弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(Fraunhofer-Gesellschaft)是德國也是歐洲最大的應(yīng)用科學(xué)研究機(jī)構(gòu)。該研究機(jī)構(gòu)最近提出一種關(guān)于未來城市防洪和水生態(tài)建設(shè)方面的新理念。
最近,一個關(guān)于“水、污水、廢水”的環(huán)保產(chǎn)品交流會在德國慕尼黑舉行,會上來自世界各地的參展單位展示了其所在國家在水管理方面的環(huán)保新理念。其中,弗勞恩霍夫協(xié)會關(guān)于未來城市防洪與水生態(tài)的展廳,向世人展示了在未來氣候變化的條件下,城市如何管理和保護(hù)水、能源和環(huán)境。
展廳展示了一個新的城市水與能量相互轉(zhuǎn)化的理念,這是一個現(xiàn)代化、符合可持續(xù)發(fā)展的理念。該理念將在3年內(nèi)在德國的魯恩城實施,參觀者可以通過展廳的數(shù)字模擬平臺了解項目實施后的效果。
研究人員將水基礎(chǔ)設(shè)施列為“不規(guī)則”系統(tǒng)的范疇,例如水管、污水系統(tǒng)和蓄水設(shè)施等都屬于“不規(guī)則”系統(tǒng),這樣的系統(tǒng)要根據(jù)不同的老化情況進(jìn)行更新。托馬斯·布朗是弗勞恩霍夫協(xié)會的科學(xué)家,他說,市政的污水的收集和處理系統(tǒng)一般70年需要更新一次,而公寓的浴器則可能30年就需要更換一次,未來城市的水基礎(chǔ)設(shè)施也需要考慮這一點。
模型廳向人們展示了全新的未來家庭污水收集處理理念,可以在城市地區(qū)逐步推廣和應(yīng)用。該理念主要解決德國所面臨的三大問題,即人口變化、政策變化和能源策略。德國的魯恩城是一個人口為9萬的小城市,該城市未來幾年將進(jìn)行“水與能源”新概念城市建設(shè)。新概念城市建設(shè)的重點放在城市污水收集處理和水生態(tài)建設(shè)方面,項目的關(guān)鍵是將家庭重度污染水源和輕度污染水源分開,即研究人員所謂的“黑水”和“灰水”,分別表示污染程度較重和較輕的家庭污水。在建筑物的設(shè)計和建設(shè)中,研究人員試圖安裝分離的管道,一套管道用來收集來自浴室、洗臉盆和洗菜池的污水,另一套管道收集來自廁所、洗衣機(jī)和洗碗機(jī)的污水。一般地,德國每個家庭每天大約要使用110升水?!捌渲写蠹s一半以上的水量用于洗浴和洗菜,這部分水源可以進(jìn)行回收再利用,例如進(jìn)行沖洗馬桶等?!毖芯咳藛T解釋說。
展廳所展示的家庭污水回收處理,并不是在家庭內(nèi)部完成的,而是通過一個叫作“生態(tài)池”的結(jié)構(gòu)來完成的,所謂的“生態(tài)池”,其實就是一個充滿水生植物的綠化帶,植物的根泡在水里,吸收水里的營養(yǎng)成分,營造合適的生長條件。這樣做的結(jié)果是實現(xiàn)了城市水生態(tài)的雙贏局面,增加了城市綠化面積,城市變得更加干凈,同時,城市的洪水威脅也大大降低,因為植物下面有一個大的儲水設(shè)施,在有洪水的時候起著蓄洪和滯洪的作用。研究人員指出,每個家庭有一個1米見方的“生態(tài)池”就足夠了。從長遠(yuǎn)來看,如果將家庭的污水按照“黑水”和“灰水”的標(biāo)準(zhǔn)分開進(jìn)行收集,則“生態(tài)池”系統(tǒng)將具有更加靈活的可操作性。研究人員希倫·布蘭德說,科學(xué)家們最初是希望通過家庭污水的重力作用保持系統(tǒng)的運行,但是,從長遠(yuǎn)來看,重力作用并不能滿足要求,可能還是需要使用真空泵。經(jīng)過這樣的設(shè)計來處理以后,高濃度的污水被直接輸送到污水處理中心,進(jìn)入污水處理中心的生化池,用以產(chǎn)生甲烷和沼氣,這樣大大減少了處理污水的能源消耗?!斑@將會明顯地節(jié)省能源的消耗,同時,我們還能回收氮肥和磷肥?!毕愓f。