废污有机回收的生态工程技术

废污有机回收的生态工程技术

在古老的世代，有一种非常重要的工程，称为「住屋观察」（houseinspection）。担任这项工作，可能是百姓中，最机警、细心，与了解环境危机的人，他们经常行在瘟疫之区，穿梭在传染病的所在，以近乎挑剔的眼光，观察身患居住的房间，墙壁与墙角，有没有秽物滋生的菌斑，或是潮湿导致的斑，如果有，就刮去该处墙灰，挖除石头或泥土，填入新的建料，填上新的墙灰，数日后，再来观看，有无秽物与潮湿的迹象，若有，就称房子为「污秽之宅」，并有权力将房子拆除。若没有，就称房子为「干净之屋」可以住人。长期下来，他们成为帮助房子，甚至是社区，都市通风、采光、与保持干燥的一群人。到了中世纪，许多的城市人口约在一万二千人，超过这个数目，居民就分散出来。以减少传染的发生。这群居家视察员，成为众人健康与传染病之间第一道防线，承受最多致命病毒的危机，却是评估环境卫生的专家。疾病之屋的鉴定利西比（HenryLetheby,1816-1876）：十九世纪最著名的住家视察员之一英国皇家化学会的会员伦敦医院药剂部主任1853年泰晤士河大恶臭时，虽然改善都市环境的污水下水道系统，因着工程费用庞大，议会无法通过预算，查勒威克与古伯爵士没有气馁，聘请利西比担任「住屋视察」的工作。疾病之屋的鉴定利西比（HenryLetheby,1816-1876）：英国西南部普里茅斯（Plymouth）港人。从小喜欢化学，认为化学是帮助他推理、解决问题的学术装备1837年进入伦敦大学药学系1842年取得博士学位，而后到伦敦医院任职。Plymouth疾病之屋的鉴定1846年，爱尔兰发生马铃薯严重病害，英国市面上有些人在马铃薯粉里加入干燥的纸浆，在小麦粉里加入铝粉，在咖啡粉加入苣菊的粉……等，许多人吃了生病。利西比大力呼吁国家要订定安全食品的管制标准1848年，英国皇家聘任他为「食品安全管制局」的负责人。利西比开始担任伦敦空气首席检定人员，他要求工厂排气中若含较高硫浓度，排气前需通过石灰水，让碱性的石灰水，与酸性硫酸盐，产生酸硷中和，减少硫对空气的污染，这也是人类最早空气污染的防治措施之一。疾病之屋的鉴定有些病人宣称住进曾得瘟疫者的房子，就很容易生病，以为是「鬼屋」的作祟。利西比前往仔细观察房子结构，侦察房子内的气体，发现瘟疫之屋的硫化氢、一氧化碳、氧化氮等气体的浓度较高。污水恶臭主要来源：硫化氢(Hydrogensulfide,H2S)，与氨(或称阿摩尼亚Ammonia,NH3)二氧化碳、一氧化碳、氧化氮等气体没有味道，却对人的呼吸有影响利西比提出，没有臭味的气体在房屋内累积过多，是通风不良的所在，对人体健康有妨碍。疾病之屋的鉴定疾病之屋的鉴定怎么来的？利西比发现这些气体大都来自厕所、洗澡房、厨房的排水管，这些排水管下接屋外的污水管，污水管若不流通，污水管内影响人体健康的气体，会经由排水管进入住屋。一栋建筑物所有住户共享排水管，当一家住户有人得到霍乱，患者排泄物阻塞于排水管内，病毒会藉由排水管传播到其他住家如果一个社区的污水管排放不去，传染病会藉有管路中的液体与空气由一栋建筑传到另一建筑，以致整个社区都受传染，甚至影响到整个都市。淤塞水流的污水管内为何会产生这些气体？利西比发现这种房子的墙壁上经常呈现霉菌、细菌、藻类聚生的斑痕，证明墙壁上的菌类可以经由空气、经由呼吸传到人体。他在著名的医学期刊Lancet上发表这些重大发现：疫情之屋的「不好空气」是含有害人体的气体与菌类疾病之屋的鉴定疾病之屋的鉴定因此建筑物内要设置通气管，让每一住家的排泄物释放气体，藉此通气管由屋顶上排出为此住家不要过密，建筑物之间要有足够空间，以利通气管排气在空气中稀释。利西比认为主动参与这些疫情之屋的检定，是公共卫生改善的作为，这种行动称为「城市福音」(citygospel)，他们的口号是「我们如同宣教士的进入人群，告诉他们是活在何等黑暗的角落。」。1858年利比亚提出对伦敦污水下水道委员有关，「污水、污水道的气体与污水道的通风报告」(ReporttotheHonourablecommissionerofsewersofthecityofLondononsewage,andsewergasesandontheventilationofsewers)

他在开头写道：「维持社区居民健康的第一原则，不是提供更多的物质，满足所需；而是移除不需要之物，以免妨碍健康的环境。即使提供社区的干净民生用水，放久了，也会发臭…。都市的发展占地愈来愈大，人口愈来愈密，不祇不必要的物质累积愈来愈多，连要排出去的通道也断了，有时连道路的建造，自来水管的铺设，都阻碍了排水。都市错误的发展，是使居民泡在污水中，使多少原本是欢乐的所在，归于沈静；应该蒙受美好的地方，沦成悲剧的所在。」「有人认为臭味祇是一时不舒服的味道，久了就闻不出来，用臭味作为传染病将至的讯号，是夸大其辞了；水味道对人的影响，是过度的喧染提出，祇要雨水稀释的污水，就没事了。这是让传染病像毁灭的大军，攻入不设防的都市，要人口以对政府的信心，来忍受臭气，是变相的忽视，与无知。」疾病之屋的鉴定疾病之屋的鉴定污水道臭味的化学成份：硫化氢(Hydrogensulfide)、氨(Ammonia)、甲烷(marshgas，或称沼气)、氧化碳，与氮化物气体。利西比提出密度比空气重硫化氢具有剧毒，对于位在低层楼的人，易生毒害，比空气轻的氨毒性较低，但浓度较高时，易生过敏，对于位在高楼层较受影响。疾病之屋的鉴定臭味源自：住家的厨房、洗涤厕所、垃圾，与菜市场、屠场、鱼市场、洗车场与设置在都市内的工厂、畜牧场等排出的液体与固体废气物这些废弃物进入污水道与河川，细菌氧化分解废弃物中的有机物质，耗掉水中的氧气，在缺氧状态下产生臭味的气体。利西比用显微镜观察菌种，发现有许多的弧菌(vibrio)，与产生霍乱的病菌同种，他证明污水中的臭味是霍乱的征兆。疾病之屋的鉴定他在臭味之外，另订污水的指标—悬浮性颗粒浓度：代表悬浮在水中的有机质、细小毛发与矿物溶解性颗粒浓度：后者代表溶在水中的有机物质与盐类悬浮性颗粒浓度＋溶解性颗粒浓度＝水中「总颗粒性浓度」(totalsolidconcentration)。他综合许多发生霍乱地区的水质，归纳出悬浮性颗粒浓度20～56克/升，溶解性颗粒浓度在33～110克/升，污水中较高机率产生传染病。弧菌(vibrio)疾病之屋的鉴定悬浮性颗粒浓度较低能造成霍乱弧菌的增生悬浮性颗粒会沈降或水下的底泥，而污水管与河川能有效排除的是水，而非底泥，结果他发现霍乱弧菌大都在底泥因此良好的污水管不祇能排水，也要排水中的悬浮性颗粒，避免底泥在管中淤积。而河中臭味与病原菌的清除，必须移除河底有机淤泥。他发现霍乱弧菌经常在底泥与水之间，聚生形成红色的斑状菌团，这也解开过去千年，住屋视察人检查墙角有无红斑的主因。Vibriocholerae

疾病之屋的鉴定由于当时尚未兴建都市性的地下污水管系统，他认为在水中加漂白粉可以杀菌防臭在潮湿的地方放木炭，木炭中的铁可以吸收硫成为硫化铁，减少硫化氢在家中放银针，银针一过水中或空气中的硫，会使硫的浓度很低，也能产生硫化银的黑斑。1863年，利西比在英国皇家学会会志发表「硝基苯与苯胺对生理的影响特性」(OnthePhysiologicalPropertiesofNitrobenzeneandAniline)。硝基苯与苯胺是化学染整工厂合成的染料，工厂若将污水或是气体任意排放，这两种化学物质会进入住宅。垃圾掩埋场在自燃时，场中若有石化材料掩埋，燃烧的气体中就含硝基苯与苯胺，这种气体进入通风不良的房子，浓度高时，可以在短时间内使人致命，浓度低时，也会透过呼吸与皮肤接触使人中神经毒─头痛、昏睡，逐渐影响大脑与心脏功能，使人容易中风、血栓、心脏病等。垃圾去处的监测苯胺：毒性强，有鱼腐臭味；苯胺气体进入墙壁孔隙，会氧化呈红棕色斑痕。硝基苯：黄棕色斑痕，在低温时会转呈绿色，因利西比的发现，后来的垃圾掩埋场、焚化场都需定期检测硝基苯与胺苯，以防对人体造成毒害。利西比提出这两种气体的毒害，并不是工业发展接近人口密集区的「必要之恶」，也不是不了解问题的严重性，而是工作人员「疏忽」所造成的，他提出工作疏忽导致影响他人健康也要负法律上的惩处，他也提出工业区的设立，工业区要与住宅区隔离。垃圾去处的监测伦敦的污水在污水管内汇合后，要排到哪里才较安全？包文许建议在「泰晤士河的滩地」，因为那里的微生物最多，污水可以快速获得净化分解。但是英国有些乡镇没有污水道，几百年从来没有传染病发生，关键在哪里？1870年，他拜访包利许牧师（Rev.W.R.Bowditch），包利许也是英国皇家科学会的会员，长期关心乡村环境与臭味消除垃圾去处的监测在包利许牧师的介绍，利西比才发现当地农夫有一种传袭已久的方法：将污水送到村外的一个数十公分深的土坑，土坑中堆置一层层的黏土与一层的粗砂，数层堆置后在表面淋着污水，数日后在底层收集排水，不祇可以排除污水，排水可做肥液施肥作物。利西比检查排水竟没有发现病原菌，原来土壤中的细菌在污水入渗过程中去除病菌。他在1872年发表「探讨主要污水农场与污水灌溉」（Investigationintotheconditionoftheprinciplessewageformsandsewageworksofthekingdom）。这开启一个崭新的领域「生态卫生学」（EcologicalSanitary，简称Ecosan），让后人知道解决污水不是全靠工程，而是工程与生态的结合。

垃圾去处的监测四年后，利西比在一次进入污水道中检查气体，他再也没有回来，有人在Cornhillmagazine当了一首小诗非常贴近他的一生：「生命不是我们赚得什么，

而是我们给予多少，

那值得令人称颂的，总在给，不在得。

末了，众人所拥育的祇是廉价的墓碑，

但是有人墓碑边的绿草地上，

不断有不认识的人，来放上束束美丽的雏菊。」由污水农场到有机农场因利比西的努力，1898年英国成立「污水处置皇家委员会」（RoyalCommissionintoSewageDisposal），在伦敦南方的船塔尼海湾（BotanyBay），以海湾边贫瘠的砂质土壤作为普世第一个灌溉污水的官方农场，这农场名叫「悉尼农场」（SydneyFarm）近代发展家庭用的堆肥球由污水农场到有机农场没想到由于政府设立时没有在地居民的同意，一开始就圈地进行，使原本污水再利用的美意大打折扣。污水中的淤泥阻塞农田表层土壤孔隙，阻碍农作物发芽生长，所种的作物易罹患病虫害，影响产量；蔬菜、水果沾到污水，将使消费者吃到带病虫与菌的食物；下大雨的时候，污水溢流到其他田区，对周遭农田造成污染。近代发展家庭用的堆肥球（内部）由污水农场到有机农场抗议的内容成为支持污水农场一方的改良研究。包括：将污水中的液体与固体分离，液体流经农田后称为「环境安全液」（environmentally-safefluid）固体的部份放在日晒场上若干时日，后称为「固态肥料」（solidfertilizer）近代发展家庭用的堆肥球（人工滚动堆肥球，做健康活动使用）由污水农场到有机农场1918年，45,000个民众的示威，导致悉尼农场关厂。虽然遭遇挫折，污水农场的概念已经传到许多国家，进行技术改良的人也多，包括不直接取用刚排出的汚水，而是用污水处理厂的排放水，将污水农场与污水处理厂结合。

美国－中央盆地的畜牧场由污水农场到有机农场1920年，污泥也成「堆肥」（compost）处理，不祇减少污泥的体积与含水量，发酵过成部分有机物转换成二氧化碳，结果增加含氯的比例，成为商场中的有机氮肥。美国－中央盆地的畜牧场（畜牧堆肥）由污水农场到有机农场1930年，发酵处理后，再经由离心脱水与粉碎，能储存更多，更易加工与搬运，开始用在洋菇苗床，当时世界年产三千万公斤的洋菇，用掉许多发酵有机。在植物专家霍华德（AlbertHoward,1873-1947）的推动下，人畜排泄物、厨余与作物残渣混合成为『有机堆肥』（organiccompost），混合比例因用途不同而有差异。美国－中央盆地的畜牧场（畜牧堆肥种植牧草）由污水农场到有机农场霍华德称「堆肥是艺术」（compostisart），并提出推肥是「农业永续的基础」（rootsofsustainableagriculture）。到1960年，有机堆肥与种出的农产品成为另一个新兴的市场，霍华德被称为「有机农业之父」。有机标章由污水农场到有机农场1960年代发现处理不干净的有机堆肥将使消费者染上：引发腹泻的沙门氏菌（Salmonella）痢疾的痢疾杆菌（shigella）肝炎的肝炎病毒（Hepatitisvirus）腹泻的克沙奇病毒（Coxsacbievirus）与梨形革便毛虫（Giardia）呕吐的隐孢子虫（Cryptosporidiumprotozoa）肠胃不适的蠕虫（Helminthsworm）Giardia由污水农场到有机农场尤其蠕虫的虫卵，经常留在有机施肥的菜叶上，这使得早期亚洲使用有机施肥的百姓得到蠕虫类（钩虫、蛔虫）肠胃疾病的比率很高，使用有机堆肥是否会让百姓重蹈早期的危机？相对的有机堆肥的技术也提高了需要产生高温与添加石灰达到充分消毒杀菌的果效。在堆肥之前以厌氧处理污泥，也能显著抑制蠕虫与蠕虫卵。Hookworms

attachedtotheintestinal

mucosa.由污水农场到有机农场1970年代，有机堆肥的产生已经广泛地引起注意，化学肥料长期施用也造成土壤酸化，地下水的氮污染，与作物含氮量过高。这时农业兼顾生态的「农业生态」（Agroecology