文汇报:孵化创意梦想,“生态浮床”积淀工匠精神

上海理工大学学生团队一等奖设计成果聚焦黑臭水体整治问题

时间:2018-06-07浏览:339编辑:董真摄影:    通讯员:设置

高楼大厦林立,车辆川流不息,街道绿意盎然,河流穿城而过……本是一派美好的现代城市景象,河道“黑臭”现象却令此大打折扣——这种情况在不少城市确是事实。据相关数据统计,目前全国地级及以上城市建成区的黑臭水体总认定数已达2100个,在上海,这一数字为56,眼下本市虽已基本完成治理,但整治后的水体仍处于相对脆弱的状态,很容易受到外界的影响而重现“黑臭”。这一亟待解决的问题引起了上海理工大学一群年轻“创客”的注意。在不久前举行的第三届“汇创青春”——上海大学生文化创意作品展示活动 (环境设计类)中,他们自主研发的新型“生态浮床”获得了一等奖。

关注城市水体环境问题,用创意优化策略

从外观看,这个名为“基于零价铁、生物炭和土壤复合基质的可移动式生态浮床”宛如一朵盛放的“小花”,六朵“花瓣”上部均为太阳能发电板,其中有三瓣的下部空间是电源与控制板块区,其间还有三个螺旋桨,“花蕊”处则是一块植物种植区和复合基质填充区。项目组长、上理工环境工程专业大三学生陈旭用“动静结合”形容这一产品的特点。

陈旭解释,一方面,利用零价铁强化的生物炭吸附和植物吸收的协同效应,以及微生物生化作用的辅助,这一浮床可实现对水体中氮、磷、有机物等污染物的富集去除;另一方面,利用太阳能发电—螺旋桨的耦合装置对水体实施机械增氧,可改善水中溶解氧分布环境,促进水生生物的生长,而螺旋桨和控制板块的设置则可以实现整个浮床的移动。值得一提的是,这一创意弥补了传统生态浮床技术的一些漏洞。

据了解,生态浮床是目前国际上公认的改善富营养化水体水质的有效方法。然而,传统技术主要依靠浮床上种植的净水植物来吸收污染物,但植物的生长容易受到季节和水质状况的限制,浮床水质净化效果也会随之下降。此外,传统浮床大多固定在水体中,如需对其进行放置、调整和检修,需要使用人工划船进行协助,不是很便利。

“我们设计的浮床在接收到遥控器发出的指令后,可以自由实现多项自动化控制,同时在植物吸收的基础上,有机地加上复合基质吸附、微生物生化以及机械曝氧的作用,这不仅解决了传统浮床维护和检修困难的问题,也实现了黑臭水体后期修复过程中的‘动力恢复与水质维持’。”陈旭告诉记者,去年年底,这一产品已经申请了实用新型专利。

年轻学子的“制造梦想”迎来更多机遇

从产生创意到专利申请,再到模型制作,前前后后一年时光,这个平均年龄只有21岁的四人团队快速成长。其间,模型制作的过程尤其令他们印象深刻。

陈旭说,忙完期末考试后,他们便投入了紧张的研发工作。考虑到节能环保和时间成本两大要素,他们选择了3D打印技术,但由于此前并无3D建模经验,所以“模型制作”无疑是一个不小的挑战。而在尝试3D建模的过程中,事情也并不顺利:在绘制较为复杂的螺旋桨配件时,总是达不到预期效果。“除了指导老师的建议,我们还利用网络查询了大量资料,最后在一个制图网站上,得到了灵感。”一直到过年前夕,他们终于完成了图形终稿,最后在开学前将模型制作了出来。

这段成功与挫折交织的经历,让这群年轻“创客”感受到了亲手孵化创意梦想的快乐,更让他们对不惧挫折、精益求精的“工匠精神”有了更深刻的体悟。陈旭感慨,上海正在全力打响“四大品牌”,这为像他们这样怀揣“制造梦想”的年轻“创客”们带来了更多的机遇和挑战。

作为环境工程专业的学生,他们关注着这个领域中现实存在的问题,也期待用自己智慧和创意解决问题。“我现在还处于学习和夯实专业知识的阶段,未来我会选择攻读研究生,也有可能进行博士深造,为创新制造积累更多创意的源泉。”陈旭相信:“一切始于探索,只有敢于尝试才会有一切可能。”


来源:文汇报  记者:朱颖捷

原文链接:http://client.whb.cn/new/index.php?option=com_m_news&task=news&date=2018-06-07&id=123428&p=6

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