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十年了!廁所革命都給世界帶來了什么?

分類:環聯生態 > 技術創新    發布時間:2021年8月31日 9:27    作者:    文章來源:JIEI創新實驗室 瓦村農夫

  7月底,小編在領英上看到蓋茨基金會的Doulaye Kone博士在蓋茨基金會的網上發表了一篇博客,題為《The future of sanitation: 10 years of reinventing the toilet》。蓋茨基金會的中文微信公眾號也提供了中文譯文。
 
  小編在北京工作的時候,有幸也參與了蓋茨基金會的這個廁所革命項目,當時就能感受到Kone博士對這份工作的熱情。在他看來,這就是他的事業——讓地球另一半用不上干凈衛生的廁所的人,早日享用安全的衛生設施。在本期的《水星漫談》,基于Kone博士的博客,小編想寫一篇拓展閱讀的文章,和大家一起看看廁所革命十年所取得的成果。
廁所革命的十年回顧
 
  2011年,蓋茨基金會發起了“Reinvent the Toilet”的挑戰賽,旨在對當時的衛生設施進行突破創新。組委會對參賽團隊提出了極高的要求,首先要求創新的廁所去除有害的病原體,同時能變廢為寶,回收其中的能源、凈水和營養物;第二是要在離網的情況下運行,無需連接自來水和下水道,用極少的電量就能運行;第三是使用成本要低于每人每天三毛錢人民幣;第四還要有良好的顏值,對發達國家和發展中國家的人都能適用。
 
  盡管難度這么高,但還是吸引了超過25個技術團隊的參與。2011年7月,蓋茨基金會對其中的16個研究團隊的方案授予資助,幫助他們對這些創新方案進行商業化探索。
 
  2012年,基金會在微軟總部西雅圖舉行了為期兩天的創新廁所展覽會。
 
  2013年8月,基金會捐贈500萬美元,資助中國的科研機構、企業、發明家在內的各類創新力量,參與“下一代廁所”的研發。同年10月,在印度啟動了印度區的挑戰賽。
 
  2014年,第二屆廁所展覽會在印度舉行。
 
  2018年11月,第一屆的Reinvented Toilet Expo在北京舉行。
 
  2020年,基金會和南非水資源研究委員會(Water Research Commission)及南非科技創新部啟動了創新廁所的商業化平臺,加快創新廁所在南非學校和社區的中試實驗。
 
  十年成果
 
  在過去10年里,基金會已經投入了2億多美元用于廁所創新和其他開創性的衛生解決方案。
 
  在這些資金的資助下,我們也看到了各種創新廁所的面世。
 
  2015年,比爾·蓋茨當眾喝下了“萬能處理器(Omniprocessor)”凈化的出水。萬能處理器是一種基于社區使用的超級廢物處理器,可以將糞便和尿液轉化為可循環利用的水、電和肥料。
 
  從顏值而言,Omniprocessor顯然達不到挑戰賽的要求,但是因為它算是較早落地非洲的示范項目(塞內加爾首都的達喀爾),能受到蓋茨的賞面去喝一杯屎水也不足為奇。
 
  除了Omniprocessor,其實還有幾款高顏值的創新廁所,例如來自瑞士工程公司Helbling發明的HTClean廁所。它采用高溫高壓的工藝設計,專門為家庭設計的。:不需要連接自來水管和下水道,可以滿足一天4-10人的使用,真空沖廁系統可將每次用水降至200mL,同時采用智能化的觸屏操作,就外觀而言絕對是可以放在發達國家家庭的高大上智能家電。
 
  英國Cranfield大學團隊發明的納米膜廁所是另一個創新廁所黑科技。它的處理規模也是10個人口當量的家庭。和尿液分離廁所不同,這廁所將尿液和糞便混合收集。沖洗系統有一套獨特的旋轉輸送機制,無需任何水沖,同時還從視覺和嗅覺上阻隔臭氣。固液分離通過沉淀來實現。他們使用一種創新的中空纖維膜(在低玻璃轉化溫度下)分離出尿液的水分。獨特的納米結構膜促進水分以蒸汽的形式,而不是液體的形式傳輸。這樣能夠有效控制病原體和其他有味的揮發性物質。收集的干凈出水可作家用或者灌溉使用。
 
  在排除多余的水分之后,糞便剩下的固體會通過機械螺旋帶運至燃燒室,隨即轉換成灰渣和電能。這些電能可以支持膜工藝的運作。若有剩余電能,可以給其他低壓物品供電。
 
  ISO 30500
 
  除了技術和產品的突破,在這十年里,有一個ISO標準的面世也是劃時代的——2018年,“無下水道衛生系統”的國際標準ISO30500出爐,它旨在用于評估這些創新廁所的產品質量,它要求測定廁所的安全性、可靠性、處理能力等等,考察其對環境的影響,例如它產生的固體、液體、氣體會不會對周圍環境有影響,甚至還要評估噪音和異味的問題。
 
  這個標準將支持各國把此系統作為常規衛生設施的有力補充,這將開辟出一個新的全球產業,對于常規衛生設施和污水處理部門也大有助益。
 
  廁所革命在中國
 
  在這十年里,中國也對廁所革命做出了重要貢獻。
 
  來自江蘇宜興的艾科森團隊就是其中的代表。早在2014年,他們就開始參與蓋茨基金會的創新廁所項目,在過去幾年里,在南非完成了中試實驗,并在去年成為通過由TUV SUD認證的符合ISO30500廁所產品的公司。
 
  除了艾科森,也有其他團隊參與了這個廁所革命的浪潮。據基金會介紹,Omniprocessor在中國也有試點,他們和安徽的一家單位進行合作,嘗試打造成本更低的新一代“多功能處理器”。
 
  十年彈指一揮間,顯然這場廁所革命已經取得了不少實質成果,例如促生了一大批核心工藝和技術,但要實現真正的低成本運行,似乎還有一段路要走。在下一個十年里,中國在這場廁所革命中,可能會扮演更重要的角色——蓋茨基金會也希望利用中國的研發能力、中國的生產制造能力,來為世界生產出高性價比的創新廁所。最后想借北京科技大學李子富教授的話對廁所革命這十年做一個小結:“廁所革命應該是一個積極演進的過程。這個過程是一個不斷提升的過程,還有很多很長的路要走。”

        原標題:十年了!廁所革命都給世界帶來了什么?

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