混合的排泄物（糞便污泥）或與大量水（生活污水）混合。
最常見的排泄物再利用類型包括：這不適用於以排泄物為基礎的肥料（除非人類食物的污染一開始就超出了安全限度），這是一個優勢。
有機肥料的施肥元素大部分結合在碳質還原化合物中。如果這些肥料已經部分氧化（如堆肥中），則施肥礦物質會吸附在降解產物（腐植酸）等。浸出速度較慢。
尿
尿液含有大量的氮（主要為尿素），以及鉀。尿液中的營養濃度會隨飲食而改變。特別是，尿液中的氮含量與飲食中的蛋白質含量有關：高蛋白質飲食會導致尿液中尿素含量較高。尿液中的氮含量與人類飲食中的食物總蛋白成正比，磷含量與食物總蛋白和植物性食物蛋白之和成正比。 尿液通常含有污水中 70% 的氮和一半以上的鉀，但只佔總體積的不到 1%。 特別是當土壤濕度較低時。稀釋也有助於減少使用後產生的氣味。當用水稀釋時（對於每個季節使用新鮮生長介質的容器種植一年生植物，按1:5 的比例進行稀釋，或者對於更一般的用途，按1:8 的比例），它可以直接施用於土壤，如一種肥料。 研究發現尿液的施肥效果與商業氮肥相當。 尿液可能含有藥物殘留。污水污泥中常見的重金屬如鉛、汞和鎘在尿液中的濃度要低得多。
隨尿液排出的營養物質的典型設計值為：每人每年 4 公斤氮、每人每年 0.36 公斤磷和每人每年 1.0 公斤鉀。
根據每天1.5L尿液（或每年550L）的尿液量，大量營養素的濃度值如下：7.3 g/L N; .67 g/L P; 1.8 g/L K.可以用收集的尿液進行進一步處理，以穩定氮並濃縮肥料。一種解決氣味的低技術解決方案是在尿液收集容器中添加檸檬酸或醋，這樣脲酶就會失去活性，並且形成的氨不揮發。除了濃縮之外，還可以使用簡單的化學過程來提取純物質：硝酸鹽形式的氮（類似於中世紀的硝床）和鳥糞石形式的磷。與直接用作汙水相比，當尿液在污水處理廠中作為污水的一部分處理時，可能會出現更多的環境問題（例如，由於營養豐富的汙水流入水生或海洋生態系統而導致富營養化），並且能源消耗更高。在發展中國家，使用原污水或糞便污泥在歷史上一直很常見，但到 2021 年，將純尿液應用於農作物仍然相當罕見。大約從 2011 年開始，比爾和梅琳達蓋茲基金會就開始為涉及回收尿液中營養物質的衛生系統的研究提供資金。
糞便
乾燥糞便
尿液分流旱廁的乾燥人類糞便經過後處理後的再利用，可透過氮、磷、鉀的施肥作用提高作物產量，並透過有機碳提高土壤肥力。
堆肥糞便
原則上，來自堆肥廁所的堆肥（有機廚房垃圾在某些情況下也被添加到堆肥廁所中）與來自其他有機廢物產品（例如污水污泥或城市有機廢物）的堆肥具有相同的用途。限制因素之一可能是法律限制，因為堆肥中可能存在病原體。無論如何，使用自家花園的堆肥廁所堆肥算是安全的，是堆肥廁所堆肥的主要使用方法。所有接觸堆肥的人都必須採取處理堆肥的衛生措施，例如：戴著手套和雨鞋。
有些尿液將成為堆肥的一部分，儘管有些尿液會透過滲濾液和蒸發而流失。尿液中含有人類排泄物中高達 90% 的氮、高達 50% 的磷 和高達 70% 的鉀。
堆肥廁所的堆肥中的營養物質比典型的尿液分流乾廁所的乾糞便具有更高的植物利用率。然而，這兩個過程並不互相排斥：有些堆肥廁所確實會轉移尿液（以避免水和氮過度飽和），而乾燥的糞便仍然可以堆肥。
糞便污泥
糞便污泥被定義為「來自現場衛生技術，並且未透過下水道運輸」。現場技術的例子包括坑式廁所、無下水道的公共沐浴區、化糞池和旱廁。糞便污泥可以透過多種方法處理，使其適合農業再利用。 國際水管理研究所和其他機構的工作制定了關於如何在低收入國家安全地實施農業城市汙水再利用用於灌溉和施肥的指南。
污泥處理液體
污泥處理液（厭氧消化後）可用作以鳥糞石形式回收磷以用作肥料的過程的輸入源。例如，加拿大公司 Ostara Nutrient Recovery Technologies 正在行銷一種基於流化床反應器中磷的受控化學沉澱的工藝，該工藝從污泥脫水流中以結晶顆粒的形式回收鳥糞石。所得結晶產品作為肥料以註冊商標名「Crystal Green」出售給農業、草坪和觀賞植物部門。
磷
排泄物的再利用是一種已知的回收磷的方法，以緩解經濟開採的磷的迫在眉睫的短缺（也稱為“peak phosphorus”）。開採的磷是一種有限的資源，正以不斷增加的速度用於化肥生產，威脅著全世界的糧食安全。因此，來自排泄物的肥料中的磷是含有開採的磷礦石的肥料的有趣替代品。
農業用途的健康與環境問題
病原體
農業安全使用的多重屏障概念
瑞典從1990 年代開始研究如何在農業中安全地再利用尿液和糞便。
在尿液分流乾廁所的情況下，乾糞便的二級處理可以在社區層面而不是家庭層面進行，並且可以包括高溫堆肥，其中糞便材料在超過 50°C 的溫度下堆肥，延長儲存時間1.5至兩年，用尿液中的氨化學處理以滅活病原體，日光衛生進一步乾燥或熱處理以消除病原體。事實上，排泄物中的藥物殘留在陸地土壤中比在水生系統中降解得更好.這也適用於基於排泄物的肥料，因為它也含有氮。未被植物吸收的過量氮轉化為易於浸出的硝酸鹽。高施用率與硝酸鹽的高水溶性相結合導致地表水徑流增加以及地下水滲濾。地下水中硝酸鹽含量超過 10 mg/L (10 ppm) 會導致「藍嬰症候群」（後天性高鐵血紅蛋白血症）。化學肥料中的營養物質，尤其是硝酸鹽，如果被沖刷到地表水中或透過土壤浸入地下水，可能會對生態系統和人類健康帶來問題。
其他用途
除了用於農業之外，排泄物還有其他可能的用途。例如，就糞便污泥而言，可以對其進行處理，然後用作蛋白質、飼料、魚食、建築材料和生物燃料（厭氧消化產生的沼氣、乾燥污泥的焚燒或共燃、糞便污泥的熱解、糞便污泥的生質柴油）。乾燥後的污水污泥可以在污泥焚化廠中燃燒並產生熱能和電力（垃圾發電過程就是一個例子）。人們發現，糞便污泥資源化作為固體燃料在撒哈拉以南非洲地區具有很高的市場潛力。尿液被發現是適合在微生物電解池（MEC）中高速產氫的廢水。更大的集中系統正在規劃中，將動物和人類的糞便混合起來以生產沼氣。
沼氣是一種重要的垃圾發電資源，在減少環境污染方面發揮巨大作用，最重要的是在減少垃圾造成的溫室氣體效應方面發揮巨大作用。利用人類排泄物等原料來產生沼氣被認為是有益的，因為它不需要額外的發酵劑（例如用於生產甲烷的微生物種子），並且在原料的供應過程中連續發生微生物的供應。
牲畜的食物來源
自古以來，一些國家就使用外屋/飼槽組合。它們通常正在被逐步淘汰。
生產動物飼料蛋白質的食物來源
正在開發用糞便餵養黑水虻幼蟲的試點設施。成熟的蒼蠅將成為南非雞飼料生產的蛋白質來源。
建築材料
眾所周知，在黏土磚中添加高達乾重 20% 的糞便物質不會對磚塊產生顯著的功能差異。
其他材料
透過熱解，尿液變成一種預先摻雜的、高度多孔的碳材料，稱為「尿液碳」(URC)。 URC 比目前的燃料電池催化劑更便宜，同時性能更好。
社會文化
經濟
關於排泄物的再利用是否具有成本效益的爭論仍在繼續。
堆肥銷售
2006 年，海地的非政府組織 SOIL 開始建造尿液分流旱廁，並對產生的農業廢物進行堆肥。SOIL 的兩個堆肥廢棄物處理設施目前每月將超過 20,000 加侖（75,708 公升）的人類排泄物轉化為有機農業級堆肥。 這些設施產生的堆肥出售給全國各地的農民、組織、企業和機構，以幫助資助 SOIL 的廢棄物處理業務。使用這種土壤改良劑種植的作物包括菠菜、辣椒、高粱、玉米等。每批生產的堆肥均經過指示微生物「大腸桿菌」測試，以確保在高溫堆肥過程中徹底殺死病原體。
政策
仍然缺乏將重用方面完全納入政策和宣傳的實施政策的例子。在考慮這方面政策變化的驅動因素時，應考慮以下經驗教訓： 修訂立法並不一定會導致再利用系統發揮作用；描述「制度環境」並讓所有參與者參與非常重要；各級政府（即國家、區域和地方各級）應啟動並行進程；需要針對具體國家的策略和方法；並需要製定支持新制定政策的策略）。
歐洲有機農業的尿液使用
歐盟僅允許在歐盟境內的傳統農業中使用源分離尿液，但尚未在有機農業中使用。許多農業專家，尤其是瑞典的農業專家希望看到這種情況改變。
參見
*堆肥
*有機肥
參考資料
外部連結
*[https://www.susana.org/en/knowledge-hub/resources-and-publications/library?vbl_2%5B%5D=&vbl_8%5B%5D=42 Documents on reuse of excreta] in the library of the Sustainable Sanitation Alliance
*[https://www.flickr.com/photos/gtzecosan/collections/72157626218265344/ Photos on reuse of excreta] in photo database of the Sustainable Sanitation Alliance
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