在俄勒岡州威拉米特河谷的深處，三個巨大的金屬錐體可能有助於解決世界磷供應日益減少的問題，磷是肥料的關鍵成分，它使現代農業成為可能。這些錐體利用在離波特蘭市中心不到 10 英里的達勒姆高階廢水處理廠回收的磷，製造出質量始終如一的高品質緩釋肥料顆粒。透過每天生產約一噸顆粒，它們正在改變人們認為這種回收無法有效完成的觀點。製造反應器並將顆粒作為 Crystal Green 出售的 Ostara 公司認為，達勒姆只是數百個可以使用這項技術的工廠之一。
人類每年排出約 330 萬噸磷。事實上，除了肥料徑流外，來自生活汙水的磷傳統上一直是一種麻煩，因為它會引發藻類大量繁殖，從而消耗當地水域中的氧氣。在一些廢水處理廠中，這種元素還會與氨和鎂結合形成一種名為鳥糞石的礦物質，它阻止磷進入水道，但會堵塞工廠的管道。人們日益認識到，廉價的磷供應將在未來幾十年變得稀缺，這促使一些國家考慮採取保護措施。瑞典已強制規定到 2015 年從廢水中回收 60% 的磷酸鹽。2008 年，中國對磷酸鹽徵收了 135% 的出口關稅。
這些壓力使鳥糞石成為汙水處理行業的熱門話題。不列顛哥倫比亞大學 (U.B.C.) 土木工程教授兼 Ostara 技術的共同發明人唐·馬維尼克表示，日本回收鳥糞石已有十年之久，但顆粒的成本效益和質量參差不齊。“鳥糞石的去除一直是個問題，”馬維尼克說。“我想製造一個更好的捕鼠器。”
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為了吸收磷酸鹽和氮，許多汙水處理廠使用細菌，細菌在攝入營養物質後會沉澱下來，最終隨汙泥一起去除。但垂死的細菌會破裂並釋放少量磷酸鹽回到廢水中，這可能會導致鳥糞石的產生。
馬維尼克對鳥糞石問題產生興趣是因為工廠的維護問題，但最終一項尋找當地營養源的資助啟動了這項工作。U.B.C. 的“捕鼠器”將處理過的汙水和氯化鎂泵入一個 24 英尺高的反應器中，其中錐形形狀的作用是形成一個基本上是湍流的雷暴雲，將顆粒拋擲到一起，直到它們形成顆粒。馬維尼克現在正在微調該系統，以便可以調整反應器的大小，從而為當地工業生產特定等級的顆粒。
在俄勒岡州，興趣主要來自苗圃，那裡的農民傳統上購買聚合物包衣緩釋肥料。威爾科是一家農民擁有的合作社，距離達勒姆工廠約 30 英里，自反應器於 5 月上線以來一直在銷售 Crystal Green。“擁有當地高品質緩釋可持續肥料來源是一件好事，”威爾科地區銷售經理傑夫·弗里曼說。“這是我們的客戶正在尋找的東西，而且該產品的效能非常出色。”
由於對這種肥料的需求，估計投資回報期約為五年。達勒姆汙水處理主管馬克·波林表示，回報期可能會更快，因為反應器的執行情況好於預期。
該公司已將原型反應器傳送到以色列、英國和美國各城市的汙水處理廠。上海預計今年秋季收到貨物。但 Ostara 公司表示，它首先著眼於佔領美國市場，因為美國環境保護署一直在推動各州更嚴格地監管營養汙染，包括汙水中的磷酸鹽。
專家表示，對於磷酸鹽回收而言，廢水代表著唾手可得但規模較小的成熟果實。它僅包含少量可回收的磷酸鹽，而且並非所有工廠都會產生鳥糞石。“不幸的是，人類糞便中的磷僅佔開採磷礦石的約 10%，”史蒂文斯理工學院土木、環境和海洋工程主任戴維·A·瓦卡里解釋說。“即使你得到 8%，這也只是難題的一部分。這是我們應該做的一部分，但這只是我們所需的一小部分。”
食品生產中使用的開採磷礦石中，約 80% 甚至沒有進入消費的食品。這種元素從農田中浸出，並在食品製造過程中流失。因此，儘管 U.B.C. 已經將市場的一個小角落商業化，但它的目光投向了更大的目標：農業廢棄物。
科學家們正在進行一項試點工作，使用相同的基本反應器來處理來自奶牛場和養豬場的廢棄物中的營養物質，同時去除甲烷。他們並非孤軍奮戰。研究人員正在擴大各種專案，以最大限度地減少牲畜的碳足跡和水足跡：一頭奶牛的營養負荷相當於約 25 個人。“生活汙水處理行業具有巨大的潛力，”馬維尼克說，“但是，天哪，與農業行業相比，這根本不算什麼。”
注：本文最初印刷時的標題為“汙水的經濟作物”。