11月22日上午, 中國農業大學教授,中國工程院院士、國際歐亞科學院院士汪懋華率團來到位於成都市雙流區的省級農業產業化龍頭企業四川科道農業有限責任公司考察,一個破題世界性城市難題的智慧可循環農業生態系統,走進了人們的視野。
生態系統 顛覆想像
當你家的樓裡樓外,全部種上了有機果蔬,從底樓到頂層,一排排整齊排列,做飯時,在家裡揪幾把,就能變成餐桌上的美味菜餚。
當家裡的廁所成了真空的,汙水通過真空管道,加入少量衝洗水進入真空罐內,再進入沼氣系統,形成一條可循環的生態循環之路。
你能想像嗎?
中國農業大學教授,中國工程院院士、國際歐亞科學院院士汪懋華率認為,這樣的農業新場景、新科技,即將在城市裡出現,不斷地改變我們的生活。構建以智慧可循環農業生態系統為基本單元的新型城市形態,是踐行新發展理念、創新城市發展治理的一大抓手,將作為一項世界性重大課題來研究。
「智慧可循環農業生態系統」是四川科道農業有限責任公司,歷時十餘年耗資上億餘元潛心科研而成,以規模城鄉農業為基礎,有機地融合農業精深加工、農業文旅文博文創、生態建築產業、環保產業、康養休閒、現代商貿和服務業等多個綠色高質量產業的一個產城一體、三產融合、三生共榮的革命型顛覆性項目。
項目運用自有專利核心技術,在建築物的陽臺、走廊和外牆開展立體設施農業生產。通過現代地埋式沼氣處理系統,對城鄉居民垃圾、大小便、城鄉農業生產殘餘和園林綠化殘留等有機垃圾就地或就近集中處理,為建築物牆體上的農作物提供有機肥等優質資源;依託灰黑水源分離技術,併集合採用中水回用和雨水回用技術,為建築物牆體上的農作物提供澆灌用水資源;通過現代智慧設施農業系統,自動、智能地完成施肥、澆灌等工作。該項目建成後,居民僅需向物業公司農業服務部門支付種苗費用和託管費用,家園即可變為菜園、果園,居民全年四季、一日三餐擁有專屬的高品質的有機果蔬。
實驗基地 綠意盎然
在位於雙流區金橋鎮的科道農莊裡,調研組見到了這一幅別具魅力的田園畫卷。在這個冬天,這裡仍是綠油油的一片,地裡種滿了白菜、蘿蔔、羅馬花椰菜等,泥土的芬芳撲面而來;路旁的溝渠裡流淌著清澈的水流;牛群在養殖棚裡發出低淺的哞叫……,
事實上,這不是一個普通的農莊,而是中國農科院都市農業研究所的試驗示範基地。這裡主要用於做實驗、搞研發。在發展都市農業的過程中,遇到的各種技術上、產業上的問題,都會在這個基地裡去尋求解決方案。
作為本土企業,四川科道農業有限責任公司創造性地提出了「生態農業建築」這一發展模式,把立體種植技術與城市居民小區結合起來,共同打造一個封閉的零排放、零汙染、高質量的城市生活系統,讓每戶居民都能擁有自己的「私家菜園」。
在位於雙流城市中心的弘民集團大樓四樓上,也有一處「私家菜園試驗田」。一個個特殊材料沿著牆壁而上,在架子上,整整齊齊的排列著規範統一的植物生長單元,樓房的牆體立即變成一個優質植物的生產系統。小白菜、捲心菜、紫菜等綠油油的煞是可愛,各種果苗也長勢喜人……
據介紹,生態農業建築最明顯的特徵是:通過專業化的設計和改建,可以在建築外牆和陽臺上實現農業生產,為每戶居民搭建一個『私家菜園』,根據時令種植茄子、苦瓜、番茄等蔬菜,桃子、柑橘等矮化水果及綠色植物。居民只需要在每一年年初的時候『點好菜』,決定好具體要種什麼,成熟了再採摘食用即可。而具體的種植過程,則可以全部委託給物業公司進行管理。種植用的箱體是專門設計的,可拆卸安裝,便於替換。土壤則經過了精心改良,並定期替換進行休耕。果蔬幼苗則是在農業工廠育好再移植過去。
新舊小區 均可實施
把城市中的高樓大廈,變成棵棵「大樹」,片片「森林」, 這個願望正在變成現實。「智慧可循環農業生態系統」在實施工程中,新舊小區均可實施,每個家庭都有屬於自己的「私家菜園」不再只是夢想。
建築主體不變,薄型生態牆板新增了住戶的使用面積。現在的隔牆大多用的是24公分的粘土磚,加上兩側的抹灰,牆厚達近30公分。新增使用面積,就是把隔牆厚度由厚改薄。通過前期對相關材料的理化指標分析,他們與交大建築研究所合作,利用中空玻璃面子「薄」裡子「厚」的原理,由水泥、陶粒、膠粉、石英砂、微膨脹劑等多種原料合成試製的薄型生態牆板,具有隔音、隔熱等與粘土磚同效的功能,隔牆厚度僅4-7公分左右,套三戶型120平方米的面積,比原粘土磚隔牆減少了近20公分,住戶可新增使用面積近10平方米。這種新型生態牆板已通過四川省建材產品質量監督檢驗中心的檢驗。此外,破壞土壤平衡的粘土磚生產,和燃煤燒坯對空氣的汙染,也將徹底減少,粘土磚廠徹底關閉後也不會影響城市的正常建設。
通道走廊不變,臨街盆栽給住戶新增了私家菜園,可以徹底減少城區菜市用地及農村種菜土地。通道走廊不變,就是老式樓房的外牆通道,相當於新式樓層的前後陽臺打通為約80公分寬的前後走廊,在外牆窗臺下和房簷垂直面,用鋼架搭成數層盆栽臺,用可替換的種植箱根據時令種植茄子、絲瓜、番茄等蔬菜,桃子、柑桔等矮樁水果及綠色植物,套三120平方米的戶型每戶不僅由生態牆板抵平了通道走廊面積,還可以新增臨街立面100餘平米的「翠綠幕牆」作為「私家菜園」。住戶不僅可自給時令蔬菜水果,還省去了跑菜市的往返時間,有效節約了生活成本,真正實現了鮮果時蔬就種在自家的外牆上。按季吃什麼種什麼,年初「點菜」至每月交物業公司打理,每天照單收貨。同時,由於大面積的立體果蔬牆形成,不但能天然吸收城市生活帶來過多的二氧化碳,保持大氣層中氧和二氧化碳的最佳平衡,還能徹底減少大氣中有害氣體的濃度及灰塵,盛夏的氣溫也會有所下降。區位優越的城區菜市用地也可騰出他途。緊缺的城郊菜地種植面積,也可以大大減少。據測算,套三120平米戶型的果蔬牆可節省菜地0.2畝左右,更令人頭疼的沿街臨時擺攤難治理的「遊擊買賣」問題也會自然大幅減少。
改變排汙系統,循環利用給住戶新增了燃料產量,可以徹底減少餐廚垃圾儲運處理的困難。改變排汙系統,就是改變建築內的黑水中水處理系統和雨水處理系統,將黑水、粉碎後的餐廚垃圾和小區內的殘枝樹葉等可降解物全部進入改建的沼氣池,沼氣作為燃料另鋪管道,供住戶選擇使用。沼渣和沼液製成無味無臭的有機肥,生產果蔬。洗臉、洗澡、洗菜等用的中水進入雨水系統,通過處理增壓後在智能澆灌系統上用來澆灌「翠綠幕牆」上的「私家菜園」,實現了內部排汙再利用的全循環,不僅新增了用戶低成本的沼氣燃料產量,節約了愈加稀缺的水資源,而且徹底減少了餐廚垃圾和小區殘枝樹葉的儲運處理困難,以及消除了城市汙水管網、汙水處理廠、垃圾處理廠的投資運營和維護費用。
權威授權 逐步推開
科道農業的母公司是一家開發房產近20年的建築集團企業。在10年前的產業轉型中,他們邀請專家教授組成六個科研小組,專程到以色列、日本等農業發達的國家實地考察,聘請農大、交大等專業領域的專家教授作為技術指導,經過近十年的潛心鑽研和試驗,綠色生態建築樓宅的主要應用試驗,己於2018年全面完成。與中國沼氣研究所共建的冷熱季節均衡產氣的沼氣池也投入使用。其中部分利用建築底層和頂層空間的生態生產可循環建築,獲得國家專利;具備有機農業水產養殖功能和內循環處理功能的生態建築,也獲得國家專利。與交大建築研究所合作試製的生態牆板,已通過了四川省建材產品質量監督檢驗中心的驗收。中國農科院都市農業研究所,去年底授予該公司「科道農莊」項目為:「都市農業試驗示範基地」,這是中國農科院都市農業研究所在全國範圍內授出的第一個牌匾,是對科道農業融合集成多項新技術建設綠色生態樓宅探索的權威認可。
科道農業的這種「智慧可循環農業生態系統」,即將推開,尤其是這種具備有機農業生產功能和內循環處理功能的生態建築,即將出現在人們面前,改善人們的生活。
該項目經中國農業大學教授、中國工程院汪懋華院士、同濟大學教授、中國科學院鄭時齡院士、清華大學教授、中國工程院錢易院士等農業、建築、環保生態領域的院士專家團多輪評審,一致認定該項目具有突出的經濟價值和社會效益。
對話院士:潛力無限
隨著中國城鎮化進程的不斷深入,隨之而來的各種「病症」如土地資源匱乏、垃圾成堆、水汙染、大氣汙染、土壤汙染、環境惡化等問題層出不窮。這些 「病症」和「頑疾」不但深度制約了中國新一輪的城鎮化進程和嚴重影響了鄉村振興戰略的實施,而且也嚴重破壞了人民群眾對美好生活的嚮往和「中國夢」的追求。 而「智慧可循環農業生態系統」正是解決這些城鎮化「病症」和「頑疾」的創新路徑」,中國農業大學教授,中國工程院院士、國際歐亞科學院院士汪懋華在接受採訪時說,面對這些亟待解決的問題,黨和國家非常重視。習近平總書記提出的 「綠水青山就是金山銀山」、「良好生態環境是最普惠的民生福祉」等新理念已深入人心, 因此,「智慧可循環農業生態系統」對公園城市建設和環境保護大有裨益。
汪懋華認為「智慧可循環農業生態系統」,有七大優勢:一是項目就地開展「廁所革命」和雨汙處理,降低汙水處理成本。二是項目高效地對園林綠化、農作物殘餘殘留、人禽糞汙進行資源化利用;三是項目就地開展有機垃圾全處理,降低生活垃圾處理成本;四是項目零成本且大面積地實現城鄉綠化率提升。五是項目對水、土地資源節約效果顯著,循環經濟示範效應明顯。六是項目是綠色、有機、高質量、都市農業創新型典範。七是項目對城鄉空氣淨化、環境保護、生態系統修復作用顯著,項目生態文明建設示範效應突出。
此外調研組還一致認為,如該項目在全國全面推廣,將成為根治「大城市病」的創新路徑,將有利支撐國家食品安全、新型城鎮化、城市群和生態文明建設戰略的實施,進而對實現中華民族偉大復興的中國夢產生巨大的推進作用。
【深度解讀】
真空廁所效果解讀:汙水通過真空管道,加入少量衝洗水進入真空罐內,再進入沼氣系統,形成一條可循環的生態循環之路。一般廁所用水30-40L/人/天(以35L計算),項目真空廁所用水3.5L/人/天。通過項目真空廁所,節約自來水0.0315m³/人/天;全國14億人可節約自來水4.41千萬m³/天;項目節水全國理論價值:1.323億元/天(以自來水3元/m³計算)。全國理論上減少汙水排放5.5千萬m³/天。
生產綠色能源沼氣效果解讀:廚餘垃圾產生標準為0.4kg/人/天,全國14億人可產生廚餘垃圾560000噸/天;
通過項目沼氣處理,每噸廚餘垃圾可產生:45立方沼氣,提純折合約27方天然氣、200kg沼渣,折合150kg有機肥。27方天然氣(2.02元/方)價值54.54元;0.15噸有機肥(800元/噸)價值200元;每噸廚餘垃圾項目價值合計:254.54元。
項目利用廚餘垃圾全國理論價值:1.42億元/天(1方沼氣相當於0.7千克標煤,以每噸廚餘垃圾產生45立方米沼氣計算)每噸廚餘垃圾可節約標煤31.5kg,全國每天減少燃燒1.76萬噸標準煤。
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