中國(guó)周刊

小廁所,大科技 科技智能 干式生物環(huán)保廁所

2018-12-08 8:39:50

文/《中國(guó)周刊》記者 劉霞
供圖/比爾及梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)北京代表處、中漁科尼
責(zé)編/劉霞

如今廁所不僅成為了關(guān)乎人們的健康、影響國(guó)家形象、促進(jìn)生態(tài)環(huán)保、提高文明意識(shí)的一種標(biāo)志,更為重要的是隨著廁所革命的影響,新科技時(shí)代,廁所與科技的完美結(jié)合催生了許多衛(wèi)生新技術(shù),小廁所已經(jīng)變成了科技創(chuàng)新的載體。廁所新革命正不斷刷新人們的認(rèn)知,更舒適、環(huán)保、低碳、節(jié)能、安全、健康、智能化、人性化,具有核心技術(shù)的衛(wèi)生技術(shù)如雨后春筍般萌芽。我們不禁要問(wèn),這些具有顛覆性的衛(wèi)生技術(shù)的面世,又將以怎樣方式影響我們的生活?

無(wú)下水道衛(wèi)生系統(tǒng),挑戰(zhàn)廁所難題

中國(guó)目前的廁所細(xì)分市場(chǎng)主要在旅游廁所,這也是政府推動(dòng)的“廁所革命”的重點(diǎn)。但事實(shí)上,現(xiàn)有的公共廁所,包括在旅游景區(qū)使用的,大都需要接通下水道,因而對(duì)這些廁所的運(yùn)營(yíng)和改進(jìn)存在比較大的挑戰(zhàn)。另外,中國(guó)農(nóng)村社區(qū)的一些廁所方案并不安全,對(duì)地下水或水源造成污染。政府也為此出臺(tái)了更嚴(yán)格的環(huán)保規(guī)定,加強(qiáng)對(duì)大氣、水的保護(hù)。

在前不久舉行的“新世代廁所博覽會(huì)”上,比爾·蓋茨帶著一罐糞便上臺(tái)演講,為無(wú)需連接下水道即能實(shí)現(xiàn)排泄物的降解滅菌、產(chǎn)出清潔的水和固態(tài)物質(zhì)的新一代廁所技術(shù)“代言”。

為了解決這些問(wèn)題,需要通過(guò)創(chuàng)新的廁所技術(shù)殺滅病原體,杜絕病原體進(jìn)入到環(huán)境里面,保證飲用水和空氣的安全。而目前世界上已經(jīng)擁有了這樣的技術(shù)。

比爾及梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)(簡(jiǎn)稱蓋茨基金會(huì))是這項(xiàng)技術(shù)的積極推進(jìn)者。于2018年11月6號(hào)?8號(hào)在北京主辦的“新世代廁所博覽會(huì)”上,便展示了這項(xiàng)新的廁所創(chuàng)新技術(shù)——無(wú)下水道衛(wèi)生系統(tǒng)。

蓋茨基金會(huì)水源、衛(wèi)生和清潔項(xiàng)目副主任杜拉葉·克乃在本次“新世代廁所博覽會(huì)”的媒體預(yù)熱會(huì)上表示:這項(xiàng)創(chuàng)新廁所技術(shù)的最大特點(diǎn)是,它是一種新型無(wú)下水道衛(wèi)生產(chǎn)品,能殺滅糞便中的有害病原體,還能將糞便轉(zhuǎn)化成為清水、肥料等副產(chǎn)品,對(duì)水資源短缺的中低收入國(guó)家和衛(wèi)生條件亟待改善國(guó)家都具有重要意義。

化糞便為水電,這個(gè)技術(shù)背后的公司是美國(guó)西雅圖的一家生物公司Janicki Bioenergy,這便是位于Janicki Bioenergy公司美國(guó)總部的萬(wàn)能處理器原型。

“無(wú)下水道衛(wèi)生系統(tǒng)”主要包括三種比較成熟的技術(shù):

第一種為“新世代廁所”(Reinvented Toilet,RT)。新世代廁所為獨(dú)立式廁所,能將廢物轉(zhuǎn)化為不含病原體的物質(zhì),因此不會(huì)致病。同時(shí),新世代廁所不需要排水、管道、電力或污水處理廠。

第二種是被稱為“萬(wàn)能清掏機(jī)”(Omni-Ingestor,OI)的新技術(shù)。此技術(shù)能清空位于任何地方的化糞池和坑式廁所,且不受排泄物的干濕程度的限制。

第三種則是可以殺滅收集到的廢物中的病原體,并將其轉(zhuǎn)化成清潔水、綠色能源或肥料等的“萬(wàn)能處理器”(Omni-Processor,OP)。

新世代廁所分為單體和多單位兩類,單體新世代廁所通常指的就是戶廁,適用于單戶家庭,也就是單獨(dú)的一個(gè)馬桶,一般用戶可以在家里視情況升級(jí)、自行處理。多單位新世代廁所適用于公寓、大樓,一般的形式就是終端有多個(gè)廁位,然后通過(guò)比較簡(jiǎn)單的管網(wǎng)把它連到同一個(gè)處理設(shè)備上,這種管網(wǎng)不是大管網(wǎng),可以走地面。

我們現(xiàn)有的糞便和生活污水的處理基本上經(jīng)歷三個(gè)環(huán)節(jié):收集-運(yùn)輸-處理。而蓋茨基金會(huì)的思路首先就是把這三個(gè)環(huán)節(jié)并在一起,形成同一個(gè)設(shè)備。這樣,省去了運(yùn)輸?shù)沫h(huán)節(jié),收集和處理都可以在一個(gè)完整的鏈條上完成。同時(shí),對(duì)鏈條進(jìn)行優(yōu)化。

由英國(guó)克蘭菲爾德大學(xué)SWEE學(xué)院(School of Water, Energy and Envionment)所帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在蓋茨基金會(huì)的資助下,成功研發(fā)出世界上首個(gè)納米膜馬桶(無(wú)水馬桶)。

蓋茨基金會(huì)北京代表處高級(jí)項(xiàng)目官劉東被稱為“廁所先生”,他對(duì)中國(guó)的廁所革命和廁所項(xiàng)目都非常了解。他解釋,前端(收集)是沒(méi)有什么可優(yōu)化的,中端運(yùn)輸?shù)沫h(huán)節(jié)怎么會(huì)不跑冒滴漏,它用了新型的吸糞車(chē),可以保證比較充分的去把污染物吸走,比較安全。處理的環(huán)節(jié)最為關(guān)鍵,絕大部分的污水都可以做到處理之后排到地表,或者是達(dá)到另外一些標(biāo)準(zhǔn)可以進(jìn)行一下中水儲(chǔ)用。但是它有一個(gè)重大問(wèn)題就是污水處理廠會(huì)產(chǎn)生污泥,因?yàn)樗褂玫奶幚矸椒ń凶龌钚晕勰嗵幚矸?,這個(gè)技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)幾十年了,它最大的問(wèn)題就是處理完之后會(huì)存在一定的污泥,這個(gè)污泥可能在過(guò)去不是問(wèn)題,人口相對(duì)比較少的時(shí)候污泥量不會(huì)太大,但是現(xiàn)在這已經(jīng)成為很大的問(wèn)題了。特別是大型城市,一個(gè)污水處理廠一年可能產(chǎn)生幾十噸的污泥,這個(gè)污泥無(wú)處可去。

為了解決這一問(wèn)題,蓋茨和他的合作伙伴開(kāi)發(fā)了一個(gè)小型處理廠,能夠處理從坑廁、化糞池和下水管道中收集的糞便和有機(jī)物。這就是“萬(wàn)能處理器”,它不僅能產(chǎn)生足夠的電力支持自身運(yùn)轉(zhuǎn),還可以放置到任何一個(gè)地方;它能將人類糞便中的有害病原體殺死,還能將剩下的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)品,包括清潔的水、電力和肥料。

第一套OPS100處理器,已于2015年在塞內(nèi)加爾的達(dá)喀爾投入試運(yùn)行,2018年將完全交付塞內(nèi)加爾國(guó)家衛(wèi)生局。目前生產(chǎn)制造企業(yè)美國(guó)Janicki Bioenergy公司還在對(duì)第二代OPS200不斷進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)試。2019年,第一臺(tái)S200商用機(jī)會(huì)被運(yùn)送至塞內(nèi)加爾達(dá)喀爾。

三利合干式環(huán)保公廁,以無(wú)水無(wú)電的節(jié)能技術(shù)、生態(tài)環(huán)保的干濕分離、有機(jī)肥料循環(huán)的再生和清潔無(wú)味的防凍防堵等優(yōu)勢(shì),受捧于國(guó)內(nèi)外各景區(qū)景點(diǎn)及旅游廁所的需求方。

中國(guó)政府部署推進(jìn)全國(guó)生態(tài)文明建設(shè)工作,著力加強(qiáng)綠色循環(huán)節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展, 推進(jìn)綠色城鎮(zhèn)和美麗鄉(xiāng)村建設(shè),為“萬(wàn)能處理器”的推廣應(yīng)用提供有利環(huán)境。

劉東認(rèn)為,在中國(guó)的大城市,大型的垃圾處理站已經(jīng)從很大程度上解決了城市垃圾的處理問(wèn)題。而中國(guó)縣城、鎮(zhèn)、村的污泥和垃圾處理才剛剛起步,農(nóng)村的垃圾和污泥的收集是個(gè)很大的挑戰(zhàn),而“萬(wàn)能處理器”集成化的特點(diǎn)就能很好地解決這個(gè)問(wèn)題。

劉東舉例說(shuō),過(guò)去建設(shè)的垃圾填埋場(chǎng),以前是做一層防水,就跟家里衛(wèi)生間做防水一樣,填進(jìn)去蓋上希望變成一個(gè)密封的罐子。“這個(gè)防水層有時(shí)候會(huì)漏,因?yàn)槔诙逊实倪^(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生很粘稠的滲濾液,很多時(shí)候你聞到那個(gè)垃圾填埋場(chǎng)很臭的味道就是滲濾液產(chǎn)生的,這個(gè)理想狀態(tài)是和垃圾存在一起,但是現(xiàn)實(shí)中很多情況下會(huì)漏出來(lái),這樣需要進(jìn)行處理才行?!?/p>

OP的解決方案是:運(yùn)過(guò)來(lái)的垃圾直接燒掉,然后產(chǎn)生的灰燼可以直接拿去填埋,也可以做建筑材料或其他的用途。“那么這樣就不會(huì)產(chǎn)生新建的垃圾填埋場(chǎng)的需求,這個(gè)可以解決持續(xù)性的問(wèn)題。再就是現(xiàn)有的垃圾填埋場(chǎng)可以把過(guò)往垃圾挖出來(lái),通過(guò)OP處理掉,這樣一個(gè)垃圾填埋場(chǎng)就可以空出更多容量接受新的垃圾?!眲|說(shuō),如果垃圾可以及時(shí)被安全處理掉,那么垃圾填埋場(chǎng)也不需要占用大片土地進(jìn)行垃圾處理,節(jié)約出來(lái)的土地就可以改建成公園或其他市政用途,因此OP提供的解決方案也得到了中國(guó)地方政府的支持。

干式生物環(huán)保廁所,遵循大自然原理

尊崇自然,順應(yīng)自然,是中國(guó)自古就喜歡的一句古話,體現(xiàn)了中國(guó)人在長(zhǎng)久與自然相處中學(xué)到智慧。起源于歐洲的新型的生態(tài)環(huán)保廁所——三利合干式生物環(huán)保廁所,它對(duì)人體排泄物的處理過(guò)程也體現(xiàn)了其遵循大自然原理的理念。不依賴水沖,不需要電力,使用的過(guò)程體驗(yàn)良好,沒(méi)有氣味和蚊蟲(chóng)的滋生,通過(guò)生物降解處理,最大的限度對(duì)自然環(huán)境進(jìn)行保護(hù),同時(shí)變廢為保,將排泄物回歸自然。

“蚯蚓堆肥法”是三利合環(huán)保公廁采用的核心處理技術(shù),它通過(guò)傾斜的傳送帶分離尿液和固體排泄物料,使用者通過(guò)腳踏板直接產(chǎn)生動(dòng)力驅(qū)動(dòng)傳送帶的移動(dòng),把糞便和衛(wèi)生紙傳送到技術(shù)分解室——一個(gè)獨(dú)立的空間,形成堆肥,在堆肥的下面配置一定數(shù)量的蚯蚓,利用蚯蚓將糞便轉(zhuǎn)化為無(wú)公害且有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的有機(jī)肥。整個(gè)過(guò)程完全是在封閉的狀態(tài)下完成,不需要任何電力及人員干預(yù),沒(méi)有任何氣味,不需要任何的添加劑,全部依靠自然的力量完成糞便的分解利用,是真正意義上的生態(tài)廁所。

2017年11月19日,第二屆中國(guó)廁所創(chuàng)新博覽會(huì)在上海召開(kāi)。來(lái)自法國(guó)SANISPHERE(三利合)公司的干式環(huán)保廁所亮相本屆博覽會(huì),這一遠(yuǎn)渡重洋的先進(jìn)“新技術(shù)”吸引了與會(huì)者的強(qiáng)烈關(guān)注和熱議,也觸發(fā)了中國(guó)企業(yè)中漁科尼(北京)休閑文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司與其的戰(zhàn)略合作。

法國(guó)SANISPHERE(三利合)公司總部位于法國(guó)德龍省地區(qū),擁有超過(guò)27年的干式環(huán)保廁所研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。干式環(huán)保生物公廁技術(shù)在歐洲一直是高山景區(qū)最受歡迎的環(huán)保公廁,產(chǎn)品遍布世界數(shù)十個(gè)國(guó)家,擁有超過(guò)1000個(gè)安裝服務(wù)點(diǎn),其國(guó)際成熟的生物處理技術(shù)包含三大技術(shù)系統(tǒng):干濕分離系統(tǒng),生物分解系統(tǒng)、空氣動(dòng)力系統(tǒng)!

2017年底,中漁科尼將其技術(shù)引進(jìn)中國(guó),并與法國(guó)三利合成立了中法合資企業(yè),并在山東威海成立了技術(shù)研發(fā)中心。

三利合千式生態(tài)廁所的標(biāo)準(zhǔn)安裝,首先根據(jù)要求尺寸在安裝地點(diǎn)進(jìn)行挖掘工程,并按要求鋪好基礎(chǔ)。然后使用起重機(jī)將廁所整體吊裝,放在挖好的指定位置。如條件不允許,也可實(shí)行分體組裝;將管道連接到外部的液體儲(chǔ)存罐上。用沙子和砂石將四周空隙填滿,并將地面做平,安裝完成,并由工程人員在技術(shù)艙添加生物群,即可投入使用。

三利合干式生物廁所最大的優(yōu)勢(shì)就是不用水不用電節(jié)省了前期的管線施工,環(huán)保純生物降解、無(wú)需后期人工清運(yùn)的優(yōu)點(diǎn),使干式廁所具有無(wú)需維護(hù),也使得廁所的選址可以更加的自由化,人性化。在旅游景區(qū)、滑雪場(chǎng)、海島、偏遠(yuǎn)山區(qū)等缺水少電區(qū)域具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

崗什卡雪峰是環(huán)西寧旅游圈最近的第一高峰,被青海省登山運(yùn)動(dòng)管理中心確定為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的三座登山雪峰之一,是國(guó)內(nèi)外旅游愛(ài)好者登山探險(xiǎn)的理想場(chǎng)所,也是登山、山地縱走的訓(xùn)練基地。

崗什卡大本營(yíng)(海拔4380米)位于冷龍山(海拔5254.5米)山腰之上,是登頂崗什卡雪峰重要的休息中轉(zhuǎn)站,也是國(guó)內(nèi)雪峰基地?cái)?shù)一數(shù)二的豪華木屋休息站。

近年來(lái),隨著青海省登山探險(xiǎn)旅游知名度的不斷提高,它已經(jīng)吸引了眾多的國(guó)內(nèi)外登山探險(xiǎn)旅游愛(ài)好者。但由于寒冷的氣候和高海拔等等因素,崗什卡雪峰大本營(yíng)的公廁卻成了登山客旅游服務(wù)的短板和一個(gè)急需解決的問(wèn)題。

高海拔地區(qū)大多屬于自然生態(tài)保護(hù)區(qū),基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、生態(tài)環(huán)境脆弱,建筑的物資需要馬匹一點(diǎn)一點(diǎn)地運(yùn)上去,難度可想而知。所以,需要使用更加便捷、對(duì)排泄物后期處理更加環(huán)保生態(tài)的先進(jìn)技術(shù);尤其是海拔四千米以上的高寒地帶,廁所建設(shè)維護(hù)需要解決缺電、缺水、無(wú)管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施,以及冷凍、排污處理、環(huán)保、降解等技術(shù)難題。

2018 年 5 月4日至5月20日,第一批干式廁所于青海省崗什卡滑雪基地建成,這是在中國(guó)安裝的最高海拔的三利合廁所。

目前,中漁科尼干式生物廁所已遍布京津冀、安徽、甘肅、山東、內(nèi)蒙古、陜西、云南、青海、山西等省市,并成功落地2022年冬奧會(huì)主場(chǎng)地張家口。

智能化設(shè)備,讓上廁所更有趣

在科技飛速發(fā)展的當(dāng)下社會(huì),智能化開(kāi)始走進(jìn)人們的生活,并深深地融入其中,廁所作為方便人們生活的基礎(chǔ)設(shè)施,為了最大化給人提供便捷的服務(wù),加入智能化的設(shè)備,也是當(dāng)下的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

“踐行‘廁所革命’,就是要讓一個(gè)小廁所也能玩起高科技,總之一個(gè)目標(biāo):廁所不僅僅只是為人們帶來(lái)方便,還要讓上廁所成為一種樂(lè)趣。

左圖:用硬梆梆又帶刺的電路板所做成的馬桶,是由美國(guó)新澤西一位名叫Steven Rodrig的電子修理工創(chuàng)造的,售價(jià)為500美元。
右圖:日本打造了一個(gè)被360度滑雪道全景所包圍的廁所。當(dāng)你如廁的時(shí)候猶如身處滑雪道的坡頂,超級(jí)刺激。

在北京市房山區(qū)政府對(duì)面的小廣場(chǎng)上,一棟藍(lán)色建筑格外引人注目,建筑門(mén)口沒(méi)有常見(jiàn)的“WC”標(biāo)志,而是標(biāo)有醒目的“第五空間”幾個(gè)大字。外墻上掛有公廁、ATM、WiFi和電動(dòng)汽車(chē)充電樁等多個(gè)圖標(biāo)。

進(jìn)入廁所內(nèi)部,不同高度的大小馬桶、嬰兒安全座椅和專門(mén)為嬰兒更換尿布的尿布臺(tái),處處以人為本?!暗谖蹇臻g”入口不再使用臺(tái)階,而是以緩坡方式進(jìn)入。

除了具備最基本的廁所功能外,“第五空間”還提供金融、上網(wǎng)、充電、繳費(fèi)等多種基本公共服務(wù),成為繼家庭空間、工作空間、社交空間、虛擬空間之后,人們常來(lái)常往的一個(gè)新公共空間——“第五空間”。

加熱馬桶不新鮮,冰凍馬桶會(huì)給你全新感受。韓國(guó)首爾,一位男孩坐在冰廁所上。會(huì)不會(huì)受傷?或許只有親自一試,才能體驗(yàn)其中的酷勁兒。

2017年“世界廁所日”,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部組織研發(fā)的“全國(guó)公廁云平臺(tái)”正式上線試運(yùn)行,匯總?cè)珖?guó)近33萬(wàn)條公廁信息,初步實(shí)現(xiàn)快速尋廁功能。就目前來(lái)看,“全國(guó)公廁云平臺(tái)”不僅能夠通過(guò)定位尋找到廁所,甚至還能進(jìn)行有條件的篩選,比如是否有廁紙、是否收費(fèi)、是否婦嬰專用等都可以進(jìn)行針對(duì)性篩選。

反正上個(gè)廁所你都可以跟買(mǎi)菜似地挑選一波了,另外還可以通過(guò)“共享廁所”按鈕來(lái)發(fā)布附近的公共廁所位置,以后出門(mén)走丟了,可以不用擔(dān)心了,到廁所門(mén)口團(tuán)聚就可以啦!

2018年11月18日,在又一個(gè)“世界廁所日”來(lái)臨之際,第三屆中國(guó)廁所革命創(chuàng)新博覽會(huì)暨高峰論壇在上海光大會(huì)展中心拉開(kāi)帷幕。在現(xiàn)場(chǎng),人臉識(shí)別取紙機(jī)、智慧公廁云管理平臺(tái)、智慧廁所+無(wú)人超市、純植物去臭液等新產(chǎn)品、新科技紛紛亮相,直指廁所這一民生領(lǐng)域面臨的環(huán)保、節(jié)能、選址、便利、管理等方面“痛點(diǎn)”,在“建、管、養(yǎng)”等環(huán)節(jié)都帶來(lái)多種創(chuàng)新性解決方案和思路。

英國(guó)33歲的水管工科林———————————弗茨(Colin Furze)發(fā)明了世界上速度最快的移動(dòng)馬桶,行駛速度高達(dá)每小時(shí)55英里。這臺(tái)移動(dòng)馬桶靠汽油提供動(dòng)力,每行駛10英里耗油1加侖,它使用方便,輕輕按下把手,馬桶即可進(jìn)行沖水,而把手前有一個(gè)夾子, 使用者可以將報(bào)紙夾在前面,邊使用移動(dòng)馬桶邊閱讀報(bào)紙。

科技智能真是人類的福音。試想一下,如果公共廁所里的給皂器、垃圾桶什么的全是智能化的,上個(gè)廁所除了自己的衣物需要手動(dòng)解決,其他都不要自己動(dòng)手,是不是想想都覺(jué)得格外的激動(dòng)呢。

編輯:楊文博

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