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中国创新角逐“马桶革命2.0”
来源: 新华网发布时间:2015/2/2 15:15:49

    新华网北京1月27日电(姬少亭 谭思宇)自从1775年人类发明了抽水马桶以来,很多疯狂的想法都是在马桶上产生的。现在,人们产生了更加疯狂的想法,想要改变这个马桶。

    不用外接电源线路,不用链接城市下水管道,就可以将粪便尿液净化成饮用水,还可以生产出近似石油质量的生物质油……比尔及梅琳达·盖茨基金会(以下简称“盖茨基金会”)的“全球厕所创新大赛”收集到众多疯狂想法,其中很多来自中国。

    疯狂的便便

    “石油是由有机物在一定的温度和压力下变成的,我们相当于模拟了环境,让粪便中有大量的有机质,快速地工程化地产生类似石油的生物质油。”北京化工大学助理研究员王焕升说。该团队的“基于源分离的粪便生物质油制备装置”成为四个收到盖茨基金会赞助的项目之一。

    这个“便便变油”的想法得到了盖茨基金会高级项目官邝东来的喜爱。邝东来喜欢的另外一个想法是,来自荷兰代尔夫特理工大学的用微波处理方法,可以让便便气化消失。

    26日下午,这场被称作“厕所革命”的创意比拼大赛,正式在中国区进入第二轮方案征集,继续在这个国家寻找发明“下一代厕所”的创新家。

    四个中国项目在第一轮征集的34个申请方案中脱颖而出,分别拿到100万元到595万元的投资,资助总额高达约1300万人民币。

    大赛要求方案的创新性,包括粪便的无害化处理,无污染物的排放,不需要外接水管、下水道或电源,实现物质的再利用,而且系统费用控制在每人每天三毛钱人民币以内。

    另外一个让“便便”产生价值的想法来自清华大学牵头的团队,名为“以正渗透技术为核心的新型粪尿污水资源化处理系统”。

    清华大学副教授周律介绍说,通过正渗透技术进行后续的无害化与资源化处理,产出肥料与清洁水。“不需要外接电网,可以使用太阳能等现有技术,也不需要有下水管道,处理后的水比一般的自来水干净,可以直接使用,废料也经过无害化处理和浓缩,方便运输。”

    “大自然中的水也是经历过各种的循环,我们的技术其实就是快速模拟了大自然的水循环。”他说。

    “全球厕所创新大赛”2011年启动,已经成功举办两届,资助了非洲、亚洲、欧洲以及北美在内的16个生态卫生设施研发项目。中国区比赛于2013年 8月在京启动,由北京科技大学负责执行,盖茨基金会拿出500万美元吸引“马桶2.0”在中国的研发。

    “起初,很多卫生领域的人认为我们疯了,觉得我们就是浪费钱,还不如花钱挖些传统厕所来得实在。”盖茨基金会水和环境卫生部主任布莱恩·阿博盖斯特说,“可我们就是要实验过去不可能的事情,激励人们重新审视马桶。”

    “我们就喜欢疯狂的想法。”阿博盖斯特说,他最喜欢的一个想法来自西英格兰大学,他们想用“粪能”做燃料电池,为手机充电,“这样就可以一边上厕所一边充电了”。

    革马桶的命

    为什么要厕所创新?“18世纪技术不完全适合于21世纪的情况。”厕所创新大赛中国区项目负责人李子富说,现在,全球仍有25亿人缺乏满足基本安全、卫生需求的厕所,全球每年因人类排泄物直接导致150万儿童死亡。

    阿博盖斯特期待创新的马桶能够推动发展中国家的政府改变标准,从而促进新马桶的普及。他认为,这样的推动并非要摒弃原有的城市污水处理系统,而是在一些管道未能抵达的地方帮助人们使用到清洁、安全的厕所。

    盖茨基金会已经和印度政府签订协议,选出最佳方案,开发一套最为有效的卫生链条。

    “想向一个国家销售产品,最好的办法是让一些标准变为一个国家内部的标准。”邝东来说,“下一代厕所”的更大的目标地是南亚和非洲。

    带来气冲厕所系统的万若(北京)环境工程技术有限公司董事长张健认为,现有的排水系统存在失灵的情况。

    他说,全球只有四五个国家实现了90%污水处理,但同时全球都认为这样的大型处理系统是天经地义的事。现有系统本身也存在问题,现在用“用能量攻击能量,用资源去消灭资源”,耗费过高。

    上海理工大学副教授刘洪波说,一般的化粪池,污水需要呆一天半的时间,分辨有时需要一个月才能发酵成熟,而使用厌氧反应器可以大大缩短这一事件,几个小时就产生足够的甲烷。

    “沼气回收之后可以放在一些使用微量能源的地方,比如可以电击微生物,刺激微生物生长,可以更快产生沼气,尽量彻底分解粪便。形成一个循环系统,能源自给自足。”他负责的“高效MFC-MEC-ABR反应器处理粪便黑水的工艺构建与运行优化”项目也脱颖而出受到资助。

    盖茨做媒的商机

    基金会很想做“媒人”,为好的创新想法和大型生产企业牵线。“25亿人使用干净、卫生厕所的需求,存在巨大的商机。”阿博盖斯特说,基金会评选好想法,但并不做最后的裁决者,他们帮助想法变成现实,然后让使用者和市场去筛选。

    “需要”大过“喜欢”,邝东来表示,一些申请项目或许相互结合在一起才是最佳解决方案。他举例说,可以将整体设计的移动厕所和不需要外接水电系统的厕所结合在一起。

    李子富说,这些创新厕所一开始可能更多应用于公共厕所,随后逐渐发展到户用,这需要一个过程。他说,发布会当日,交通部也对这些新技术表示出兴趣,希望可以应用到高速公路服务区。

    邝东来认为,在全球统一标准的筛选下,中国创新和全球其他创新一样优质,甚至由于必须不同于以往的项目,创新将越来越难,对中国创新者的要求也越来越高。

    “就这么点儿事,全球科学家都在较劲了,真要不同反响,非常难。”张健说。

    李子富透露,气冲厕所系统曾经“遭遇”内部争议,讨论其创新性。结论认为,用气来代替水,收集物更小,整个系统更小,耗电量非常小,虽然原理上没有更明显的创新,但是在未来的应用中间,运行成本大大降低,很有可能可以推广应用。

    气冲厕所系统不同于已经应用于飞机的马桶,现有系统仍然需要一定量的水或者清洁剂,而张健的新系统完全不需要水,使得收集物体量更小,耗能更少。

    这一系统目前已在河北、福建的城乡结合部和农村地区试用,有100多户家庭参与体验。“用上了新厕所感觉很好,很多农民在过年时候跟亲戚朋友展示自己的新厕所,还会请别人到家里上厕所。”张健说。

    新一轮的征集从发布日起,申请者需在6个星期内提交初步方案,通过初审和完整方案的二审,6月公布结果,7月签订合同。

    盖茨基金会中国区新闻官张璟说:“中国很多潜在创新思想还没被挖掘出来,我们非常期待中国创新贡献全球健康事业。”

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