Навоз
Пока в европейских городах сточные канавы на улицах переполнялись нечистотами, китайские горожане рачительно собирали свои отходы — без помощи труб канализации, а вычерпывая выгребные ямы ведрами в телеги — и разбрасывали их на пригородных полях. Каждый из нас производит за год примерно 50 кг фекалий и вдесятеро больше урины — эти шлаки содержат достаточно азота, фосфора и калия, чтобы удобрить ниву, которая принесет около 200 кг зерна.
Беда в том, что взять и бодро разбросать необработанные человеческие экскременты на растения, которые вы позже собираетесь съесть, нельзя: так вы замкнете жизненный цикл многочисленных патогенных для человека организмов и вызовете вспышку разных заболеваний. Хотя доиндустриальный Китай и в самом деле имел весьма производительное сельское хозяйство, население там массово страдало болезнями желудочно-кишечного тракта. Надлежащая обработка человеческих отходов настолько важна для общественной санитарии, что вам придется задуматься о ней с самых первых шагов в возрождении цивилизации. (Самое малое, что должны выполнить жители постапокалиптических поселений, — это рыть выгребные ямы не ближе чем в 20 м от водоемов и источников, из которых берут воду для питья.)
Болезнетворные микробы и яйца паразитов погибают при температуре 65 °C (к этой теме мы вернемся в контексте консервирования и сохранности продуктов), так что, если вы намерены удобрять поля отходами жизнедеятельности человека, встает следующий вопрос: как пастеризовать большие объемы собственных экскрементов?
В небольших количествах фекалии можно обеззаразить, присыпав опилками, соломой или другими растительными материалами, кроме листвы (чтобы восстановить баланс углерода и азота, а заодно вытянуть влагу), и свалив в регулярно перемешиваемую компостную кучу на несколько месяцев или на целый год. Бактерии, разлагая до какой-то степени органический материал, выделяют тепло (как и наш организм в процессе обмена веществ), и температура в куче сама собой доходит до значения, при котором гибнут вредные микроорганизмы. Урину и твердые фекалии лучше собирать раздельно — например, устраивая стульчаки с отводной воронкой спереди, — чтобы не разводить слизи. Урина стерильна, и после разбавления водой ее можно просто выливать на поля.
Однако при небольшой доле изобретательности часть человеческих фекалий и навоза животных можно, загрузив в биореактор, превратить в кое-что гораздо более полезное. Если в компостной куче обеспечить хорошее проветривание перегнивающих материалов, их быстрее переработают аэробные бактерии и грибы. Если же, наоборот, фекалии собрать в закрытый сосуд без доступа воздуха, в нем размножатся анаэробные бактерии, которые частично переработают органику в горючий газ метан. Газ можно собрать в примитивное хранилище в виде неглубокого бетонного колодца с водой и плотно в него входящей перевернутой металлической емкости. Метан поступает в емкость, вода создает воздушный замок, и металлический резервуар все выше поднимается из колодца. Вес плавающего резервуара создает давление, так что газ можно отводить по трубопроводу и топить им плиты, газовые светильники и даже, как мы увидим дальше, заправлять моторный транспорт. Тонна органических отходов дает не меньше 50 куб. м горючего газа, что по энергии эквивалентно 40 с лишним литрам бензина. (Неудивительно, что во Вторую мировую войну такие биореакторы стали обычны в оккупированных нацистами странах, переживающих дефицит топлива.) Размножение бактерий существенно замедляется при низких температурах, поэтому биореактор нужно утеплять или даже обогревать, пуская на это часть откачиваемого газа.
Когда население постапокалиптической Земли вновь начнет расти, придется обрабатывать фекальные массы в промышленных масштабах. Кишечные бактерии, в том числе потенциально опасные для здоровья человека, хорошо плодятся в тепле внутри человеческого организма, но плохо приспособлены к росту во внешней среде. Так что главный принцип переработки канализационных стоков в том, чтобы заставить человеческие энтеробактерии в массе нечистот конкурировать с внешними микроорганизмами: эту борьбу за существование бактерии проиграют. На современных очистных сооружениях этот процесс ускоряют, закачивая в пульпу воздух, чтобы активизировать деятельность аэробных организмов.
Многим из нас удобрение полей человеческими экскрементами может показаться дикостью, но где-то оно отлично себя оправдывает. В Бангалоре, третьем по величине городе Индии с населением около 8,5 млн человек, автоцистерны, эвфемистично именуемые медососами, откачивают городские септики и вывозят их содержимое на окрестные поля. Прежде чем внести нечистоты в почву, их перерабатывают в специальных бассейнах. И даже существуют товары, содержащие переработанные человеческие отходы. Для удобрения Dillo Dirt, продаваемого властями Остина в Техасе, человеческие экскременты компостируют, чтобы они естественным путем разогревались до температуры, при которой гибнут патогенные организмы.
Кроме азота растениям нужны фосфор и калий. Фосфором весьма богаты кости — наряду с зубами они служат хранилищем фосфата кальция, — и поэтому для восстановления плодородия почву хорошо посыпать костной мукой, которая представляет собой вываренные и размолотые скелеты животных. Соединение костной муки с серной кислотой (о том, как ее получают, — в главе 5) серьезно облегчает усвоение растениями фосфата, то есть такое удобрение намного эффективнее. На первой в мире фабрике удобрений, основанной в 1841 г., смешивали серную кислоту с лондонских газовых станций и костную муку с городских боен, получая гранулированный «суперфосфат». Калий для удобрения полей содержится в поташе, который, как мы увидим в главе 5, легко получить из древесной золы, и в 1870 г. обширные леса Канады служили главным источником удобрения для европейских фермеров. Сегодня калий и фосфор для удобрений добывают из особой породы и минеральных отложений: их поиск и разработка в постапокалиптическом мире потребуют возрождения геологии и геодезии.
В современных удобрениях эти три питательных вещества оптимально сбалансированы (что немного напоминает тщательно просчитанную диету спортсменов). Применяя только старые методы ведения сельского хозяйства, описанные в этой главе, вы не добьетесь таких обильных урожаев, как те, что снимаются сегодня, но сможете в значительной степени сохранить плодородие почв на время перезапуска цивилизации.
