大多数美国人冲马桶时不会多想里面的东西最终会去哪里，但有几家公司正在密切关注下水道里的东西。他们认为，应该把这些东西看作是资源，而不是废物。
处理人类粪便是一件棘手的事情。这些湿物质通常需要在污水处理厂进行处理，干燥后变成生物固体，然后被运到垃圾填埋场，或变成覆盖物并作为肥料重复使用。
根据美国地质调查局的数据，污水处理厂每年产生约700万吨干生物固体。处理这些废物的传统方法既昂贵又耗能。垃圾填埋场也在逐渐填满，而变成肥料的污泥可能仍然含有对人类和环境有害的化学物质。
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现在，一些公司表示，这种处理废物的方法简直是浪费。
这就是污水转化为能源的用武之地。行业估计显示，如果将美国所有的生物固体转化为生物质能，它们将产生700万至760万兆瓦的电力。相比之下，美国目前风力发电的装机容量约为43000兆瓦。
通过将废物基本上回收为电力或将其转化为生物柴油燃料，而不是将其放入垃圾填埋场，将污水转化为能源还可以减少温室气体排放。垃圾填埋场腐烂产生的甲烷的全球变暖效应大约是二氧化碳的20倍。废物转化过程通过捕获气体并将其转化为产品来避免这些排放。
地球、风与火科技公司首席执行官丹尼斯·惠勒尔说：“处理污水的选择确实不多，但（市政当局）需要以某种方式解决这个问题。”那么为什么不把脏的废物变成清洁能源呢？
惠勒尔的这家总部位于佛罗里达州的公司是世界上少数几家拥有技术能够持续运行污泥转化为能源业务的公司之一。这些公司要完全商业化还有一段路要走，但正在取得进展。“这对我们来说不是图纸上的白日梦，”惠勒尔说。
在污泥中寻找资金
惠勒尔说，自年初以来，地球、风与火公司已在全球50多个地点开始起草合同和工程计划，其中大部分都在美国。该公司专注于在田纳西州、阿拉巴马州和佛罗里达州建立其新技术，但已经在制造将要运往比利时的项目的第三台设备。
传统的废物处理并不便宜。例如，佛罗里达州帕斯科县——地球、风与火公司最近在那里就一个新项目进行了讨论——每年支付80万美元来处理污泥。惠勒尔说，代托纳比奇花费50万美元，而奥兰多则花费数百万美元。
为了少付钱，市政当局正在转向其他污水处理方案。惠勒尔说，该公司另一个主要的卖点是，城市和房主不会为他的工厂支付一分钱。地球、风与火公司将承担所有资本支出，并通过出售处理过程中产生的生物柴油或电力来收回成本。
该公司的收入来源始于接收废物并将其进行微波处理。该过程使用干燥的人类污泥和碳基垃圾填埋材料颗粒，通过电流，捕获产生的蒸汽，然后将其凝结成2号柴油燃料。
惠勒尔说，这种直接可用的生物柴油比传统的柴油-生物燃料混合物燃烧得更清洁，并且含有更少的颗粒物。他补充说，除了德国的一个测试设施和中国的一个运行中的设备外，这种做法在世界其他任何地方都没有使用。
第二个过程涉及升华，即将一种物质从固体直接转化为气体，而无需先变成液体。这会产生甲烷气体，将其捕获并燃烧以旋转发电机，从而为电网供电。要证明其中一个系统的合理性，首先需要大量的污泥。需要30吨干燥的废物才能产生足够的甲烷来产生1.2兆瓦的电力。
地球、风与火公司将其柴油“微型燃料炼油厂”和升华过程作为解决低效废物管理和美国对外国石油依赖的方案进行销售。但是，这些做法可能还有其他优势——它们是闭环系统，不会产生任何有害的副产品，并且通过回收原本会从垃圾填埋场向空气中排放甲烷的废物来帮助降低二氧化碳水平。
获得蒸汽和软饮料中的气泡
但地球、风与火公司并不是唯一一家污水英雄。
一家总部位于爱尔兰科克市的公司AquaCritox也取得了重大进展。它已经有一个污水转化为能源的示范工厂在运行，另外三个正在建设中。据AquaCritox母公司SCFI集团的首席执行官兼创始人约翰·奥雷根称，他的公司使用美国军方首次开发的一种新型工艺来管理废物——它会产生超临界水。
AquaCritox的技术接收原始污水，并将温度和压力提高到华氏700度以上和221巴（3000 psi）。在这些条件下，它进入超临界状态或“第四相”，该状态完全破坏有机物质，仅产生二氧化碳，奥雷根说二氧化碳可用于软饮料行业或制造干冰。
该过程产生的蒸汽然后用于驱动涡轮机发电。奥雷根说：“我们可以从1吨消化的污水污泥固体中产生1兆瓦时的电力。” “我们实际上可以说我们是能源正向的。”
AquaCritox还可以处理湿废物，而不是其竞争对手使用的预处理半固体物质。奥雷根说，使用固体的问题是，蒸发水所需能量多于处理废物后可以回收的能量。
奥雷根说：“这非常重要，因为蒸发污水污泥和其他湿废物中的水所需的能量输入占现有任何终端技术总能量输入的50%以上。” 他说，机械脱水过程也是处理污水成本的重要组成部分，并且具有相当大的碳足迹。
他补充说：“这意味着我们的技术比竞争对手的效率要高得多。”
但是，如果你问地球、风与火公司的惠勒尔，他会说他的公司在技术“简单性”方面胜过AquaCritox。他说，尽管它需要干燥的材料，但该公司可以在现场处理干燥过程，这将使市政当局免于处理和付费。
当被问及地球、风与火公司时，奥雷根说他听说过它的存在，但对此了解不多。
让细菌发挥作用
PMC BioTech是一家使用严格的生物过程将污水转化为能源的公司，其董事会主席艾伦·罗齐奇说：“实际上，你正在看到一个新兴产业。” 罗齐奇说，当涉及到如何部署不同类型的技术以及参与者是谁时，仍有很多不确定性。“现在是蛮荒的西部。”
PMC Biotech目前正在加勒比地区开发两个项目，这两个项目都将生产可再生能源和肥料。
罗齐奇说，他公司将废物转化为能源的方法比其他方法具有优势，因为它很便宜，并且不需要加热和改变材料状态所需的能量。他说，制造能源最节俭和有效的方式是让微生物发挥作用。微生物将污泥原料转化为甲烷，并将有机物分解为氮和磷，可用作肥料。
罗齐奇说，这个过程需要10到15天。但是，从污水到能源的转化率超过90%，这会产生可用于发电的生物柴油或生物甲烷，以及一种高品质肥料，这种肥料不像来自传统污水处理的肥料那样具有相同的环境和健康问题。
罗齐奇补充说，这种自然过程释放的能量大于输入系统的能量。他说，对于其他公司来说，这种能量平衡不存在，这意味着他们产生的温室气体排放量多于他们处理的温室气体排放量。
但是，奥雷根坚持认为他的超临界水工艺是能源正向的。他还说，PMC BioTech使用的厌氧消化器方法并不能提供全方位的服务，因为微生物需要以脱水污泥为食，而不是原始污水，因此它并没有让城市免于处理废物。此外，奥雷根说，肥料业务并不是一项盈利业务。
但是，他补充说，将污水转化为资源的更广泛追求是有价值的，而且确实是必要的。社会不能浪费，即使是废物。“如果我们要产生废物，我们就应该把它转过来，利用它的每一个组成部分，”他说。“我们可以，而且应该这样做。”
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