“Tái chế nước tiểu":Làn sóng mới của thế giới?

>> 12 cây Chè cổ thụ đầu tiên của tỉnh Thái Nguyên được vinh danh Cây Di sản Việt Nam >> Đại hội Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường TP. Hồ Chí Minh nhiệm kỳ 2025–2030 >> Hội Nước và Môi trường TP.HCM kỷ niệm 35 năm thành lập và tổ chức Đại hội lần thứ VII >> Phương hướng, nhiệm vụ trọng tâm của VACNE năm 2026 >> Điểm bất thường của cơn bão số 15

 
Bể tự hoại bơm nước tiểu từ bể chứa 275 gallon dẫn đến trang trại. Một gia đình ba người có thể thải ra chừng này nước tiểu trong tám tháng.- Ảnh: ABE NOE-HAYS, RICH EARTH INSTITUTE

Nhằm mục đích thay đổi cách nghĩ về chất thải của mình, Viện Rich Earth Institute tại Brattleboro, Vermont muốn “đóng chu trình dinh dưỡng” bằng cách sử dụng nước tiểu để tạo ra những thứ mà chúng ta sẽ tiêu thụ.

Ngày nay, hầu hết chất thải của người dân Mỹ chảy xuống các đường ống đến các nhà máy. Ví dụ như nhà máy xử lý nước thải DC Water’s Blue Plains, đây là cơ sở lớn nhất của kiểu nhà máy này trên thế giới. Nhà máy Blue Plains tiếp nhận trung bình 370 triệu lít nước thải, 94% trong số đó là từ các nguồn dân cư trong quận Columbia và một phần quận Maryland và Virginia. Chất thải này bao gồm những thứ trôi xuống cống, nước thải máy giặt, và nước xả nhà vệ sinh.

Ngay tại Blue Plains, các chất thải đi qua một quá trình xử lý nhiều giai đoạn, chất thải được truyền từ bể này qua bể khác, tại đây, chất lỏng được khuấy động, làm sủi bọt, cho tảo, và lọc cho đến khi nó đủ sạch để có thể xả ra sông Potomac.

Phần lớn quá trình này thực hiện loại bỏ nitơ và phốt pho, các chất này có thể gây ô nhiễm khi xả quá nhiều vào các con sông và đại dương. Nhưng các chất này cũng là những dưỡng chất thiết yếu cho sự tăng trưởng của thực vật, đó là hai trong số các thành phần cơ bản của phân bón.

Hầu hết các trang trại thông thường đầu tư vào phân bón tổng hợp, việc này đòi hỏi năng lượng để sản xuất và gắn với nhiều vấn đề môi trường. Nhưng bằng cách phân tách nước tiểu trước khi nó được xử lý tại nhà máy, người đồng sáng lập Viện Rich Earth, Kim Nace nói rằng họ có thể biến nó thành một loại phân bón thay thế: "một chất dễ dàng sử dụng, miễn phí, nguồn nitơ và phốt pho dồi dào”.

Từ khi thành lập vào năm 2011 ,Viện Rich Earth đã nhận được tài trợ của Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) và được Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA ) chọn tài trợ nghiên cứu và phát triển trong tương lai. Trong số những dự án, Viện đang nghiên cứu phương pháp mà “nông dân không có khả năng mua hóa chất, phân bón thương mại có thể chấp nhận được”.

Các chất hữu cơ hữu ích

Theo Tổ chức Y tế Thế giới, nước tiểu người được xử lý tại nhà máy Blue Plains chiếm chưa tới một phần trăm của nước thải sinh hoạt, nhưng chứa 80% nitơ và 55%  phốt pho. Khi các chất dinh dưỡng này đổ vào sông suối, chúng có thể làm tảo sinh sôi mạnh mẽ, chúng rất tốt cho đất trồng.

 
Thành viên hội đồng quản trị Konrad Scheltema, với sự giúp đỡ của con trai Oliver, sử dụng một cái cào để áp dụng thử nghiệm hỗn hợp 50-50 của nước tiểu và nước. Ảnh: Betty JENEWIN

Với đủ nitơ và phốt pho, tảo có thể sinh trưởng cho đến khi chúng tiêu thụ tất cả các oxy có sẵn trong khu vực, làm cho nó trở thành “vùng chết”, nơi đó không có gì có thể sống được. Việc này liên quan đến một điều khoản trong Đạo luật nước sạch năm 1972 đòi hỏi phải có cơ sở xử lý nước thải để loại bỏ phần lớn các chất hữu cơ  trước khi nước được xả lại vào sông, quá trình này  vừa tốn kém vừa tốn nhiều năng lượng .

“Nếu bạn có thể tách riêng cho nước tiểu  khỏi nước thải, bạn không phải lãng phí các nguồn lực trong việc loại bỏ nước tiểu ở vùng hạ lưu“- Abraham Noe - Hays, người sáng lập khác của Rich Earth, giải thích .

Mặc dù nước tiểu là hoàn toàn vệ sinh sau khi tiệt trùng, và có ích cho nông nghiệp, nhiều người vẫn cảm ghê tởm khi dụng nước tiểu để trồng cây lương thực .

“Chúng ta đều sợ chất thải của chính mình”, - Chris Peot , quản lý tài nguyên tái chế ở DC Water, giải thích. Tuy nhiên, ông cho rằng “đây là ý tưởng mới của chúng tôi: Nước thải cũng là một nguồn tài nguyên, và chúng ta không nên lãng phí nguồn tài nguyên”- Peot nói.

 

Hình ảnh người dân thu hoạch cỏ khô trên khu đát trồng thí điểm. Các thử nghiệm năm 2013 cho thấy phân bón nước tiểu là hiệu quả như phân bón tổng hợp Ảnh: Betty JENEWIN

Lịch sử của “Tái chế nước tiểu”

Trong thực tế, nước tiểu dùng làm phân bón đã được ghi lại vào năm 1867, và Mỹ chỉ mới bắt đầu nắm bắt xu hướng mà thôi, xu hướng này ngày càng trở nên phổ biến ở các nước như Phần Lan, Thụy Điển và Hà Lan trong thập kỷ qua.

Cơ sở cung cấp nước tại thành phố Amsterdam tên là Waternet , thậm chí đã tổ chức biểu tình vào tháng 10, khuyến khích mọi người sử dụng nhà vệ sinh công cộng rồi thu thập nước tiểu để sử dụng trong các khu vườn trên gác mái, nhằm củng cố niềm tin của họ vào sức mạnh của nước tiểu.

Không chỉ tại các nước phát triển. Từ năm 2006, tổ chức National Geographic Emerging Explorer và Sasha Krame, một nhà khoa học đất, đã cài đặt hệ thống vệ sinh tự hoại khô chuyển đổi chất thải của người thành phân bón hữu cơ ở Haiti. Tổ chức phi lợi nhuận mà cô đồng sáng lập, Sustainable Organic Integrated Livelihoods (SOIL), hy vọng sẽ giải quyết vấn đề vệ sinh kém của đất nước trong khi vừa tạo việc làm vừa cung cấp phân bón.

Nhà vệ sinh đơn giản tách nước tiểu và phân mà Kramer thiết kế được phủ bằng vật liệu khô để giảm mùi hôi . Chất thải được thu thập thường xuyên và sau đó ủ trong tám tháng có thể tiêu diệt các mầm bệnh.

Tương lai?

Hiện tại không có nhà máy chuyên tách nước tiểu ở DC Water, nhưng Peot có thể thấy tiềm năng của nó. “Có rất nhiều cơ sở ở DC, chúng tôi có thể làm tách nước tiểu tại đó”, ông nói . “Ở công viên quốc gia mỗi ngày có hàng chục ngàn người, tất cả đều đi tiểu. Chúng ta có thể xử lí tách nước tiểu, và sau đó không cần phải mang xuống nhà máy xử lí và tiêu tốn tiền bạc, năng lượng và hóa chất để ra được phốt pho”.

 Cỏ mọc xanh tươi chứng minh sức mạnh phân bón từ nước tiểu. Dải cỏ màu xanh lá cây trong trung tâm được bón nước tiểu, trong khi các dải cỏ liền kề không được bón nước tiểu có màu nhạt hơn . - Ảnh: ABE NOE .

Tuy nhiên, việc phân tách nước tiểu tại Nationals Park yêu cầu thay đổi cơ sở hạ tầng để ngăn chặn nước tiểu pha trộn với các chất rắn, trong đó có nhiều chất có khả năng gây bệnh. Hiện nay, Rich Earth  đang làm việc với quy mô nhỏ hơn, thu thập nước tiểu trong bình từ nhà hàng xóm và khuyến khích họ đểlắp đặt nhà vệ sinh chuyển đổi nước tiểu đặc biệt trong nhà mình.

Nace và Noe đã ngạc nhiên bởi những phản ứng tích cực từ những người cho nước tiểu tại nhà ở Brattleboro. Họ đã quản lý, thu thập và tái chế 3.000 lít nước tiểu vào năm 2013, và hy vọng sẽ tăng lên thêm 2.000 lít vào năm tới.
 

Hình ảnh của người dân khử trùng nước tiểu.- Ảnh: KIM NACE

Để khử trùng nước tiểu, người ta  lưu trữ nó 30 ngày trong một chiếc xe tăng bọc kín để trong một nhà kính ở nhiệt độ phòng hoặc nước nóng trong 30 phút bằng pin năng lượng mặt trời.

Khi nói đến chất thải của con người, Noe – Hays nói: “ Chất thải của chúng ta thực sự là những điều tốt đẹp , đó là khi nó được sử dụng một cách chính xác, và nó thực sự là nguồn sức mạnh”.