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厉害了大西安!揭秘全球仅此一座“除霾塔”
2018-04-19来源:华商网-华商报


          除霾效果究竟咋样

        10平方公里范围内PM2.5下降效率基本达到15%目标值

        造价1200万划算吗

        这是科学实验,关注的是公共利益,核算起来成本是比较低的

        能否在城市中推广

        推广应用取决于多方面因素,如地理位置、小区环境、投资以及运行等

        西安需要多少『除霾塔』

        可能需要1000个,但从实际情况来说,要考虑如何设置更经济、效率更高

        位于西安长安区的全球首个多技术结合的空气净化塔实验项目发布阶段性成果

        塔内对空气过滤效率达80%以上,重污染天日处理空气达500万立方米

        这个能降污除霾的“悟空”未来可能还会“七十二变”

        雾霾,就像一个不知何时会出没的妖怪,侵扰着人们的生活。有时,不禁畅想要是能有个身怀绝技、能降龙伏虎的“悟空”来降服它该多好!

        现在,或许我们真的等来“齐天大圣”了——位于西安市长安区的全球首个多技术结合的空气净化塔实验项目4月17日发布阶段性成果,实验初步结果:在塔内对空气的过滤效率可以达到80%以上;重污染天对空气的日处理能力可达500万立方米;在10平方公里范围内基本达到了空气污染15%下降效率的目标值。

        >>靠山有实力

        主要依托中科院地球环境研究所

        西安交大两院士也来出席

        空气净化塔项目位于西安市长安区郭杜同辉路以西,用地呈矩形,南北方向长83米,东西方向宽47米,占地面积约3900平方米(约5.85亩)。该实验项目正式名称为“大型太阳能城市空气清洁综合系统(HSALSCS)”,简称净化塔,也称除霾塔。项目2014年提出概念,2015年8月项目破土动工,2016年6月净化塔封顶,2016年10-12月冬季集中观测,2017年7-8月夏季集中观测,2017年9月-2018年12月进行了环境效果评估,2018年4月17日,发布阶段性成果项目。

        主要依托单位为中国科学院地球环境研究所,参加单位有美国明尼苏达大学、西安交通大学。西安交通大学的陶文铨院士、何雅玲院士出席了昨日的发布会。中科院地球环境研究所党委书记、副所长曹军骥向媒体介绍了该实验项目的情况。

        参会单位有中科院地球环境研究所、西安交通大学、省环保厅、省科技厅、省发改委、省环保产业集团、西安市环保局、西安市环境监测站、西安市机动车尾气监测中心。全国数十家媒体,甚至连韩国媒体也派记者参加了发布会。

        >>技能很靠谱

        利用太阳能加热空气促流动

        在此过程中对空气进行过滤

        据介绍,该大型太阳能城市空气清洁综合系统是利用空气热升冷降的特点,在系统内加装过滤PM2.5和光催化材料,通过导流塔输出清洁空气,进而实现自动净化除尘的功能。这是国内外首次提出大型城市空气清洁的概念,并成功建造和运行的城市空气净化装置。该系统不仅可以有效去除城市大气中以颗粒物为主的污染物,而且可以探索节能型新能源领域各个技术环节的协调和集成,带动环保产业发展。

        简单来说,净化塔原理就是在高塔作用下对太阳能进行清洁利用,利用温差和压差推动空气自由流动,在此过程中对空气进行过滤的一种新的空气净化模式。目的是对团队提出的想法做一个尝试,从而开辟新的方法。和以往主要处理污染源的空气净化方式相比,这种方式采用的是环境净化的新途径。

        >>装备很先进

        地面铺鹅卵石储热

        过滤网墙采用三种过滤方案

        曹军骥说,我国空气污染成因特别复杂,各种污染排放源在不同气象条件下呈现出不同污染模式,很难制定一套通用控制方案。净化塔是中科院爱因斯坦讲席教授、美国明尼苏达大学裴有康教授研究组提出的“大型太阳能城市空气清洁系统”国家示范工程。

        该项目获2014年中科院重点项目支持、2015年陕西省重点项目支持,在长安区政府各部门支持下,长安区规划局通过了总平图的审批。由中联西北工程设计研究院有限公司负责设计,陕西省环保产业集团承建。地面上铺鹅卵石用来储热,过滤网墙采用了三种过滤方案。



        >>战斗力满点

        十平方公里范围内PM2.5下降效率基本达到15%目标值

        曹军骥介绍,从实验初步结果来看,效果还不错。在塔内对空气的过滤效率可达到80%以上,重污染天对空气的日处理能力可达500万立方米(成人一次吸入的空气约500ml,平均每分钟呼吸18次,每天呼吸2万多次,共计吸入空气约15-20立方米。空气净化塔在重污染天工作一天,可帮助周边25万~33万人改善吸入的空气质量)。就整体效果评估,目标值是降低周边10平方公里范围内PM2.5质量浓度15%,实际监测结果为11%-19%,基本达到了目标值。

        过去利用单项技术进行空气净化有过探索。但在全世界范围内,此前还没有把太阳能清洁利用、先进过滤方式、光催化(即利用光催化材料降解空气中的污染气体)三种空气净化手段结合起来,做成一个真正的空气净化装置。所以,目前这个净化塔也是全世界的第一个。

        那么净化塔是如何改善周围10平方公里(即半径约1.8公里范围内)的空气质量的?专家介绍,净化塔利用太阳能加热空气后,再利用温差和压差驱使空气向上流动,上升60米出了塔以后再向下沉降。如此一来便可以让空气流动起来,在流动过程中对空气不断进行净化,经过过滤净化的空气就对周围尚未改善的空气形成稀释,以此来达到降低空气中PM2.5含量的目的。

        至于将来的应用,曹军骥说可以在重污染区域搞单个建筑进行小范围净化,也可以结合现有的高塔或其他高的建筑物来进行空气净化尝试。

        净化塔工作原理

        集热棚:聚集空气并通过镀膜玻璃对空气进行加热,促使热气流上升,集热棚内设置过滤网墙,被污染的空气在通过过滤网墙时,可以滤除掉空气中的各种污染物和杂质。在集热棚边缘加装光伏太阳能板,可将太阳能转化为电能,对系统运行所消耗的电能进行额外补充。

        风机:通过风机叶片的运转加速推动空气的流动,从而提升净化空气的效率。

        镀膜玻璃:由普通单层钢化玻璃的表面两侧喷涂化学光催化试剂加工而成,该催化剂可以有效地降低空气中的成霾因子一氧化氮及其他挥发性有机物的活性,从而提高除霾效果。单层双镀膜玻璃夜间在LED光源下可以持续工作。

        >>净化塔简介

        学名:大型太阳能城市空气清洁综合系统(HSALSCS)

        出生年月:2016年6月

        身高:60米

        体型:呈圆柱形,塔内直径10米

        住址:西安市长安区郭杜同辉路以西,占地面积约3900平方米(约5.85亩)

        造价:整体造价1200多万元

        运行:除过人工,过滤耗材等运营成本一年约20万元

        特长:世界上第一个利用太阳能及过滤技术进行空气净化的建筑结构

        技能点:在塔内对空气的过滤效率可以达到80%以上;

        重污染天对空气的日处理能力可达500万立方米;

        在10平方公里范围内基本达到了空气污染15%下降效率的目标值



        净化塔7问

        1 净化塔里面结构是啥样?

        底部有鼓风机 三面墙是三种不同过滤材料

        净化塔主体由空气导流塔及玻璃集热棚两部分构成,建筑面积约为2580平方米。导流塔塔体呈圆柱形,高60米,塔体内直径10米,采用钢筋混凝土结构,塔体5.5米以下设有4个洞口,设置2台风机,集热棚成矩形布置于塔体底部,采用轻型钢结构体系。

        塔身的四周,是透明玻璃的屋顶。屋顶下,围绕着塔身的三面墙上,布满了过滤材料,就像空气净化器使用的过滤网一样。据介绍,三面墙分别是三种不同的过滤材料,以检测各自的效能。华商报记者分别摸了摸几种过滤材料,满手都是灰,其中清洗过的过滤材料和未清洗的,几乎是一白一黑的对比。

        从室外进入塔体内部,首先感受到的是凉风习习,头发随风飘扬,这就是空气被吸入循环的效果。塔底部有两个大的风机,是为了促进空气循环而加设的,风机上面是消音器,因此内部噪音很小。塔身中间是空的,向上望去,宛如在井底,望见一片天空,除了塔壁有能向上攀登的阶梯以及照明设施,再无他物。

        2 周边会不会聚集被净化塔吸来的脏空气?

        距离近的小区能享受到净化过的空气

        距离净化塔最近的小区,会不会聚集了被净化塔吸来的脏空气?

        据专家介绍,净化塔的净化区域是10平方公里内,污染空气被吸入净化塔经过净化后,清洁的空气从60米高空再下沉循环,周边10平方公里范围内的都会受益,空气是流动循环的,距离近的小区空气也是净化过后的。

        3 会不会对周边小区产生辐射?

        净化塔建设中没有使用任何放射性物质

        专家表示净化塔附近的市民不需要担心这个问题,因为净化塔建设中没有使用到任何放射性的物质,非常环保,根本不存在辐射等不安全因素。

        4 花1200万治小范围空气污染是否划算?

        核算起来成本是比较低的

        专家介绍,净化塔整体造价1200多万元,如果不包括人工在内,过滤耗材等运营成本一年大约20万元。

        一位环保志愿者说,建一个净化塔1200多万元,使用中不仅仅是环保的太阳能,也要用电来带动鼓风机,发电也会产生环境污染,如此高的成本来治理污染,划算吗?

        曹军骥表示,在治理污染上,社会意义和公共利益更为重要,空气质量的改善,可以减少很多疾病,减少患者的死亡,现在很多治理污染的成本都非常高,但也是必须的。针对净化塔来说,核算起来成本是比较低的。据了解,目前大家看见的净化塔,是一再“妥协”的结果,受制于面积、投入等因素,建的塔比较低比较小,如果面积更大更高些,可能只需要太阳能就能驱动空气的流动,不再需要电能的配合,净化效果也会更强大。



        5 家里装净化器作用是否更大?

        净化塔保障的是一个区域内的空气质量

        这位环保志愿者还提出,市民家庭里安装净化器作用是否更大?

        曹军骥表示,净化塔是一项科学实验,关注的是公共利益,保障的是一个区域内的空气质量,并不局限于居民家庭中的空气质量。净化塔是一次科学实验,探索这种方法的可行性和可能性,能不能通过这个办法,给治污降霾带来新途径新方案。实验数据证明,这种方法是可行的。是否推广运用,则取决于很多现实情况,需进一步论证。

        6 净化塔能否在城市建设中推广?

        或“变形”与建筑融合改造

        净化塔后期会在城市建设中推广吗?专家介绍,未来如果在城市建设总推广,有两个方向,一种是单独建立净化塔,另一种是将净化塔“变形”,结合其他在建的建筑物一起建设,或对现有建筑物进行融合改造,净化小范围区域内的空气。

        “目前有些高层项目在洽谈中,具体不方便透露。”曹军骥说,实验预计在今年底完成,而推广、应用取决于很多方面的因素,比如地理位置、小区环境、投资以及运行等。因为此前并没有相关方面的探索,实验完全是“自我摸索”,因此第一座净化塔在不断探索、尝试中建成,成本相对较高,未来如果能够推广,从单个变为“批发”,成本肯定会有所降低。

        据介绍,如何成本控制也是研究团队一直关注的方向,由于业界正在研发无损耗材,如果研发成功,耗材就可以不需要更换。

        7 如果推广,西安需要多少个净化塔?

        可能需要1000个 但得考虑设置配比

        一位韩国记者问:“这样的净化塔,西安需要多少个?”

        曹军骥说,这样的净化塔可影响10平方公里的面积,西安的面积是10000多平方公里,简单算下来,西安可能需要1000个净化塔。但从实际情况来说,城市对建筑物设置配比有要求,要考虑如何设置更经济、效率更高。

        “实验结果比较理想,或许,明后年就可能建设新的净化塔。”曹军骥说,净化塔是治理污染的一种新的方式,不是源头治理,而是直接进行环境净化。目前新的项目还在酝酿之中,可以是融合城市的地标建筑、观光塔建设,也可以附属于小区的高层居民楼,方式非常多样,这就是未来净化塔的“变形记”。

        本版稿件由华商报记者李琳 马虎振 采写 摄影 邓小卫
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