重新发明厕所

    比尔·盖茨走向水龙头，伸手接了一杯液体，并尝了一小口。“这竟然是水！”盖茨故作惊讶地说道。

    仅仅 5分钟前，这杯水还是人类的排泄物。“我愿意每天喝它们，它们很安全。”这位大名鼎鼎的企业家正在试图掀起一场“厕所革命”。

    据统计，全球有25 亿人缺少基本的卫生设施。每年，全世界由于卫生设施缺失致使 150 万名儿童死于腹泻。在中国，仍然有近30%的农户还没有用上卫生厕所。

    2011年，盖茨基金会开始举办厕所创新大赛，希望遍布全球的参赛者开启关于厕所的头脑风暴。这些科研人员绞尽脑汁只为了一个目的——建造一个新颖、可行、可持续、经济实用而又舒适的厕所。

    厕所创新大赛的触角在2013年延伸到中国。今年初，主办方公布了中国区第一轮胜出的4个方案。教授们将尿变成水，将粪化成油，水冲厕所改成了气冲。

    梁文道在介绍“一些关于屎、尿、屁”的书时说，如果人是一个工厂，我们唯一生产出来的东西，几乎就是排泄物。

    五年，就为了一个厕所

    为了盖茨手中的那杯水，科学家们开始展开想象。

    由清华大学环境学院牵头的研究团队成员，还记得提交方案截止日期到来前那段紧张的日子。困难在于，前人已有的研究几乎将他们的想法穷尽。由于厕所创新大赛已在国外开展多年，已经征集了几十个优秀的方案，每当研究团队成员提出一个新的创新点，总能在前人的研究中发现一些影子。

    “你想到的别人都想到了，越讨论越觉得要做的功课太多。在做相关调研时，通过对前人研究的思路和取得的成果进行分析，发现别人的问题才能提高，我们看他们的东西觉得已很完美，发现别人的不足简直是在鸡蛋里挑骨头。”团队成员之一、清华大学环境学院副教授周律回忆。

    交流、讨论、推翻重来……最初讨论出七八个方案，在方案建议书提交日期截止前的一个月，研究团队几乎放弃了之前的构思，重新寻找突破点。

    张健是周律的合作伙伴，也是一家环保公司的总经理。张健记得，一次正在吃午饭，接到周律电话说找到了“一个新点子”。放下电话，撂下筷子，张健开始测算，验证方法是否可行，之后再给周律打电话，提出自己的新想法。挂掉电话，饭菜早凉了。

    最终让大家相对满意的方案，是以正渗透技术为主的系统解决方案。在他们的设想里，分开收集的排泄物经过几层“膜”过滤，最终变成有价值的肥料与清洁水。

    “做科研工作的人大多不容易睡好觉。”总算交出了答卷，周律感到欣慰，但压力接踵而来。别人恭喜他们获奖时，周律开玩笑说“这不是奖，这是新任务”。这4个方案全部是此前未被运用到实操上的设计，在今年年底，他们将交出一份最终的成品“厕所”答卷。

    厕所创新大赛中国区项目负责人、北京科技大学教授李子富在国外调研厕所的时候，经常听到别人说他们“住着饭店、开着好车，天天就钻到厕所来看，觉得你们很奇怪”。

    “五年，就为了一个厕所。” 中国人民大学环境学院教授张景来参与的团队从30多个参赛队伍中胜出。他从2009年就开始张罗建立“厕所实验室”，直到今年初才在北京昌平达成心愿。新的实验室即将投入使用，与一般的实验室不同，这里的门窗都用封条封住，气体从上空排出，好在周边没有太多居民，因为它带来的结果很可能是：臭。

    这样的教训曾经发生过。在中国人民大学的实验室里，张景来曾带着学生做过将猪粪转化成石油的实验。后来因为其他实验室的人向学校反应他们将楼里弄得“臭烘烘的”而不得不作罢。阻碍项目进展的另外一个原因是采集猪粪对学生来说也是个不小的挑战。“第一次去取猪粪时，猪以为是来喂食，全都涌了过来，吓得学生拔腿就跑。那些猪两三百斤，确实有些吓人。” 

    “猪粪、人粪和藻类变石油都是一样的道理。”张景来展示的图片里并排陈列着三个烧杯，第一个里面放着绿色的藻类，第二个是黑色的石油，第三个是黄色的轻质油品，后者由前者和催化剂反应演变而来。在厕所创新大赛里，他们将藻类替换成人类的粪便，最终产生可以用作燃料的石油。这个由北京化工大学王焕升助理研究员负责、张景来教授作为主要参与人的“基于源分离的粪便生物质油制备装置”项目，还将实现免水冲——用它上厕所，再也不需要水了。

    排泄物本应有更适宜的归宿

    张健留德多年，他曾带一位德国好友来到内蒙古游玩，“人家陪我们吃陪我们喝，草原歌曲蒙古包，盛况空前。”一大早起来内急奔茅房，满地爬蛆。“实在没胆量对着坑位方便，之后是我那个德国哥们，估计是实在没地方下脚，扭头出来了。”他们驱车两三个小时奔向最近的宾馆寻找厕所，一路上，德国友人满脸通红。

    回忆起多年以前，张健还记得，“第二天早晨德国哥们又提此事，感悟平生第一次认识到卫生设施这么重要”。

    在中国的农村，“一个坑两块砖，三尺土墙围四边”的厕所并不少见。“这既危害使用者的健康，又会对环境造成污染。”李子富说，“在中国的传统文化里，每个人都羞于谈论厕所，试图把它隐藏起来，但越去遮盖它，对你的危害就越大。”李子富开玩笑说，在中国，即使距离尚远，你也很快能够发现厕所——不是看到的，而是闻到的。

    在逸闻趣事里，许多疯狂的想法都在马桶上产生，如今，更加疯狂的想法开始运用在马桶之上。

    厕所创新大赛的优胜方案最终将在南亚和非洲地区落地。被重新定义的厕所需要满足以下条件：不需要水和电、造价低、舒适以及重新利用“便便”里的资源。

    按照前几项要求设计出来的厕所像是一个可以随意移动的空间，做到真正的“方便”。“毫不夸张地说，我们设计出来的厕所，放在世界任何一个地方都能使用。”周律说，“这就能避免例如北京马拉松比赛时，人们在红墙根下撒尿的尴尬”。

    资源再利用实现了“变粪为宝”。“环保界一直在讨论的问题是污水处理的方式需要改变。”李子富说，“传统的模式有很多问题，当对水质的要求越来越高的时候，造成的消耗也越来越大，进而导致温室气体的排放、造成气候变化和环境破坏。”

    张健告诉中国青年报记者，污水处理厂想方设法想要降下的氮和磷的指标，主要来自于占污水总量1%的黄水（尿液）和褐水（粪便）。处理它们将增加1/3真金白银的投放。

    环保部长陈吉宁在上任后的首场记者会上透露，中国的排污强度已经超过历史上最高的两个国家——德国和日本2至3倍。

    让污水处理厂“头大”的排泄物本来应该有更适宜的“归宿”。尿液和粪便中含有大量的氮和磷，它们是促进植物生长的肥料。这些“肥水”没有流向“外人田”，农民更多地依赖于化肥，但制作化肥的合成氨过程是最耗能的工艺之一。如果用“肥水”代替它，势必会节约资源。

    若是从源头分离污水，将会一举多得。早在2001年，李子富就在国内提出了源头控制，十多年来，这一声音正在学术界逐渐放大。

    “厕所创新大赛短期的目标是解决贫困地区的如厕问题，长期来看，则是提出一个变革，改变现在的弊端。”李子富说。

    卫生设施关乎人的尊严 

    张景来在北京昌平的实验室已经建起简易的新式厕所。除了有前后两个向下的收集孔以外，新式的厕所与我们平时使用的厕所看上去没什么不同。

    这样的厕所并不是第一次出现在国内。早在2008年奥运会期间，奥林匹克森林公园就上马了类似的项目，当时的设想是将黄水和褐水分类收集，最终转变成肥料。张健曾亲自参与到这个项目中。使用过程中发现，人们有时在使用蹲式马桶时分不清前后，常常将尿液排泄到褐水的收集孔中。“不过这个问题并不难解决，可以通过画脚印等形式使周边的居民养成使用习惯。” 

    “奥运期间，人们的热情都很高涨。”张健加班加点地赶制出几十个厕所，公园内还专门修建了壮观的黄水池用来储存黄水，之后准备用作绿化施肥。黄水池刚建好尚未投入使用时，奥运会开幕了。等到奥运结束，这件事也随之搁置了。

    “卫生设施是人的尊严。”李子富说，即便是在北京，出了四环或五环，仍能看见条件差的土厕所。张健讲了一个朋友的故事，朋友的哥哥老家在农村，春节时城里的嫂子回来探亲，为了迎接嫂子，一家人改造厕所竟成了那个春节前一等一的大事。

    在美国教育学博士朱莉·霍兰看来，不能有尊严地使用厕所意味着文明的落后。她认为厕所的进化是从茅坑演变到茅房、厕所、卫生间、洗手间，从无到有，从私有到公共，从单一功能到集生理代谢、卫生调整、休息乃至审美、商业、文化等多功能，厕所革新一步步从文明走向进步。

    张健感慨，1775年世界上出现了第一个现代意义上的抽水马桶；今天，人类开始重新发明厕所。

    张健的妻子比较节俭，喜欢收集洗澡水冲厕所。“等新厕所研制出来，我就给家里换一个。”张健说，到那时，不仅不需要水冲，也许还能“自产自销”。