1990年代初，德国汉堡科技大学的Otterpohl教授发现北欧广泛使用了粪尿分集无水马桶后，提出了生态卫生系统（Ecosan）概念，把液体垃圾分为黑水（大便水）、黄水（尿液）和灰水（洗涤水）三大类别，试图从源头把生活污水减量化、资源化和无害化。
过去20年，我一直在研究、实践和推广生态卫生系统概念，卖瑞典无水马桶。十年前，开始在天水收集尿液种苹果。
过去三年，开始在农村推广无水马桶，试图在山西和杭州推动农民使用无水马桶和实践生态农业。
2020年10月，受邓飞先生邀请，我在花开岭公益基地修建了一座生态公厕，安装了四只粪尿分集无水马桶和两个无水小便斗，厕屋外有个塑料桶把所有尿液收集起来，用于种菜，开始一种新的生态农业实践——Otterpohl教授于2010年左右提出的厕所卫生系统新概念，黑土地厕所卫生系统Terra Preta Sanitation（简称TPS）。
TPS来自葡萄牙语Terra Preta do Indio （黑土地）。数百年前，西方殖民者在亚马逊森林地区古人居住地发现了一种黑色的土壤，不是大片连块，呈小片状分布，占该地区5-10%面积。这种黑土地种什么庄稼都长得很好，不用给任何肥料。即使该文明已经消失500年了，黑土地依然很肥沃。进一步研究发现，这些黑土里磷含量是周围普通土壤的60倍！后来，还发现，黑土地之所以呈黑色是因为其中富含几百上千年前的木炭！
（图左：亚马逊地区普通红色土壤，贫瘠。图右，肥沃的黑土地，富含炭和磷）
据德国环境部，Haiko Pieplo博士估计，黑色土壤是人粪尿、生活垃圾与炭混合与乳酸菌一起发酵后的结果。
Otterpohl教授从汉堡火车站一个厕所收集了人粪尿，加炭堆肥种庄稼实验，验证了Haiko Pieplo的猜想是正确的。Otterpohl教授于2012年召开了一场大型国际研讨会，正式提出TPS概念，出版了200页的TPS专著，试图在全世界推广TPS概念，取代传统的“水冲厕所+污水处理厂”卫生系统。
Otterpohl教授是欧洲最著名的污水管理专家之一，自1990年代起，就开课带学生要革命传统水冲厕所。TPS是他第二次向传统水厕和污水处理厂发起进攻。
TPS黑土地厕所卫生系统分为三个阶段：收集粪尿、运输、发酵。第一阶段，通过无水厕所或微水冲厕所，把大小便收集起来。Otterpohl教授组织一些专家设计出了一款蹲坐两用的TPS厕所。
这款TPS厕所，不用水冲大便。马桶里面先加上乳酸菌和红糖，大小便混合落入马桶底部粪箱内。如厕后，有机关封住粪箱开口。便后，还有一个水龙头洗肛门。
亚洲人习惯蹲着、西方人喜欢坐着、穆斯林和印度人便后习惯洗屁屁。Otterpohl这种厕所，在城乡都可以使用，照顾了不同种族的如此需要，是个“全球通”厕所，集水厕和旱厕优点于一身。
粪箱满后，用真空粪车抽运到装满木炭和木屑秸秆的堆肥箱发酵。
9月26日开工，10月2日，18平米竹子厕屋完工。瑞士建筑师Sophia设计平面图。六个四川工匠负责搭建。我把本公司注册的“聚宝盆”商标牌子挂在厕所上了。
第一次在公厕安装瑞典Separett粪尿分集无水马桶。马桶不用上下水，用电，负压排风，室内不臭。
瑞士无水小便斗。独特滤芯设计确保尿液不结垢。特殊塑料确保尿液不会挂壁。一天用湿抹布清洁一次即可。过去一年，二万多人次用过，几乎没人说小便斗有臭味儿。
厕所修建完后，我就开始试验Otterpohl教授的TPS概念，把盖厕竹子厕屋剩下的边角料烧成竹炭泡在尿液里面。
土法烧炭。现代烧炭技术不冒烟，没有污染。
纯尿液泡竹炭，没加水。尿液腐熟后，泡一天或几天都可以。
10月26日， 尿液泡竹炭当底肥，菜地开槽，用土覆盖。11月9日，种下我老家湖北带过来的高杆白菜苗子。土壤质量并不好，缺水缺有机质缺肥。
12月6日，黄框内白菜用了尿液泡竹炭当底肥，又绿又大。红框内白菜，只用尿液，个头小一半儿。这种长势差距在菜苗种下一周后就看得出来。一种流行的的说法是有机肥见效慢，我看不一定正确。尿液泡竹炭种菜，十天内就见效了。
12月30日，下雪。杭州蔬菜全部受冻，减产严重，价格奇高。
2021年1月1日，连续几天下霜，白菜差点儿冻死。水管冻裂。
2021年2月5日，尿液泡竹炭所种白菜同水桶一样高，只是叶子，还没长出菜苔。在我湖北老家，这个状态，把菜砍了，做成咸菜，吃一个冬天。我小时吃不饱饭，晚上饿得慌，我外公，就从菜坛子里捞出酸白菜给我充饥。
2021年2月5日，只喝尿液长大的白菜个头儿只有水桶一半的高度。
2021年2月9日，菜苔长成了，可以吃了。
2月23日，高杆白菜的菜苔煮面条，我喜欢，不用什么油，又香又甜。
有个好朋友，王志敏，喝红酒，生吃高杆白菜的菜苔，有时候还在火锅里烫着吃！那段时间，他在花开岭，天天吃，顿顿吃，白吃不厌。
高杆白菜，菜苔掐了又长新的，前后可吃30天左右。
高杆白菜老了，开花了，还可用作插花，赏心悦目，增加食欲。
我在杭州的黑土地卫生厕所实践总结
1、粪尿富含氮磷钾，是最生态的有机肥料。Otterpohl教授在1990年代就发现，一个人一年500L尿液50L大便含氮/磷/钾5.7/0.6/1.2公斤，可以种出一个人吃一年的口粮，230公斤玉米。人体代谢出的87%的氮、50%的磷和54%的钾在尿液里面。尿液被西方人称为liquid gold（液体黄金）。
2、南京林业大学的周建斌教授说：“竹子生长很快，通过光合作用能把CO2快速吸收，每吨竹子（干基）可以吸收1.87吨二氧化碳，每吨竹子（干基）烧成炭后，可以得到0.3吨竹炭，把0.3吨竹炭吸收尿液作为肥料使用，相当于把0.93吨CO2固化在土壤里。肥效长达数千年。”
正是因为竹炭有巨大的固碳功能，西方人把竹炭说成是black gold（黑金）.
西方人巴望着亚洲人种竹子和烧竹炭，实现减碳和固碳目标。
浙江、江西、福建三省竹子很多，如果每年砍伐一部份竹子烧成炭加人畜粪尿堆肥还田，一定是个万亿元级别的碳中和乡村振兴模式。
3、古人的刀耕火种才是简单最有效的生态农业技术。古人没有火柴，为了保持火种就必须一年360天烧火，势必积累大量木炭。无意中，古人把粪尿与木炭及食物残渣混合在一起，在居住地周围成就了一片片的黑土地，让土壤具备了千年以上的肥力。现代科学已经发现，一克竹炭的比表面积相当于一个足球场那么大。竹炭和木炭便于微生物生存，把死土变成活土。
（多孔的竹炭。能吸收营养物质，泡过肥料的竹炭进入土壤后可24小时不间断释放给作物吸收。竹炭吸收能力是木炭的四倍）
2021年，我将在天水试验竹炭木炭泡尿液种樱桃、种苹果。敬请期待！
探索生态农业不容易。如果您喜欢我文章，欢迎购买2021年富士苹果，后天开始采收。
