上海理工教授获大奖,环保厕所再升级
上海理工教授获大奖,环保厕所再升级
2022年,上海理工大学刘洪波教授领衔的团队凭借“资源循环型生态厕所构建及其低碳自持运行关键技术研发与应用”项目,荣获上海市技术发明奖二等奖。这一创新成果不仅解决了传统厕所的诸多难题,更为全球环保事业做出了重要贡献。
微生物电化学技术:让厕所成为“永动机”
该项目的核心技术是微生物电化学技术。简单来说,就是通过电刺激增强微生物的降解能力,让粪污处理效率大幅提升。刘洪波教授解释说:“我们把微生物产生的弱电重新返回到污水中,这样简单的操作居然产生了神奇效果,微生物降解粪便效率大大增强,产生了更多的电能。”
这一技术的关键创新在于实现了“自维持”运行。只要有源源不断的粪便进入厕所,处理装置就能持续运转,成为一个不断产能的“永动机”。据统计,在电流密度为每立方厘米3.5毫安的情况下,系统对粪尿中磷的回收率可达88.5%,对钾的回收率也可达35.4%。
“重新发明厕所”:从中国到世界
这一创新项目的源起,可以追溯到2014年比尔·盖茨基金会发起的“重新发明厕所”公益活动。该活动向全球科研工作者征集方案,要求在没有水、电力、化粪池的情况下,让厕所正常运转,且每个人的使用成本不能超过5美分。
刘洪波教授团队凭借在德国学习的微生物电化学技术,成功提交方案并获得肯定。上海理工大学团队成为“重新发明厕所”公益活动中国赛区优胜的四支队伍之一,共同获得500万美金资助。
实际应用:从火箭发射平台到非洲援建工程
目前,这一创新环保厕所已在国内多个地区落地应用。在北京、上海、江苏、浙江、河南、内蒙古、青海等地,已建成一百多座示范项目。应用场景涵盖方舱医院、石油公司、物流公司等。值得一提的是,该技术还随着央企走出国门,在非洲的中国援建工程中得到应用。
环保与经济效益双赢
这一创新技术不仅实现了粪污的无害化处理,更实现了资源的循环利用。通过微生物电化学耦合技术,可以从粪尿中回收氮磷钾等物质,制成高价值肥料。同时,处理后的污水可以回用,残渣也可以资源化利用,真正做到了“吃干榨尽”。
从经济效益来看,这一技术也展现出显著优势。据统计,已应用的“环保厕所”每年服务超过千万人,减少有机污染物5000吨左右。而且,由于采用了负压收集技术和新型液位气控阀门,单次冲厕水量从6升降低到2升,大大节约了水资源。
展望未来:为全球卫生事业贡献力量
在全球范围内,安全卫生的厕所仍然是一个亟待解决的问题。据联合国统计,目前拥有安全卫生厕所的人数还不到全球的一半。在发展中国家,如非洲地区,管网覆盖率仅有14%左右。上海理工大学的这一创新成果,无疑为解决这一全球性难题提供了新的思路和方案。
刘洪波教授表示:“我们测算下来,已实现应用的‘环保厕所’每年服务超过千万人,减少有机污染物5000吨左右。而且,由于采用了负压收集技术和新型液位气控阀门,单次冲厕水量从6升降低到2升,大大节约了水资源。”
这一创新不仅体现了中国在环保技术领域的进步,更为全球卫生事业贡献了中国智慧。随着技术的不断迭代和完善,相信这一创新成果将在更多国家和地区得到应用,为实现“人人享有卫生安全的厕所”这一目标贡献力量。