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作者:潘希 王莉萍 来源:科学时报 发布时间:2008-8-6 1:53:53
科学时报:科技描绘“绿色奥运”
 
编者按:
 
7年前,在北京成功申办2008年奥运会之时,中国就向世界郑重承诺,把北京奥运会办成一届绿色奥运会。
 
随着奥运的临近,纵览北京奥运赛场内外,从场馆建设到环境治理,从完善硬件到增强意识,"绿色奥运"的理念已经全面贯穿整个奥运筹办过程,已经牢牢植根于包括主办城市在内的全体国人心中。
 
作为2008年北京奥运会的三大主题之一,"绿色奥运"的实现离不开科技工作者们的辛勤努力。在北京奥运会申办成功后的2500多个日夜里,科技已经让"绿色奥运"实现了从抽象理念到全面践行的非凡跨越。

 

微生物降解生态厕所已经进入了奥运场馆,这项技术已取得10项专利,拥有我国自主知识产权。

 

经过污水处理后,北京北小河地区的环境明显改善。这意味着,无论在什么季节,北京的城市污水都可进行深度脱氮处理。
 
环保厕所进入奥运场馆
 
当观众们在奥运会主场馆"鸟巢"、奥林匹克水上公园、森林公园、青岛奥帆赛场观看精彩的奥运赛事和欣赏城市的美景时,使用公共厕所时通常都会出现的难闻异味将不会再成为困扰他们的问题了。
 
微生物降解生态厕所已经进入了奥运场馆,它是一种免水冲、无污染、无排放、智能控制运行的新型生态环保型卫生间。利用经过优化的微生物菌剂对人的排泄物进行原位无害化处理,转化成的生态有机肥实现就地资源化、无害化。这项技术已取得10项专利,拥有我国自主知识产权。
 
据了解,这项技术是在广泛吸收借鉴国际最新微生物技术研究成果的基础上,结合中国实际开发生产的。它的核心技术是将一定优化配置的降解菌种加入到菌床载体,置入产品的主处理器中,当排泄物进入主处理器后经搅拌器工作使之与菌床充分混合,生长在载体上的好氧菌等有效菌种能够产生蛋白酶、脂肪酶等,微生物最终把排泄物转化成生态有机肥。降解菌种还有专门消除臭味的微生物,保障空气清新。研发出这种生物环保厕所的北京中科隆泰生物科技有限公司是中国科学院微生物研究所专门从事环保科技产品研发、生产、销售的控股公司。
 
一位项目负责人介绍说,这种厕所有以下几个特点:安全环保,能直接将人的排泄物和生活垃圾通过微生物降解进行彻底消化;具有良好的经济效益,运行费用低廉,无须水冲,一座两个蹲位的环保厕所,与一座两个蹲位的普通公厕相比,一年可节水1000多吨,可节约清运、处理费用10000多元;安装简便,可根据需要随处安放,不受场地限制;外形美观,外观设计具景观效应;免除污染,一个人每天排出的大小便可污染10吨清洁的水体,一座普通厕所一天以100人计,可污染1000吨清洁水,用此环保厕所,一年可至少少污染36万吨清洁水。
 
据了解,生物环保厕所问世后,曾在旅游景区和人员密集的公共场所试用,使用者普遍反应良好。目前,除了奥运场馆外,北京八达岭长城、中国南极科考站、上海市区、西安市区、合肥市政府广场、新疆阿克苏及山东省的大部分城市和各大铁路局都用上了这一产品。
 
"这是一种真正意义上的绿色卫生间,有着广阔的市场前景。目前,全国28个大城市共有公厕11万个,年产粪便3000多万吨,其中90%的粪便被排入城市河湖,如果对这些传统厕所进行全面改造,预计至少可形成近百亿元的大市场。"项目负责人说。
 
生活垃圾变身新能源
 
无害化的垃圾处置方式和资源化利用的领先技术,将使2008年北京奥运会垃圾处置率达到100%,为绿色和科技理念写下浓墨重彩的一笔。
 
"城市垃圾污染控制及资源化利用处理技术"项目研发人员之一、中科院工程热物理研究所副研究员田文栋说:"城市生活垃圾是一种混合物。经过分选,我们将其分成可降解、可燃两大类。降解这部分主要为餐厨垃圾,由于含水量巨大,通过湿解可使有机物在发酵后变成肥料。"
 
城市生活垃圾中的可燃物,通过一个循环流化床为主的系统进行焚烧,燃料的化学能转化为热能,热能又转变为电能。每吨垃圾可发电300千瓦时~400千瓦时,每吨垃圾处理需投资约30万元。值得一提的是,焚烧产生的含有二次污染物的烟气通过脱酸和除尘净化后,变成洁净烟气排放。
 
"垃圾焚烧的核心是控制污染,包括二恶英的控制。"田文栋强调,我国垃圾焚烧污染控制标准中二恶英排放的限值为每立方米不得超过1.0纳克(10-9克)毒性当量(毒性当量是定量表示二恶英类毒性的一个指标),该技术通过稳定燃烧减少二恶英的生成,并借助尾气净化中的活性碳吸附进行最终脱除,甚至可使得垃圾焚烧尾气排放中的二恶英含量达到欧盟排放标准。
 
城市污水处理
 
作为"绿色奥运"的象征,奥林匹克森林公园万众瞩目,然而包括公园中心湖在内的奥运水系,在不同程度上均存在水体富营养化的隐患。
 
北京奥林匹克公园有一个200公顷的人工湖,湖中的水除了渗漏还要被蒸发,需要经常补水。由于水资源短缺,如果用自来水补充,成本就太高了,北京的城市污水经深度处理后回用非常必要。
 
"北京北小河城市污水处理"项目负责人、北京工业大学环境工程研究所所长彭永臻向《科学时报》介绍说,北京周边河湖由于其氮磷含量较高,极易发生富营养化。作为河流湖泊的补充水,回用污水的脱氮除磷是重点和难点。
 
污水经过深度处理,磷的含量应在每升0.5毫克以下,氮含量每升2~3毫克以下,作为城市河湖的补水才比较安全。彭永臻说:"磷的处理相对比较容易,在污水中加入化学混凝剂,就可以使其沉淀。但氮的处理却很难,用加混凝剂和用微滤超滤纳滤等方法都不能将其去除,而且费用较高。生物脱氮是最有效和经济的方法,我们通过实时控制和模糊控制实现了城市污水低温常温条件下短程脱氮,使其脱氮的过程大大缩短。"
 
据介绍,该项目污水生物脱氮是将污水中的有机氮转化成氨态氮,再将其氧化为硝态氮的生化反应:通常情况下,氨态氮要先转化为亚硝态氮,再转化为硝态氮,硝态氮在一定条件下再转化为氮气,实现污水脱氮。
 
但近年来国际上一直在研究一种短程脱氮的方法,即氨态氮变成亚硝态氮后使硝化反应过程结束,不再氧化成硝态氮了,而在另一种缺氧条件下直接转为氮气。这样不仅耗时短而且节省能源,既节省运行费用又节省有机碳源的投加量。"当然做到这一步需要很多条件,我们的研究主要围绕如何实现在通常条件下达到短程深度脱氮来进行。"彭永臻说。
 
温度是影响短程生物脱氮效果的重要环境条件之一,会直接影响微生物的种群结构和代谢活动。该项目使污水的温度在12℃~25℃的范围内实现了短程深度脱氮的效果,平均亚硝化率和总氮去除率都在95%以上。
 
"北京市的污水温度范围在13℃~25℃之间,这意味着,无论在什么季节,北京的城市污水都能利用这一技术进行深度脱氮处理。即使在2008年北京奥运会举办的夏季,城市污水仍然可以得到有效的处理和利用,给实现'绿色奥运'承诺有力的支持。"彭永臻说。
 
《科学时报》 (2008-8-6 资源环境)
 
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