全球人口预计将从2005年的65亿增加到2050年的近92亿,其中大部分人口增长是在发展中国家。随着人口的增长,淡水需求量的增加和磷酸盐资源的枯竭是人类发展面临的重要挑战,解决这些问题的最佳方法之一是5Rs(减少,更换,回收,再循环和再利用)的实施。本文的目的是针对蒙罗维亚(利比里亚)水资源管理系统的需求分析和基于生态卫生的废物处理研究。利比里亚位于非洲西海岸,与塞拉利昂和几内亚接壤,毗邻象牙海岸和大西洋。利比里亚64%人口的饮水取自井水,这是一个受到污染且不安全的饮用水源。城市内14.5%的排污系统连接到污水管网,其余大量未连接到污水管网。由于缺乏公共厕所,小型排污管网导致水体富营养化程度高,城市内的露天排便痕迹随处可见。由于大多数自来水和污水处理基础设施无法运行,水质恶化是一项巨大的挑战。与此同时由于收集和处置不当,固体废物管理也成为了一个挑战。由于有超过140万的人口每天生活费不足0.5美元,迫切需要解决给水和排水系统存在的问题,并为供水和污水处理系统提供的新思想和技术创新。随着国内(利比里亚)的经济快速复苏和社会稳定,环境可持续性新技术的投资仍然由政府的控制和监管,基于源头分离尿液的磷回收技术有助于解决该国面临着的一些环境、社会和农业问题。本文第二章介绍了分别使用MgC12、海水和合成废水作为镁源,研究从源分离的尿液中通过鸟粪石沉淀法的磷回收效率。第三章研究了序批式反应器中稀释尿液的短程硝化和部分反硝化脱氮过程。第四章讨论了将部分亚硝化尿液用于化粪池温室气体控制。第五章将这些创新单位思路应用于利比里亚,并分析了上述技术应用实施的影响。