在俄勒冈州威拉米特河谷的深处，三个巨大的金属锥体可能有助于解决世界磷供应日益减少的问题，磷是肥料的关键成分，它使现代农业成为可能。这些锥体利用在离波特兰市中心不到 10 英里的达勒姆高级废水处理厂回收的磷，制造出质量始终如一的高品质缓释肥料颗粒。通过每天生产约一吨颗粒，它们正在改变人们认为这种回收无法有效完成的观点。制造反应器并将颗粒作为 Crystal Green 出售的 Ostara 公司认为，达勒姆只是数百个可以使用这项技术的工厂之一。
人类每年排出约 330 万吨磷。事实上，除了肥料径流外，来自生活污水的磷传统上一直是一种麻烦，因为它会引发藻类大量繁殖，从而消耗当地水域中的氧气。在一些废水处理厂中，这种元素还会与氨和镁结合形成一种名为鸟粪石的矿物质，它阻止磷进入水道，但会堵塞工厂的管道。人们日益认识到，廉价的磷供应将在未来几十年变得稀缺，这促使一些国家考虑采取保护措施。瑞典已强制规定到 2015 年从废水中回收 60% 的磷酸盐。2008 年，中国对磷酸盐征收了 135% 的出口关税。
这些压力使鸟粪石成为污水处理行业的热门话题。不列颠哥伦比亚大学 (U.B.C.) 土木工程教授兼 Ostara 技术的共同发明人唐·马维尼克表示，日本回收鸟粪石已有十年之久，但颗粒的成本效益和质量参差不齐。“鸟粪石的去除一直是个问题，”马维尼克说。“我想制造一个更好的捕鼠器。”
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为了吸收磷酸盐和氮，许多污水处理厂使用细菌，细菌在摄入营养物质后会沉淀下来，最终随污泥一起去除。但垂死的细菌会破裂并释放少量磷酸盐回到废水中，这可能会导致鸟粪石的产生。
马维尼克对鸟粪石问题产生兴趣是因为工厂的维护问题，但最终一项寻找当地营养源的资助启动了这项工作。U.B.C. 的“捕鼠器”将处理过的污水和氯化镁泵入一个 24 英尺高的反应器中，其中锥形形状的作用是形成一个基本上是湍流的雷暴云，将颗粒抛掷到一起，直到它们形成颗粒。马维尼克现在正在微调该系统，以便可以调整反应器的大小，从而为当地工业生产特定等级的颗粒。
在俄勒冈州，兴趣主要来自苗圃，那里的农民传统上购买聚合物包衣缓释肥料。威尔科是一家农民拥有的合作社，距离达勒姆工厂约 30 英里，自反应器于 5 月上线以来一直在销售 Crystal Green。“拥有当地高品质缓释可持续肥料来源是一件好事，”威尔科地区销售经理杰夫·弗里曼说。“这是我们的客户正在寻找的东西，而且该产品的性能非常出色。”
由于对这种肥料的需求，估计投资回报期约为五年。达勒姆污水处理主管马克·波林表示，回报期可能会更快，因为反应器的运行情况好于预期。
该公司已将原型反应器发送到以色列、英国和美国各城市的污水处理厂。上海预计今年秋季收到货物。但 Ostara 公司表示，它首先着眼于占领美国市场，因为美国环境保护署一直在推动各州更严格地监管营养污染，包括污水中的磷酸盐。
专家表示，对于磷酸盐回收而言，废水代表着唾手可得但规模较小的成熟果实。它仅包含少量可回收的磷酸盐，而且并非所有工厂都会产生鸟粪石。“不幸的是，人类粪便中的磷仅占开采磷矿石的约 10%，”史蒂文斯理工学院土木、环境和海洋工程主任戴维·A·瓦卡里解释说。“即使你得到 8%，这也只是难题的一部分。这是我们应该做的一部分，但这只是我们所需的一小部分。”
食品生产中使用的开采磷矿石中，约 80% 甚至没有进入消费的食品。这种元素从农田中浸出，并在食品制造过程中流失。因此，尽管 U.B.C. 已经将市场的一个小角落商业化，但它的目光投向了更大的目标：农业废弃物。
科学家们正在进行一项试点工作，使用相同的基本反应器来处理来自奶牛场和养猪场的废弃物中的营养物质，同时去除甲烷。他们并非孤军奋战。研究人员正在扩大各种项目，以最大限度地减少牲畜的碳足迹和水足迹：一头奶牛的营养负荷相当于约 25 个人。“生活污水处理行业具有巨大的潜力，”马维尼克说，“但是，天哪，与农业行业相比，这根本不算什么。”
注：本文最初印刷时的标题为“污水的经济作物”。