Ekologická sanitace , často zkracovaná jako Ecosan (také vyslovováno eco-san nebo EcoSan ), je přístup, který se vyznačuje touhou bezpečně „uzavřít smyčku“ (především pro živiny a organickou hmotu) mezi sanitací a zemědělstvím. Ekosanitární systémy bezpečně likvidují lidské odpadní produkty (především moč a fekálie) pro zemědělské využití tak, aby bylo minimalizováno využívání neobnovitelných zdrojů. Jsou-li správně navrženy a provozovány, ekosanitární systémy mají za cíl poskytovat hygienicky bezpečný, nákladově efektivní a uzavřený proces přeměny lidského odpadu na živiny, které se vracejí do půdy, stejně jako navracení vody do jejího přirozeného koloběhu.
Hlavními cíli sanitace životního prostředí je snížit zdravotní rizika spojená s hygienou , znečištěnou vodou a odpady; prevence znečišťování podzemních a povrchových vod ; a opětovné využití živin nebo energie z odpadu.
Ekosanitace je založena na obecné koncepci materiálových toků jako součásti ekologicky a ekonomicky udržitelného systému hospodaření s odpadními vodami přizpůsobeného potřebám uživatelů a příslušným místním podmínkám. Nepropaguje specifickou sanitační technologii, ale spíše specifickou filozofii nakládání s látkami, které byly dosud považovány pouze za splaškové a vodou přenášené odpady určené k likvidaci [1] .
První zastánci ekosanitačních systémů kladli velký důraz na zvýšení zemědělské produktivity (opětovným využitím exkrementů jako hnojiva ) a tím zlepšení nutričního stavu lidí a zároveň jim poskytovali bezpečnou hygienu [2] . Snížení nemocnosti mělo být dosaženo nejen snížením počtu infekcí přenášených fekálně-orální cestou, ale také snížením malnutrice u dětí.
Zemědělské pokusy po celém světě prokázaly měřitelné výhody používání zpracovaných exkrementů v zemědělství jako hnojiva a kondicionéru půdy. To platí zejména pro použití moči . Pokusy s opětovným použitím v Zimbabwe ukázaly pozitivní výsledky při použití moči na zelené listnaté rostliny, jako je špenát nebo kukuřice , a také ovocné stromy [3] [4] . Jiná studie ve Finsku ukázala, že použití moči a použití moči a dřevěného popela „může získat o 27 % a 10 % více biomasy z kořenů červené řepy“ [5] . Moč se v mnoha studiích ukázala jako hodnotné, relativně snadno ovladatelné hnojivo obsahující dusík , fosfor , draslík a důležité mikroživiny [6] .
Získávání fosforuDalším problémem, který se ekosanitační systémy snaží vyřešit, je možný nadcházející nedostatek fosforu [7] . Fosfor hraje důležitou roli v růstu rostlin a tím i při výrobě hnojiv, ale je omezeným minerálním zdrojem [8] . S draslíkem je situace podobná. Známé zásoby minerální fosfátové horniny jsou vzácné a jejich těžba je stále nákladnější – označovaná také jako krize „ vrchol fosforu “. Jeden průzkum světové nabídky fosfátů zjistil, že pokud by se fosfát z moči sbíral, mohl by pokrýt 22 % celkové poptávky [9] .
Mezi výhody ekosanitačních systémů patří:
Získávání a používání moči a výkalů v "suchých sanitačních systémech", tj. bez kanalizace nebo bez mísení významného množství vody s exkrementy, se praktikuje téměř ve všech kulturách. Opětovné použití se neomezovalo pouze na zemědělskou výrobu. Římané si například byli vědomi bělicích vlastností čpavku v moči a používali ho k bělení oděvů.
Mnoho tradičních zemědělských společností uznalo hodnotu lidského odpadu pro úrodnost půdy a praktikovalo „suchý“ sběr a opětovné použití exkrementů. To jim umožnilo žít ve společenstvích, ve kterých se živiny a organické látky obsažené ve výkalech vracely do půdy. Historické popisy těchto praktik jsou vzácné, ale je známo, že opětovné použití exkrementů bylo široce praktikováno v Asii (např. Čína, Japonsko, Vietnam, Kambodža, Korea) a ve Střední a Jižní Americe. Nejznámějším příkladem organizovaného sběru a využívání lidských exkrementů k podpoře produkce potravin je však Čína [10] . Hodnota „ zlato noci “ jako hnojiva byla uznána díky dobře vyvinutým systémům sběru exkrementů z měst a jejich transportu na pole. Číňané si uvědomují výhody používání exkrementů v rostlinné produkci již více než 2 500 let, což jim umožňuje podporovat více lidí ve vyšší hustotě než jakýkoli jiný systém zemědělství.
V Mexiku sbírala aztécká kultura lidské exkrementy pro zemědělské účely. Jeden příklad této praxe byl zdokumentován pro aztécké město Tenochtitlán , které bylo založeno v roce 1325 a bylo jedním z posledních měst předhispánského Mexika (dobytého v roce 1521 Španěly): obyvatelstvo provádělo čištění na speciálních člunech. kotví v docích kolem města. Směsi odpadků a exkrementů byly používány k hnojení chinamp (zemědělská pole) nebo ke zpevnění břehů lemujících jezero. Moč byla ve všech domech shromažďována do nádob, poté smíchána s bahnem a použita jako barvivo na látky. Aztékové rozpoznali důležitost recyklace živin a sloučenin nalezených v odpadních vodách [11] .
V Peru byly exkrementy vysoce ceněny Inky jako hnojivo, které bylo skladováno, sušeno a drceno pro použití při pěstování kukuřice [12] .
Ve středověku bylo používání exkrementů a šedé vody v zemědělské výrobě normou. Evropská města se rychle urbanizují a hygiena se stává stále větším problémem, zatímco města samotná se stávají stále důležitějším zdrojem zemědělských živin. Praxe přímého využívání živin v exkrementech a odpadních vodách pro zemědělství tak v Evropě pokračovala až do poloviny 19. století. Farmáři, kteří si uvědomovali hodnotu exkrementů, se snažili získat tato hnojiva ke zvýšení produkce a zlepšení městské hygieny. Tato praxe se v Anglii také nazývala gong farming, ale nesla s sebou mnohá zdravotní rizika pro ty, kdo se podíleli na přepravě exkrementů a fekálního kalu.
Tradiční formy sanitace a opětovného použití exkrementů přetrvávaly v různých částech světa po staletí a byly stále běžnou praxí na úsvitu průmyslové revoluce. I když se svět stále více urbanizoval, živiny v exkretech odebraných z městských sanitárních systémů bez smíchání s vodou byly v mnoha společnostech stále používány jako zdroj k udržení úrodnosti půdy, a to navzdory rostoucí hustotě obyvatelstva [13] .
Získávání živin z exkrementů v nekanalizačních systémech řeší problémy s hygienou v komunitách v Evropě i jinde a zlepšuje produktivitu zemědělství. Tato praxe se však nestala dominantním přístupem k sanitaci měst ve 20. století a byla postupně nahrazována kanalizačními systémy bez rekuperace živin (s výjimkou opětovného použití zemědělských čistírenských kalů v některých případech) – alespoň pro města, která si to mohou dovolit to.
K poklesu využití exkrementů a šedé vody z evropských měst v 19. století vedly čtyři hlavní faktory:
Používání (zapáchajícího) zvířecího trusu v zemědělství pokračuje dodnes, pravděpodobně proto, že se nepředpokládalo, že pach trusu přispívá k lidským nemocem.
Extrakce živin z odpadních vod pokračuje ve dvou formách:
Švédská agentura pro mezinárodní rozvojovou spolupráci (Sida) financovala v letech 1993 až 2001 „Program výzkumu a vývoje SanRes“, který položil základy následného „Programu EcoSanRes“ řízeného Stockholmským institutem pro životní prostředí (2002-2011) [14] [1 ] . Sida ve své publikaci „Environmental Sanitation“ z roku 1998 shrnula dosavadní poznatky o této vědě v populární knize, která vyšla ve druhém vydání v roce 2004 [14] . Kniha byla také přeložena do čínštiny [14] , francouzštiny [15] a španělštiny [14] .
Studii o tom, jak zajistit bezpečné opětovné použití moči a výkalů v zemědělství, provedli švédští vědci: Hakan Jonsson a jeho tým, jejichž publikace „Pokyny pro použití moči a výkalů v rostlinné výrobě“ [16] byla důležitým milníkem. , který byl později zahrnut do „Pokynů WHO pro bezpečné opětovné použití odpadních vod, exkrementů a šedé vody“ z roku 2006 [17] . Koncept vícenásobných překážek opětovného použití, který je klíčovým základním kamenem této publikace, vedl k jasnému pochopení toho, jak lze exkrementy bezpečně znovu použít.
V 90. letech 20. století, kdy byl pojem „ekosanace“ něčím novým, byly diskuse vzrušené a konfrontační. Zastánci ekologické hygieny si nárokovali svá práva na obsah, zpracování a opětovné použití. Zastánci tradičních kanalizací hájili latríny a kanalizační systémy s vodou. Zastánci ekosanitace kritizovali tradiční sanitaci za znečišťování vodních toků živinami a patogeny. Přibližně od roku 2007 obě znepřátelené strany postupně našly způsoby vzájemné interakce a vytvoření Aliance pro udržitelnou hygienu v letošním roce dále pomohlo poskytnout prostor všem aktérům v oblasti hygieny, aby se setkali a vydali se stejným směrem udržitelné hygieny.