那个把管道疏通器伸进我们下水道的人看起来很实事求是。我们的污水已经开始倒灌了。就在连接我们家和街上下水道的管道旁边，长着一棵70年树龄的柳栎，我担心在过去干旱的一年里，这棵树的根已经找到了进入我们管道的路。他耸耸肩：可能是树根，也可能是管道坍塌，也可能是其它什么东西。疏通器只伸进去十几英尺左右就发现了一个堵塞，现在末端的小爪子正在旋转。一旦他把它拉出来，我们就能更清楚地了解情况了。我让他继续工作，虽然我恼怒地看了一眼那棵橡树。下水道管道连接很简单，有一个钟形接头，微小的根毛会找到富含营养的污水流，然后长大，最终长到足以破坏许多服务管线中的玻璃质粘土管，或者如果管道是铸铁的，则会松动接头。没人知道我们70年前的管道是什么材料做的，但我担心我们马上就会知道了。
十五分钟后，他把疏通器卷起来，写账单，并为橡树洗清了嫌疑。
“你们有婴儿吗？”他问。我们有。
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“你们用那些可冲散的湿巾吗？” 我们用。
“别用，”他说。近年来，整个造纸行业都在努力开发越来越多可冲散的物品：婴儿湿巾、成人湿巾、抗菌浴室清洁擦、尿布衬垫、尿布。他摇摇头：如果它在你的手中不会散开，就不要冲走它。它只需要保持一小时左右的形状，它就可以找到一个可以抓住的地方：接头、树根、管道内部的疙瘩，或者称为结核的小锈堆。然后，就像河流中的障碍物一样，它开始抓住其他东西，你就会遇到麻烦，要么是你自己，要么是你的整个社区。我们就像一群1岁的孩子，把所有东西都扔进马桶。“卫生纸和你身体排出的东西，”他说。“这就是应该进入马桶的东西。”把金鱼拿出去埋了；否则最好的情况是它只会卡在处理厂的筛网上。它在下来的过程中不会生物降解，而且可能会引起麻烦。我们甚至不要提那些垃圾处理器——我们6个月前又请了一个人来，他挖出了一根经过精心处理的胡萝卜，如果有足够的耐心，我们可以把它重新组装起来。人们一次又一次地告诉我，下水道是用来排污水的。
你最喜欢的关于污水的流行文化参考可能涉及到阿特·卡尼，他扮演埃德·诺顿，唱着“我们团结一致，手持铲子，让事情顺利进行”。或者也许是《歌剧魅影》或《悲惨世界》中的某个场景，在充满气氛的流动中发生着各种法式高戏剧。我更喜欢《球童生涯》中的卡尔·斯帕克勒，他一边咯咯笑着，一边在常见的 高尔夫球场肥料密尔沃基有机氮的背景下创造塑料炸药动物。你几乎没有注意到它，但我会解读一下：密尔沃基有机氮是密尔沃基有机氮的缩写，它是密尔沃基市污水处理厂自 1925 年以来生产的一种土壤处理剂，现在已在全国各地的草坪上使用。它是他们污水处理的最终结果，他们每年运送数千吨。
关键不在于我们污水的去向触及我们文化的每个角落。关键在于，一旦你开始管理它，而不是希望它消失，污水就会变成一件非常好的东西。
在罗利北卡罗来纳州立档案馆里，一些橱柜顶部放着一套额外的 4 英尺见方的规划图，这些图纸是 1922 年制作的——罗利历史上最早的规划文件。它们是很好的闲暇时间研究材料：“建筑物火灾位置：初步分区研究系列之一，”其中一个说。另一个显示了供水系统，一条 16 英寸和一条 14 英寸的管道从核桃溪的泵站下来到城市水塔；另一个显示了硬表面铺路；第四个演示了“街道延伸和住宅及商业增长的障碍”。
我最喜欢的是“下水道干管和支管”，其中棕色、蓝色和黄色的粗彩色铅笔条显示了不同尺寸的地下下水道管道的位置——从我家附近等社区的 6 英寸直径开始，到当时最大的干管，24 英寸。我喜欢这张地图的原因是出水口——在城镇北部的蟹树溪和南部的核桃溪（在将饮用水输送到城市的泵的下游安全处），彩色铅笔条简单地停止了。污水就是流向那里的：流入河流。
现在看来，那些日子几乎是荒谬的古老，但它们毕竟不是过去的事。在 1940 年，在美国一些最大的城市——波士顿、匹兹堡、辛辛那提、圣路易斯、堪萨斯城——你从马桶冲下的每一滴水都被未经处理地倾倒到附近的港口、河流或湖泊中。1940 年，纽约市处理了大约四分之一的污水，直到 1986 年才达到 100%。在那之前，如果你去上西区看望你的路易丝姨妈，你所有的排泄物都会直接流入哈德逊河。
历史学家估计，在室内管道普及之前，平均每人每天用水量不到 5 加仑；如今，美国人在家用水的合理（且较低）估计是每人每天 100 加仑。其中一部分洒在草坪上，少部分用来清洗汽车和宠物，但总的来说，我们使用这些水要么是为了清洁自己、我们的餐具和衣服，在这种情况下，它最终会流到下水道中，要么是为了饮用，在这种情况下，它最终会流到马桶中。每天，我们每个人都会将大约 100 加仑的水变成污水。那是大量的污水，需要大量的处理——而且其中很少是粪便。
至少现在我们确实在处理它。虽然人们铺设下水道已经有数千年的历史了，但真正的污水处理只有大约一个世纪的历史。人们首先必须弄清楚人类的排泄物不仅令人厌恶，而且实际上是不健康的，然后弄清楚它为什么不健康，然后才能开始弄清楚如何处理它。一旦他们这样做了，他们就迅速忙碌起来；你几乎可以喝掉从西方处理厂出来的水，而且在此过程中去除的大部分生物固体都用于给农作物施肥和处理土壤。该系统并非完美无缺——生物固体有时会污染水；油脂堵塞会导致污水溢出或系统故障；重金属、药物和个人护理产品在生物固体中积累——但总的来说，它运行良好。
也许最早的书面卫生说明来自《圣经》，这本书是由游牧民族撰写并为游牧民族撰写的，采取了一种小而美的做法：《申命记》敦促你挖一个洞，并“遮盖你所出的东西”。大约在公元前 3000 年，奥克尼群岛的居民发明了厕所：那个时期的现有石屋墙壁上有小壁龛，带有通向地下通道的孔。下水道历史学家乔恩·施拉德韦勒说，到一千年后，整个古代地中海和中东地区的文明都在使用管道将雨水和人类废水从家庭和城市输送到水道，通常是输送到水道中。大约在公元前 1500 年，克里特岛的克诺索斯宫殿有一个真正的抽水马桶——一个座位、一个盆和一个奴隶，他往里面倒水，将一次性尿布公司称之为“污秽物”冲到地板上的排水沟里。克里特岛的排水技术传遍了希腊，到公元前 5 世纪，雅典人正在通过管道将废水和雨水输送到城外的蓄水池，并用它来灌溉农作物。
罗马人甚至改进了这一点：在考虑了罗马的许多成就之后，老普林尼称下水道是“所有成就中最伟大的”。（“下水道”一词来自拉丁语 exaquare，意思是“带走水”。）从渡槽进入城市的持续水流为公共喷泉和浴室提供了水源，罗马人发现公共浴水应该每天更换几次。“他们建造了紧邻浴室的公共厕所，”施拉德韦勒说，并通过将用过的洗澡水引导到它们下面来冲洗厕所。不过，大部分人类排泄物只是被扔到街道上；渡槽的水被用来冲洗街道并将排泄物扫入下水道。因为罗马的下水道缺乏通风，所以下水道气体的唯一出口是那些下水道和厕所。从积极的方面来说，罗马人还发明了便携式厕所，他们在城市入口附近的道路旁设置了罐子（小贩会出租施拉德韦勒所说的“遮羞披风”）。此外，1 世纪的皇帝韦斯巴芗让人收集尿壶里的东西，然后他对其征税并将其出售给富勒，富勒是清洁和染色罗马人衣服的商人——他们发现尿液中的氨具有清洁能力。
帝国沦陷后，罗马人继续把污物扔到街上，但没人清洗它们。在罗马，许多下水道管道失修。在其他地方，人们像往常一样，没有下水道也能生活：最好的情况是使用厕所（无衬砌的坑）或污水坑（衬有穿孔砖石的坑，让液体排入土壤，而固体堆积起来以便最终清除），最坏的情况是将排泄物扔到街道上并留在那里。13 世纪，法国国王腓力二世铺设了巴黎的街道，以减少臭味，结果是之后废弃物滞留在石头上，而不是渗入土壤中。14 世纪，他的继任者之一，腓力六世，命令巴黎人在他们家门前打扫，并将垃圾带到垃圾场；组织了环卫工人来清理剩下的东西。为了回到罗马帝国的技术，1370 年，巴黎开辟了一系列排水沟，这些排水沟也运送废物——其中最大的一条是用砖石砌成的，称为大排水沟。到 16 世纪，英国的一座皇家城堡不得不张贴告示，提醒人们不要“用尿液或其他污物污染楼梯、走廊或壁橱”。17 世纪凡尔赛宫开放时，它有可爱的飞溅喷泉，但没有浴室或下水道。
1842 年世界发生了变化，汉堡市在遭受一场可怕的火灾后，决定在重建时铺设下水道管道。新的管道通过房屋排水管通风，并有一个使用潮汐水冲洗的机制。该系统高效、不臭，并成为世界范围内的典范。（在引入这些下水道之前，通过污水污染的水传播的伤寒在汉堡每 1000 例死亡中导致 48.5 例死亡；下水道投入使用后，这一数字下降了一半。）此后不久，巴黎人开始将他们 14 世纪的下水道系统变成世界奇观，建造了数百英里的巨大砖砌隧道，以带走雨水和巴黎人想要冲洗的一切东西。
17世纪，当波士顿和费城等早期美国城市开始用鹅卵石铺设街道时，排水沟——甚至一些地下污水管道——也被纳入了改进措施之中。私人市民建造了波士顿的第一个排水系统，其设计理念与马克西玛排水沟和巴黎大排水沟类似，旨在排干地窖和沼泽。波士顿人很快就厌倦了那些木制下水道频繁的维修工作，于是通过颁发下水道建设许可证，采取了一种公私合作的方式；每个希望连接排水管的人都必须分摊费用，并且合同规定了关于路面重建的要求。到1750年，费城已经有了涵洞系统和一些地下污水管道，而纽约市则在本世纪晚些时候开始铺设一些地下污水管道。然而，人类的排泄物主要仍然是化粪池和厕所等个人事务。
下水道真正兴起于1854年，当时约翰·斯诺发现伦敦霍乱流行是由污水污染的饮用水引起的。随着微生物学的进步，人们开始认识到人类排泄物以微生物的形式携带疾病，并且越来越希望保护自己免受污水侵害。更重要的是，19世纪可靠的供水服务的引入以及现代抽水马桶的普及（1848年的英国公共卫生法案要求每家每户都必须有某种卫生设施，其中“抽水马桶”被列为灰坑或厕所的替代方案之一）极大地增加了家庭产生的废水数量。已经造成令人不快滋扰的化粪池和厕所，现在被新增的大量水冲刷后，产生了大量令人作呕的渗漏物。而且，不仅仅是厕所——连接水槽和浴缸的排水管也开始让下水道不堪重负；1844年，波士顿试图减缓这一趋势，甚至通过了一项法律，规定每次洗澡都必须有医生的命令。
随着工业革命期间城市规模和密度的增加，所有城市都不得不建造更多、更好的下水道。霍乱的流行病不足以成为伦敦的动力，但1858年的“大恶臭”事件，当时泰晤士河臭气熏天，以至于议会考虑迁址，引起了市政府的注意；19世纪50年代和60年代，伦敦建造了新的下水道，将废物从伦敦市中心向下游输送。布鲁克林在1857年引入了下水道，芝加哥也不久之后。波士顿仍然主要由私人建造下水道，1869年约有100英里的下水道；到1885年，这一数字扩大到226英里，新房子预计将连接到该系统，用于排放水泵和洗手盆的废水，以及现在进入抽水马桶而不是厕所的人类排泄物。
每个城市都有自己的问题和特点。波士顿的一些下水道的排放口，每天有12个小时被潮汐堵塞；另一些下水道，由不择手段的承包商在后湾等土地开垦项目中建造，由于地基下沉而失去了向下的坡度，导致沉降、堵塞和倒灌。绿树成荫的西雅图使用了木制管子——并且面临着严重的潮汐问题，在一天中的某些时候，厕所会变成喷涌的喷泉；最终，该市只是将自身重建得比下水道管道高。在芝加哥，下水道的排放口将密歇根湖弄得一团糟，以至于在大暴雨期间，受污染的水羽流一直流到供水系统的进水口。作为回应，工程师建造了一系列运河，并逆转了芝加哥河的流向，将其从流入密歇根湖的排水口转变为从密歇根湖流向密西西比河的通道。他们还将进水口移到了湖中更远的地方。
所有这些“解决方案”只是转移了问题。正如一位历史学家在描述波士顿覆盖一条充满污水的溪流，并将其引至查尔斯河而不是直接排入波士顿港时所说的那样，这种做法“在某种程度上减轻了它造成的滋扰，或者至少将其转移到另一个地方”。沿海的旧城市建造了将污水和雨水汇集在一起的组合系统，而较新和较小的城市则建造了单独的系统——既有雨水排水系统，又有仅处理污水的较小管道系统——从而防止了暴雨期间的污水溢流。马萨诸塞州的伦诺克斯在1875年建造了第一个这样的系统，而孟菲斯在1880年建造了一个。从那时起，大家都在建造这种系统。
罗利在1890年铺设了第一批下水道管道。罗利的主要道路费耶特维尔街直到1886年才铺好路面，恰好在第一批水管铺设的同时；水管铺设到哪里，下水道管道很快就会跟上。罗利人口仅为1万，其厕所几乎肯定尚未对土壤造成足够的污染，以致于污染其水井，而新的下水道管道，向北流向蟹树溪，向南流向核桃溪，其排放量不会超过溪流的吸收能力。（一条以每秒约6立方英尺的速度流动的溪流可以吸收约1000人的废物，因此要供养10000人，两条溪流加起来必须以约60立方英尺/秒的速度流动。目前，在干燥月份的干燥日子里，它们的流量约为75立方英尺/秒。）现在，随着2300英里的管道大致向东南方向通往罗利的污水处理厂，下水道收集系统成为了我期望在任何地方都能找到的唯一遵循自然树木模式的基础设施流。树叶是房屋，通过4英寸的服务管线连接到街道下方的6英寸或8英寸主管道，然后连接到18英寸、24英寸或30英寸的收集管道，这些收集管道开始沿着街道延伸，但向下倾斜到溪流盆地，通向越来越大的管道，最后到达污水处理厂。我与一位友好的地理信息系统专家坐下来对此进行了检查。
地理信息系统地图很容易显示我自己的废水路径：我家院子里的4英寸侧管——也是那个“可冲洗”湿巾堵塞的管道——流入一根8英寸的主管道，该管道沿着我的街道向下延伸，直到穿过我喜欢坐着游泳池旁的鸽子屋支流。它沿着鸽子屋支流延伸，直到在城东与一根24英寸的PVC管道汇合（那时路径是沿着河流而不是道路走的），然后与越来越大的管道汇合——有些是PVC制成的，有些是钢筋混凝土制成的，还有一些是球墨铸铁制成的。最终，这条河流到达直接通往污水处理厂的双72英寸钢筋混凝土管道，尽管为了便于维护，这些管道有时会分成三根或四根管道。它很简单，而且特别是在水管线错综复杂之后，它令人非常满意。它很像雨水排水系统，如果每个流域的每条沟壑都保持管道化，并且它们在进入纽斯河之前都汇聚在一个地方。
为了了解这些管道中发生了什么，我与罗利的管道主管，下水道收集主管亨特·“吉恩”·斯坦利进行了交谈。“我们不像纽约市，”斯坦利开门见山地说。“有些管道你可以开卡车进去。”纽约有一个组合下水道系统，必须做好准备来处理一场大暴雨可能倾泻到这座城市的数十亿加仑的水，而不仅仅是这座城市每天产生的相对少量的污水。组合系统通过称为调节器的相对简单的机械连接来管理溢流：基本上是管道或连接箱中的堰坝。堰只是一个用于引导水的低矮障碍物。当流量正常时，坝会将水通过管道引导至处理厂；在大型降雨事件期间，混合雨水和污水的流量升高，超过堰顶，直接通过排放口流入河流或湖泊。这种事件称为CSO，或组合污水溢流。纽约每年向其河流和港口排放约400亿加仑的CSO。
但是在你从罗利的系统只须输送污水（该处理厂每天处理大约4500万加仑的污水，这些污水由连接到该系统的约40万用户产生；它的额定处理能力为6000万加仑，并且正在扩建至7500万加仑）中获得太多安慰之前，请考虑一下：仅由降雨和从低洼地区的人孔通风口进入的街道水流引起的流量增加，几乎可以使处理厂的流量翻倍。真的吗？“哦，是的，哦，是的，”斯坦利说。“如果下雨一整天，[每个井盖]每天会流入一千加仑。”再加上渗漏的接头、裂缝和贪婪的树根造成的孔洞，你在暴雨期间可能会有大量的水渗入。尽管捕获和纠正破损和溢流是他工作中不可避免的一部分，但斯坦利始终专注于预防性维护。
斯坦利在北卡罗来纳州的农村长大，他称他的预防性维护管理为“老乡下人工作系统”——他从他的系统地图册中复制页面并将其分发给他的工作人员。当工作人员冲洗并检查了地图上的每条管线后，他们就会回来。该部门以每天的英尺数记录其维护情况，如果可以，他们喜欢每月达到30万英尺，这意味着系统中的每根管道都会每隔几年检查一次。当然，地理信息系统会更新地图，但是斯坦利的系统自从他们仅仅使用蓝图和竣工测量图以来就一直在运行；发现地图上的8英寸管道实际上是6英寸管道，只是保持领先地位的一部分。这就是为什么你的卡车里会携带不同尺寸的锯片的原因。
斯坦利说，下水道很简单：管道需要每100英尺的长度下降约半英尺，即0.5%的坡度，这个坡度足以使所有东西移动，但又不会太快以至于液体从固体中迅速流走。较大的管道——30英寸或更大——的坡度甚至可以更小。但是它们都必须在重力的作用下向下流动，这就是为什么下水道管道如此普遍地与雨水排水系统交叉：罗利公共事业部主管戴尔·克里斯普将特定排水系统中所有运行的下水道称为“下水道流域”，这在一段时间内成为了我最喜欢的新词。
当然，如果废水管道只沿着天然沟壑铺设，那么主管道最终将不得不与河流平行。出于诸多原因，从美观到泄漏造成的灾难性后果，没有人希望这样。系统通常是向下游移动，但管道有时需要跨越隆起的地形。因此，城市有100多个提升站，管道中的内容物被泵送到其他水流中，或者低洼地区的废水会聚集在集水坑中。当水位足够高时，会触发浮阀，泵就会启动，将其提升到山上——有点像你的马桶，只不过这个浮阀是启动冲水而不是停止冲水。我参观了一个提升站，它是一个10英尺乘20英尺的矩形，里面装满了看起来像中央空调系统的电气箱，位于两个房屋之间的链式围栏后面，控制着一个地下集水坑；即使它正在抽水，如果你离它超过10英尺，你也听不到它的声音。该站有一个备用泵和一个为其供电的发电机，还有一个小型天线，用于向处理厂的监控和数据采集（SCADA）系统发送和接收信息；这些设备已经足够多了，但即便如此，如果你不特意留意，你也不会注意到它的存在。一个更大的站点位于主干线上，为几乎所有罗利市的废水提供提升，使其流向处理厂。它位于高速公路入口匝道下方，虽然有人建议我可以循着气味找到它，但我去参观时并没有闻到异味。
斯坦利递给我最近一期《市政污水与水》杂志中对罗利市污水维护部门的高度赞扬的简介，然后把我交给污水监测主管罗伯特·史密斯，并要求他带我四处参观。
首先：我们先在院子里走走，看看卡车。污水处理人员基本上做三件事：他们进行维护，他们应对危机，以及他们“电视”管道，将带有摄像头的微型车辆送入管道，检查管道的状况，作为一般维护的一部分，并检查声称最近维护过管道的工作人员是否真的进行了维护。
史密斯向我展示了该部门的各种卡车。疏通车有一卷连接的杆子，一种长链条，工人将其送入人孔，然后像有人清理家中排水管中的树根或堵塞物一样旋转。一些疏通车配有切割刀片或螺旋抓取装置，用于清除树根或碎屑。冲洗车装有巨大的水箱，为末端带有旋转头的高压软管供水：工人将软管送入系统中，通常经过下一个人孔，然后启动泵。水压使喷头开始旋转，以每平方英寸数千磅的压力向卡车方向喷射水，同时卡车将软管拉回，沿途冲刷管道。现在的标准是组合式卡车，它装载着用于冲洗的水箱和一个垃圾车大小的水箱，用于收集冲洗后的水，卡车用从驾驶室上方吊着的巨大管子（像大象的鼻子）吸走这些水。史密斯解释说，司机最终将水箱中的水排到停车场的一块垫子上；水排入下水道系统，而清理出来的碎屑——卫生棉条、砖块、砾石、树根、据称可冲洗的材料——每周被装入一辆自卸卡车，送到垃圾填埋场。当罗利市发生污水溢出时，史密斯也会调动这些真空卡车。另一辆他称之为重磅炸弹的卡车有一个水锤——一根利用水来有节奏地撞击和破碎大型堵塞物的管道。最后，他向我展示了一种改装的电动高尔夫球车，它可以到达系统的许多部分，因为这些部分沿着峡谷而不是道路延伸，所以普通卡车不容易到达。
但我们正站在停车场，而人们正在现场疏通下水道。“嘿，”他说。“你想‘射击’一下管道吗？”当然。
我们的第一站是一个高速公路出口匝道，那里停着两辆冲洗车和一辆皮卡，后面放着橙色的锥形路标。几个戴着安全帽、绿色网状背心和橡胶手套的男人管理着一根软管，该软管从其中一辆卡车背面的线轴上延伸出来，通向20英尺下陡峭峡谷的人孔。一百码外，两个人站在另一个人孔处，看着水喷射器的旋转喷头，史密斯说它叫做疣猪。一旦它过去，仍然在卡车旁的人们就会打开喷头和线轴，开始把它拉回来。在卡车发动机的轰鸣声中，史密斯解释说，在出去的时候，喷头会像一种预浸泡剂一样喷水；“在回来的路上，它就像一把扫帚。”像这样的水喷射清洁是清除树根、砂砾，尤其是油脂的标准方法：“我们遇到一些管道，你会想，这些油脂到底是从哪里来的？它看起来就像你在管道上喷了泡沫一样。”由于污水管道中的钟形和承口接头为细小的树根提供了进入的通道，而且由于树木在干旱期间非常渴水，所以工作人员通常在清洁后会在管道中运行一个锯子，以确保他们清除了所有东西。在真空卡车无法到达人孔的地方，工作人员会将碎屑向下游冲洗到卡车可以到达的人孔。
这就是下水道冲洗，卫生部门整天都在做这件事。自从汉堡的下水道第一次收集潮汐水，然后一次性释放出来冲走碎屑以来，基本思路并没有太大改变：你用水来冲洗，你用杆子或钩子来攻击堵塞物，而且，正如埃德·诺顿所唱的那样，你让一切都运转起来。
史密斯把我们送回他的皮卡，然后我们开车到一个停车场，找到一辆车身上画着鱼的箱式卡车。卡车里的三个人要对管道进行“电视”检查：迈克正在准备卡车后面的摄像头和屏幕，而韦恩和一个只自称“牧师”的人打开了人孔，用金属钩子轻松地撬开了盖子。然后，韦恩和牧师从卡车上取出摄像头。它有六个微小的橡胶轮子和一个好奇的单眼，看起来有点像火星探测车，只是很小，而且悬挂在电线的末端。当他们回到人孔时，韦恩和牧师震惊地发现它突然充满了污水。这种倒流表明人孔底部的 6 英寸管道堵塞了，尽管它像倒流一样快地排掉了。
几分钟的观察显示了两件事：倒流是有节奏地来来去去，这意味着上游有一个泵站，每隔几分钟就会发送一波废水，而堵塞物是一些固体物质的碎片，没有人能识别出来。勺子出现了——末端带有钩子和穿孔铲子的 12 英尺长手柄。韦恩、罗伯特·史密斯和后来赶到的另一位主管埃迪轮流舀水，在泵的冲击之间来回推东西，并用笨拙的“手过手”动作将它们拉出来，这种动作使污垢勉强平衡在勺子的边缘，除非你把手柄撞到悬垂的树枝上。这就像用冰茶勺从橱柜后面的漂白剂罐子里捞橄榄核一样。“人们认为保持他们浴室清洁的是 Ty-D-Bol，”韦恩说。
这些东西原来是凝固的油脂，而且其中的一些碎片足够坚固——而且足够深入 6 英寸管道——以至于每次牧师把它悬挂在那里并试图让它运行时，它们都会阻止摄像头的移动。真空吸头可以清理人孔，但无法将油脂从管道中吸出，而且它会抵抗他们拥有的其他一切东西，因此工作人员最终放弃了当天对该管道进行“电视”检查，直到他们可以清理管道——可能通过使用吊桶卡车（它将电缆穿过碎屑，并将吊桶从一个人孔拖到另一个人孔，在前面拉动冲洗无法清除的砂砾和大型碎屑）或者可能通过派人下去，希望简单地将勺子伸入管道就可以清除碎屑。（派人下人孔，尽管它只有大约 8 英尺深，但需要密闭空间培训、额外的监督和通风设备——下水道气体含有甲烷和硫化氢，而且它在最近的 2008 年就导致了工人死亡。）
史密斯给我看了另一次“电视”检查探险的视频片段，其中显示了沿着闪亮的管道进行的漫长跋涉，管道里半满了暗灰色的水。这种颜色是有道理的——其中更多来自你的洗衣机和淋浴，而不是你的马桶。“人们说的第一句话是‘呃’，”史密斯说；“他们认为我正在粪便中行走。”但即使是那天充满人孔的废水，闻起来也更像径流，而不是粪便。
虽然大多数堵塞物是由油脂或树根引起的，但话题自然而然地转到了令人难忘的堵塞物，我听说了必须从人孔中拉出的拖把、高尔夫球杆、木柴、抛石和甚至一台冰箱。曾经有一个地毯残片造成了如此严重的堵塞，以至于花费了几乎一天的时间才清除干净。如果你在值班，而且有人报告溢出，特别是溢出物正在流向水道的情况，那么就到了表演的时候了。“你就像追捕俄罗斯间谍一样追着它跑，”韦恩说。“你追着溢出物，拉着软管，四英里、五英里、六英里。”首先，工作人员在水道中找到溢出物的末端（那里的水仍然干净），并使用干草包设置一个障碍物，这既能阻止流动，又能过滤任何可能渗出的水。一个泵会立即开始将受污染的水引入最近的下游人孔。当工作人员致力于清除堵塞物本身时，其他工作人员会追赶溢出物，冲洗溪流的侧面和底部。史密斯说，你可以通过它留下的粉状堆积物来判断未处理的废水是否已经进入溪流：“它看起来像水中的灰色灰尘”，覆盖着岩石和树枝。软管清除底部的水垢并搅动泥土。“那种泥水就像粘合剂一样粘住那些东西——它会依附在泥土上。”然后你在溢出物的末端将其泵出。“在我们过去之后，这条小溪看起来就像什么都没发生过一样。真是太棒了。”
有一天，我在一条主干道上停车观看一个下水道工作人员使用一种称为现场固化管道的技术修复漏水管道：一种浸渍了树脂的长衬管被水推进管道，然后他们将蒸汽泵入管道以硬化树脂，瞧，管道（尽管略窄）几乎焕然一新。工作人员在修复泄漏管道时会运行辅助管道。工作人员可以通过用沙袋堵塞管道，将烟雾泵入人孔，然后查看烟雾开始从地面冒出来的位置来发现泄漏。显然，人们已经对这些事情进行了很多思考。
“它会渗入你的血液，”一位名叫戴夫的高级工程师和检查员说，他在我家附近管理一个建筑工地。我曾在一个下水道卡车旁停下来，观看几个人冲洗管道，他们追溯到一个位于几处房产后院边界的人孔。“我不喜欢那个样子，”其中一人在从洞里舀出砂砾时说，他挖出了陶土管道碎片。与其在几个人的私人财产上挖掘，该市决定放弃房屋之间的线路，并将流量改道到街道尽头，在那里它可以汇入更大的主管道并向下游流动。但是，由于流量必须向下游流动，工程师必须让废水从人孔流向不同的方向。这意味着，简单地说，在他们想要的方向上挖一条更深的沟渠。他们不得不在接收新流量的管道上做同样的事情，因此他们在两条街道上挖掘了几个星期，我偶尔会停下来看看。
我仔细观察他们小心翼翼地放下新的绿色PVC管道并检查坡度。他们使用激光进行测量，末端有一个靶心式的目标。中心红点表示管道坡度正确。“我们过去使用拉线，一段一段地测量，”戴夫告诉我。“这样更简单，简单多了。”他们将管道铺在砾石床上，用岩石和砖块碎片支撑以保持坡度，这与水管不同，水管在压力下可以直接铺在沟渠中并掩埋。任何低于12英尺的管道都必须使用球墨铸铁，以支撑上方土壤的重量；任何穿过溪床、悬挂在桥下或不在地面上直接铺设的管道也是如此。即使污水管道一开始就低，而且必须不断降低，但在没有地铁系统的城市里，没有太多其他基础设施阻碍；对于罗利来说，12英尺已经相当深了。
纽斯河污水处理厂位于罗利东南部，每天处理超过4000万加仑的水，其排放的水质接近饮用水标准。该厂占地300英亩（周围有1200英亩农田用于施用生物固体），规模庞大，必须乘坐面包车才能参观；你无法像上游几英里的水处理厂那样步行参观。主管T.J.林奇带我参观时，首先开车前往前端处理设施，那里的筛网和旋涡过滤器会去除从污水系统中流入的两个72英寸主管道排出的漂浮垃圾和砂砾。漂浮物更明显，但林奇强调沉淀砂砾的池子：在泵和管道密集的工艺中，砂砾是令人厌恶的。“想想沙子，”他说。“它具有磨蚀性。它会严重磨损你的设备。”他们每天用三个垃圾箱装满砂砾和筛网捕获的碎屑，所有这些都运往垃圾填埋场。
值得注意的是，尽管空气中有一股淡淡的味道，但并不臭。“99.9%都是水，”林奇说。“我们只需要去除那0.1%。”
在前端处理设施外，林奇指着一个几乎与棒球场大小和形状相同的混凝土池，从外场向下倾斜到本垒板的低点：一个3200万加仑的均化池。污水系统没有水塔或储水池来适应废水量的定期波动（流量高峰出现在早餐时间和午夜刚过），因此它在高流量期间，尤其是暴风雨期间，将水储存在均化池中：林奇说，“在暴雨期间，我们的流量翻倍是很常见的。”均化池为林奇提供了一个放置多余流量的地方。当流量再次减慢时，他使用四台巨大的螺旋泵将水推到工厂所在斜坡的顶部——在工厂的其余部分，重力会发挥作用。他自豪地展示了这些泵。它们被称为“立式涡轮固体处理泵”，但他指出，它们使用的技术与阿基米德时代大致相同：转动螺旋来提升水。
水从前端处理设施流到初级沉淀池——废水非常缓慢地流过水箱，这与水厂的沉淀池类似，目标也相同：让固体沉淀到底部，形成“初级污泥层”，但在这里油脂也会漂浮到顶部。刮板沿着表面循环，将油脂舀入一个小水槽，然后循环到底部，在那里它们将污泥引导到自己的泵中。水清洁度通过生化需氧量（BOD）来衡量——水中细菌去除有机杂质所消耗的氧气量。BOD越低，下一个池子可以越小，工厂的运营成本也越低。考虑到下一步需要消耗多少能量，这一点至关重要。林奇称这一步为他工厂的“绝对核心”：活性污泥工艺。
因此，在沉淀池中停留几个小时后，水流入曝气池，六个混凝土池每个都有数百万加仑，底部纵横交错着空气喷嘴。这些看起来像沸腾的棕色污水的巨大水箱，正是你想象“污水处理”时的样子。但这并不是沸腾：正在发生的是曝气，它提供氧气，在氧气存在的情况下，细菌喜欢吃粪便。“我们是虫子饲养员，”林奇说。池中的细菌迅速繁殖，就像酸面包的引子一样。废水提供食物，喷嘴提供氧气，细菌感觉自己像在度假：除了呼吸、进食和繁殖，整天都有免费食物。
这个过程去除了水中所有有害的化学物质——除了硝酸盐，硝酸盐会滋养河流中的藻类。这些藻类会疯狂繁殖然后死亡。“而分解会吸走河流中的所有氧气，导致鱼类死亡。所以现在我们要进入相同的池子，并在那里设置墙壁，我们有不同的区域，我们在那里刺激细菌做不同的事情”以去除氮。大约一天后，水会非常缓慢地流过二级沉淀池 2 天：十二个大型圆形水箱，每个水箱都和一个地上游泳池一样大。“这里非常安静，”林奇说。“细菌会沉淀下来，形成我们所说的污泥层”，污泥层会沉到池底并被抽出。水通过水箱顶部的 V 型堰缓慢流出，此时水只有淡淡的黄色，没有任何气味。
我们将进入下一阶段的水过滤，但此时更有趣的是污泥的处理方式。大部分污泥变成 RAS（回流活性污泥），并重新加入曝气池中的新废水中，为全新的处理反应提供引子。林奇说，细菌可以在循环中循环半打次，但最终它们会变成 WAS（废弃活性污泥）。在 WAS 流中，细菌会进入四个大型有盖水箱，称为好氧污泥消化池，在这些水箱中，它们不再吃废水中的营养物质，而是互相吞噬。我们爬上其中一个池子的顶部，并通过舷窗向内看：你几乎可以听到尖叫声。好吧，其实没有；它只是一个污泥罐。“如果是好的污泥，它就会有那种漂亮的棕色——它含有氧气，而且这里闻起来也不臭，”林奇说。如果它是黑色的，那就说明有些不对劲——它可能需要更多的氧气。
林奇说，好氧消化实际上效率低下——因为它要花钱，因为工厂必须泵入氧气；工厂希望转换的厌氧消化则相反：它产生甲烷，工厂可以用它来发电，为泵和鼓风机提供动力；发电机产生的废热甚至可以帮助厌氧消化池保持细菌处于最佳的互相吞噬温度。“现在有些工厂可以从甲烷中产生其全部电力需求，”他说。“他们不从电网中获取任何能量。”
我们从消化池开车前往脱水大楼——就像在水处理厂一样，污水处理厂使用带式压滤机将水从污泥的最后、虫子吃虫子的阶段挤出。巨大的螺旋输送机像工业面包房中的搅拌机一样，研磨着脱水物质的大块。林奇递给我一块他们称之为饼状物的物质。它没有任何气味，感觉很像一英寸厚的橡胶，用于游乐场设备的橡胶。“别忘了洗手，”林奇说。
我们离开污泥，回到水。一级处理是机械处理——沉淀；二级处理是生化处理——活性污泥消化。三级处理结合了机械处理和光化学处理：水流到十二个深层砂滤池，去除剩余的细颗粒。水清除的最后一道障碍是紫外线处理。我们走到一栋小型、低矮的混凝土建筑前，林奇拉起一块扁平的铝片，露出一道 4 或 5 英尺宽的水道，水流畅地流过成排的绿色发光的紫外线灯。它们看起来很像荧光灯，但它们有自清洁机制，以保持清洁。“它不会杀死（病原体），”他谈到这种光时说。“它只是扰乱了它们的 RNA。使它们失去生育能力。”他顺便提到了过滤器和紫外线处理之间的一个开放式混凝土水道，其中有罗非鱼在游泳。“它可以抑制浮萍，”他说。一旦有鱼在你的处理过的污水中游泳，你就会感觉你把工作做好了。
在紫外线建筑后面，我们终于到达了成品：流出物，从十几个紫外线通道中以强劲的弧形流入一条运河。水似乎有一点绿色，但当林奇装满一个小水瓶并举起来时，它看起来非常清澈。然后我们开车前往终点线，在那里流出物进入纽斯河。在那里，在山脚下一个小小的绿色空地上，河流弯入一个海湾，靠近河岸的地方，一些水面气泡泄露了地下管道的存在。林奇说，如果你不知道管道在哪里，你可以沿着溯流的鲥鱼找到它：“水温暖且含氧量高”，所以鱼喜欢它。
林奇说，河流是水自然应该去的地方。罗利的每一滴水都来自纽斯河流域，应该回到那里。“我们所做的，”他说，“只是河流会做的事情。”也就是说，河流自然具有自我清洁能力，纽斯河在时间和距离足够的情况下会吸收废物。地面上的废物会被雨水分散，水会被地球过滤，清洁后进入地下水系统；进入溪流的物质会被水浸透并下沉。“在岩石底部，有细菌生存，”他说，它们以废物中的营养物质为食。“我们工厂发生的事情与溪流中发生的事情完全相同。这个过程正是从那里来的。我们只是集中了它，”林奇说。“河流可能需要几百英里才能完成我们几天内完成的事情。”我们已经谈论了 2 个小时的污水处理——关于脱水饼状物、砂砾筛网、活性污泥和紫外线过滤器——突然间我明白了。
河流的作用和污水处理厂的作用完全相同，直到第一次世界大战前后，大多数人都没有真正认为需要污水处理厂。人们普遍认为，河流在某种程度上具有自净能力，“解决污染的办法是稀释”。但随着人口的增加，尤其是在下游，稀释不再能提供有效的解决方案。芝加哥人对他们著名的芝加哥河改道感到非常自豪，将他们的污水排放到密西西比河，而不是排放到他们自己的密歇根湖水源中。正如预期的那样，圣路易斯人民并不那么高兴。他们表达的不满最终让他们走到了最高法院。罗利本身也在 1940 年代后期被下游邻居史密斯菲尔德起诉。史密斯菲尔德胜诉，1956 年罗利第一家污水处理厂开业，每天处理 1200 万加仑的污水。目前的污水处理厂于 1977 年取代了它；此后该厂进行了扩建，现在再次扩建。
罗利的污水处理将受到氮的限制，而不是空间的限制。1995 年，北卡罗来纳州根据当年的总量对氮含量设定了限制。1995 年，罗利的污水处理厂向纽斯河排放了 130 万磅的氮，目前其限额是该总量的 49%，即 676,496 磅。2007 年，该厂排放了 233,061 磅，是有史以来最低的总量。尽管如此，州政府规定的限额将继续下降，罗利处理污水的能力最终可能会达到氮磅的限制，而不是每天数百万加仑的限制。
当然，现代污水处理是一大福音，但它也带来了一个新的问题。如果污水处理如此有效，以至于水离开处理厂时几乎可以饮用，那么你该如何处理从污水中清除的所有污泥呢？自古雅典人以来，人们就一直在用污水施肥，但现代美国人似乎不信任这个过程。早在 2006 年，当缺水的圣地亚哥考虑采取一项节水措施，将污水处理厂的废水重新引入水库时——当然，城市的用水在使用前仍然会经过处理——《联合论坛报》评论说，“你的金毛寻回犬可能会喝马桶里的水而不会产生不良影响。但这并不意味着人类也应该这样做。”这种做法不会使水库与密西西比河或纽斯河或任何其他将上游城市废水排入的水源有任何不同（水务管理人员喜欢滔滔不绝地谈论一个足够用于讨论的真实统计数据，即伦敦人喝泰晤士河水的时候，它已经在上游经过了七套肾脏；其他人则重复着关于新奥尔良和密西西比河的相同老调）。两年后，圣地亚哥市长声称重复利用措施是浪费钱，并否决了它。市议会推翻了他的否决，但很明显：即使在干旱的西南部，人们也害怕废水再利用。
（2008 年，当罗利推出一项通过重复利用纽斯污水处理厂的废水来节约用水的计划时——仅将其输送到大学、商业园区和乡村俱乐部等大型用户，并且仅用于灌溉——一些政客抵制了这一计划。他们声称反对通过对再利用水收取较低的费用来“补贴”大型用户。幸运的是，足够多的人记得干旱；该系统被建造了，使用了近十年前就具有远见铺设的管道。）
考虑到人们对经过高度处理的水感到如此抵触，那么到底该如何处理所有这些污泥呢？纽约过去常常将其污泥倾倒在遥远的海洋中，这种做法并没有比倾倒原始污水好多少，直到 1992 年这种做法被取缔，之后该市开始通过火车将污泥运往德克萨斯州的垃圾填埋场。许多城市仍然将污泥进行垃圾填埋处理。罗利选择效仿密尔沃基的例子：其 90% 以上的污泥被有益地再利用为生物固体（在全国范围内，大约 50% 的污泥被再利用）。罗利的一些污泥在重力带式压滤机上浓缩，并直接作为 B 类生物固体应用于田地（根据美国环保署的说法，这种用途需要在田地和公众之间设置缓冲区，并且不能用于人类食用的农作物）。近年来，其中一些过量地应用于污水处理厂周围的罗利农田；一系列不良做法导致污水处理厂附近的地下水受到污染，因此停止了这种做法，尽管该厂目前拥有国家生物固体合作伙伴关系的最高认证级别（NBP 是一个由三个全国性团体组成的非营利组织：两个代表污水处理行业，这可能不是生物固体实践评估最客观的来源，第三个是环境保护署，这可能是）。
一些初级污泥被脱水并出售给一家堆肥公司，该公司对其进行处理，并将其作为更安全、经过更高处理的 A 类生物固体出售给农业产品公司。其余的与石灰混合，石灰将其温度升高到足以进行巴氏消毒的程度，并作为罗利的密尔沃基有机肥的改良版本罗利 Plus 出售给农场、机构和公众。也许我会在我的草坪上用一些。没有人知道它对地鼠有什么影响。
转载自 网格上：一块土地、一个普通社区以及使我们世界运转的系统，作者：斯科特·胡勒。© 2010 年，作者：斯科特·胡勒。经罗代尔公司许可，地址：宾夕法尼亚州埃莫斯 18098