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科技加创意,让出恭更净雅 技术支撑厕所“改头换面”
作者:日照科普网  点击次数:958  发布时间:2016-06-06 16:40:09

[导读] 你是否因为厕所脏乱差,忘却整个风景区的美景?又是否在停水、停电的条件下,面临无法上厕所的尴尬?未来,卫生、干净、廉价的厕所将成为人们生产和生活的必需品,因此,一个崭新的产业即将焕发活力。

科技加创意,让出恭更净雅

文·本报记者  王 冠

你是否因为厕所脏乱差,忘却整个风景区的美景?又是否在停水、停电的条件下,面临无法上厕所的尴尬?厕所在人们心目中的形象总是与“高富帅”无缘。仰赖科技的力量,厕所有没有可能来一次“逆袭”?

采用负压及膜分离技术的资源化厕所技术、以密闭负压分集为基础的资源型气冲厕所技术、循环性冲水式厕所技术、就地生态处理零排放智能绿色厕所技术……来自第一届中国厕所技术创新大赛的优秀方案让厕所“逆袭”不再是纸上谈兵。

电催化氧化处理:无二次污染

形似房车的可移动一体化箱体,顶部放置太阳能光伏电池板,没有外加电源和水管……这不是兜售饮料和食品的移动汽车店面,而是内装抽水马桶的“Eco-san”生态厕所。

Eco-san厕所是一种动力和水自给的持续循环的可移动的集装化、模块化设备。”宜兴艾科森生态环卫设备有限公司总经理周小康介绍说,“利用电催化氧化处理回用技术,Eco-san可在一小时内杀死粪尿排泄物中的细菌病原体。整个系统一次补充水后无需再增补水,废水经电化学处理后可直接回收利用,对外界无二次污染。”

这项厕所技术在52项海内外厕所技术中脱颖而出,获得了第一届中国厕所技术创新大赛优秀案例奖。Eco-san厕所采用太阳能清洁能源,无需外加电源,适用条件相对偏远、恶劣地区。预制化、集成化、高度智能化的系统设计,使运营者可远程监控,做到无人值守。

如果遇到下雨、雾等太阳光照不足的情况,这个厕所还能用吗?单一的能源设计成为Eco-san厕所一块“短板”。大赛专家评议中建议其“提高能源利用效率,考虑备用能源方案。”周小康表示,这项技术目前已实现可外接电源。

负压气冲:源头分离以商养厕

以密闭负压分集为基础的资源型气冲厕所同样获得优秀案例奖,其获得评语是,“采用负压气冲技术冲洗,节水效果明显;处理方案组合灵活,资源化利用技术较完善;适合多场景使用”。

这款厕所技术研发者、万若(北京)环境工程技术有限公司总经理张健对厕所有着自己独特的见解。“粪的繁体字包括了三个部分:米、田、共,倡导的是自然循环。”他的创新灵感来自于从事多年的环保研究,“末端净化是在用能量‘消灭’能量,应当从源头入手,如同将墨水中的‘墨’与水分别进行资源化处理。”

他最初的想法就是,“将飞机上厕所技术降低成本用到平常人家,吸管抽到地下室,实现‘米田共’的原生态模式”。气冲厕所技术利用环境空气将粪尿冲进密闭的负压收集系统,兼具常规水冲便器使用方便和旱厕在节水上的优点的性能,杜绝臭气外溢。少量的厕具保洁清洗水来自处理后的洗手水(灰水),系统无需额外的冲厕水。厕间洗手水可来自处理的雨水、车运自来水桶或市政自来水。

“通过技术和结构上的创新,使系统能耗远低于常规便器冲洗水的供水能耗。”张健说,“气冲厕所有粪尿(黑水)混合收集和粪(褐水)、尿(黄水)分别收集两种,旨在根据不同的旅游地理环境条件,将资源化处理模块进行相应组合,生产液态肥或固态肥。”

比如,农业观光旅游区对肥料有就近需求,对粪尿排泄物进行稳定化,生产出的肥料直接投入农业使用;而在城市公园里,需要对高浓度排泄物在原位减量化、稳定化,避免或减少由于周转、输运给陆地和水体带来污染隐患。

技术,支撑厕所“改头换面”

每个人每天要上68次厕所。然而,“5年前,世界上没有一个公司从事我们所说的‘厕所革命’这样一项事业。”盖茨基金会水源、卫生与清洁项目主任布莱恩·阿伯加斯特说。

为解决全球25亿人缺乏基本卫生设施的困境,改变传统卫生设施浪费资源、成本高昂的缺陷,盖茨基金会于2011年在全球发起厕所创新大赛,资助研究机构、企业、高校及个人建设全球最贫困人群也用得起的、不铺设下水道的新型卫生设施。

2015年初,“厕所革命”之风席卷中国。“面对几千年来形成的歧视厕所、鄙视厕所、忽视厕所、厕所文化缺失及顽固的如厕陋习,面对中国旅游业快速发展中天文数字的厕所需求和巨大的厕所欠账,当然需要一场‘革命’!”国家旅游局局长李金早说。

我国将在20152017年建设旅游厕所5.7万座,到2017年实现旅游景区、旅游线路沿线、交通集散点、旅游餐馆、旅游娱乐场所、休闲步行区等的厕所达到“数量充足、干净无味、实用免费、管理有效”。

如何让“厕所革命”事业持续发展下去呢?阿伯加斯特认为,这需要通过创造商业合作的机会,直到能够使“下一代厕所”产业盈利。只有这样才是可持续的。

厕所产业是否已经做好准备?

张健介绍,气冲厕所的营利模式有两种:第一,由于具备高效节水、卫生无臭的特点,可以和零售、餐饮、服务站、广告位、休息厅、旅游区管理站等各类功能区合建,使之不仅仅是厕所,更承载综合服务功能,并从中获得商业收益,用以贴补厕所运营,建立综合服务理念的商业运营模式。第二,收集粪尿制备高附加值生态肥,用于有机食品生产及园林绿化,从而建立一种可持续商业模式。

在盖茨基金会的帮助下,Eco-san厕所已经卖到了太阳能资源十分丰富的南非,为未来大规模产业化“试水”。“盖茨基金会像中间桥梁,把大学引荐给配对的商业机构,这些商业机构因此可以获得技术,而要得到这个技术的一个条件是,商业机构需承诺向市场提供价格低廉的穷人负担得起的最终产品,以此惠及我们关心的贫困人口。”阿伯加斯特说。

■记者有话说

一个老问题 一个新产业

16世纪末,一位名叫约翰·哈林顿的英国教士设计出了世界上第一只抽水马桶;1775年,伦敦钟表匠亚历山大·卡明改进哈林顿的设计,发明了一种阀门装置;1889年,英国水管工人托马斯·克拉普改进了冲洗式抽水马桶的部件,采用储水箱和浮球,结构简单、使用方便,抽水马桶的结构形式基本上定了下来。

200年的时间里,以抽水马桶和下水管网为代表的厕所技术并没有跟上科学技术的发展脚步,成为一个被人们遗忘的技术“角落”。现有技术对水资源的大量浪费、污水处理对能源的高消耗,让世界上很多贫困地区没有能力安装上干净的卫生设施,从而面临传染性疾病的威胁。

在我国农村地区,还存在很多旱厕,臭气熏天、易招来蚊蝇和滋生蛆虫,并且使用一些年限后只能弃用,粪尿废弃物及其衍生物对土地和水资源产生长久的不良影响。

无需水、无需电、无需下水管道、可低成本运营、杀灭粪便中的病菌,成为在厕所技术领域高悬的“达摩克利斯之剑”——需要使用先进材料科学、化学处理方法、能源转化方式,拿出一份可以为全球25亿人提供卫生设施的可持续解决方案。

我国已有一些科研机构与企业投入到厕所技术革命当中,针对特定领域提出了行之有效的厕所解决方案,但仍存在着运营成本偏高、应用范围较窄等问题,短时间不能给厕所产业带来丰厚的利润,但这绝对是在为未来新一代厕所走进寻常百姓家做着一次又一次有益的尝试。未来,卫生、干净、廉价的厕所将成为人们生产和生活的必需品,因此,一个崭新的产业即将焕发活力。

来源:中国科技网-科技日报 20160606


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