向资源要效益 实现无害化生产
——我国优势下资源体闭合生态循环利用解析
2019-01-06葛立新
葛立新
(长春市城市管理监察大队/二道区综合执法局与市容环境卫生管理局,吉林 长春130000)
1 发明背景及影响
1.1 发明背景
社会条件成熟;标的资源丰富;两项任务紧迫;了解生物转化的规律;适脱贫、益生态闭环。
1.2 科技高度
叠机单效技术;劳动者都胜任。
1.3 经济规模
从生物繁衍区域向绿色沙漠、戈壁和沙漠区域过渡。
1.4 生态影响
在缩减了污染源的同时,利用产生的副产品、资金、富余的生物能力等综合资源浸润、逼退沙漠,再行开发。
1.5 持续性考虑
标的资源丰廉;劳动者都胜任;就地就近低耗;具商品二重性;双优势催化剂。
1.6 图解闭环
详见内文 3,4,5。
1.7 新词介绍
载体原料,专指人类直接或间接的首要需求之外的动植物、菌类等生命载体部分,含代谢物。
同源肥料:农作物、林草等季节性收获的载体原料经高目数颗粒化或全成分提取后,形成同源植物元素,构成一致的可保持土壤肥力维持不变的环保有机肥料。例如,取用草籽、桑枝夏伐后的利用。
2 资源优势与发展力量
随着经济的迅猛发展,我国已经成为世界第二大经济体,但是由于发展的不平衡,导致还有一部分地区和少部分人仍然处于贫困状态,随着扶贫攻坚战役的打响,一场大规模的扶贫攻坚战已经轰轰烈烈地开展起来。
面对脱贫攻坚与生态改善这两个需要极大政治担当与顶层设计智慧的全球性难题,新时代中国集政治优势与制度优势,做出了脱贫攻坚领域极细致科学的一揽子兜底式倒计时的庄严承诺。
经过多年的思考和实践,笔者对于闭合生态循环有了足够的认识,如果能够应用到当前的扶贫攻坚战中,将是一个利国利民的好项目。
在这个项目实施中有两大优势。一是载体原料:当前自然界中存量取用丰富且可再生。通过物理、化学和生物功能三种方式,转化成包括丰廉优质“肉、蛋、奶、食、药、料、建材”等在内的极大社会财富,有把握助力于脱贫攻坚大业;二是沙漠戈壁,当前已经扩散到国土面积的13.5%(130.8万平方公里,每年面积都在人类治沙活动中不断变化),可把沙漠当作第二大有利资源优势:一是排在第二位置是因为第一资源优势能确定盘活出极大的社会财富和社会共识,在双优势的催化下,有了思想统领与物质保障;二是沙漠戈壁内能储备丰富、可控、可用。光照年平均3000小时以上,无遮高强,1平方公里的光伏发电量比全国年水力储能高155倍,达10.62万千瓦(参见联合国防止沙漠化公约中国执委会秘书处国际合作处杨有林处长的报告),加上强风做优势能源的风力发电效能(参见美国沙漠风电),足以支撑全国学习、建立沙漠电控温室生物(植物)基地,发扬50多年前的“塞罕坝精神”,辅以现代技术叠加生物工程,难度可克服;三是沙漠戈壁的海量砂石、矿物质、地下资源(包括水资源)都是助力沙漠改造利用的内在物质基础。
此外,还有三支力量部队:一是水力部队。笔者试验的网幕凝水注滴植株根系的方式被新技术取代,“空气制水机”能在空气中湿度为5%的状况下顺利凝结水分,保证了人、畜、种苗的消耗量;二是肥力部队。从载体原料中盘出的富余肥料、饲料、食木(草)牲畜同步于防沙治沙行动,牲畜粪便与富余肥料能足量供应初期治沙防沙的需求和远期计划;三是人工智能与生物功能形成的新生产力。如前所述,沙漠电控温室技术,从水、苗、温、湿、肥、光、通风等方面实现了全部电脑控制生产管理;生物技术对基因改善、病虫防治有了切实保障,可就地取材,玻化网格连体固沙。
异地资源保护:将“载体原料”丰富的区域与邻近的沙漠周边区域结成对象,用生物质燃料、饲料等资源扼制住沙漠周边人口、牲畜对已经很贫瘠的沙化边缘打柴、觅食、逐步用光伏发电的电能替代烧材。就地科学利用沙漠戈壁巨大温差,用高比热物质储能缓释。用记忆金属形变势能全天候发电。
注重“载体原料”的成果与沙漠戈壁的内在联系,治沙(固体)不同于治水,战略上外扼内顺,充分发挥沙漠自身优势,逐尺逐寸地向内绿色推进,同时把过于密生不见光线的“绿色沙漠”资源,通过间伐、间种、多品种多层次的安排,向沙漠地区“输血”,不能形成不同地域的不协调性障碍,最终将“地虽有别,心向一处”变成共识。保护沙漠区域和利用沙漠各类沉积资源(含砂石),时过则废类资源(风、光、热等)的信念并重。
正视资源浪费现象,用商品二重性与劳动二重性理论激发脱贫攻坚领域劳动者脱贫致富的积极性,树立责任心与成就感,一步一个脚印地奔小康。
3 两种加工方式及资源优势
3.1 物理方式(按源头)加工
3.1.1 动物界
贝壳粉、甲壳粉(素)、骨粉等,是人畜优质钙源、药品原料,用于食品、饲料、建材、化工行业。
3.1.2 植物界(农作物、林草业、藻类等)
饲料、同源肥料、造纸原料、饵料、复合肥前料、生物质原料(环保类型燃料及木质素、纤维素、半纤维素的前料)、树脂基;膳食纤维等医药源头。制糖源头之一,建材原料、菌类培养基主料等。
3.1.3 菌类(略)
垃圾分类,能将景观林木的代谢物(落叶、伐枝、枯树等)纳入循环利用,在实际执行时将其作为城乡垃圾,徒增环卫与消纳场压力;橱余的贝壳、蟹壳、鱼骨等各种应为原料的资源通通浪费,亦增加了垃圾体量,造成两头浪费。亟待严格执行分类消纳,避免园林部门仅作为(只种不收或收而不藏)集倒送垃圾场的搬运工。建议立法部门从环保与资源利用的双向考量角度,尽早立法。
加工后的颗粒要求最低达到药典规定的一号筛以上(目数),利于下一工序形成产品。针对特别产品要求,施行区别加工。
3.2 化学方式(按成分)加工
树脂基原料包含于农作物、林产品、草(藻、苔藓)、菌体等还田原料。
钙原料的提纯(非物理法)
纤维素的水解(中间过程)
半纤维素(果胶)制取
木质素的分解(尚不理想)
产品(含中间产品)涵盖了树脂基原料、食品(膳食纤维)、药品(如桑枝制得的果胶)、糖(能量和原料)、无机盐等,用途广泛。
3.3 资源优势
空气热能、风能、日光能三项全国领先。全境(全国有8大沙漠)无开发成本顾虑,三项皆为清洁能源。笔者有利用记忆金属特性发明的可在无光照及夜间发电等装置。在开发初期要注意布局,以免对今后的发展造成障碍。
地表的SiO2(砂、石)、无机盐(碱)是纯正的地表矿,用途广(目前仅SiO2的用途就涉及电子、医药、建材、化工、通讯、制陶、汽车、印染(服装)、食品、纺织等20多个行业,千余种终端盒中间产品,且SiO2在超高压下的正四面体结构还可能发生重组,更具前景)、无需破坏地表,无尾矿。
地下水和未知矿藏是区域发展的另一亮点。同时,观光旅游业不可偏废。
区域优势:大、金(金是矿)、晚(开发)。区域优势所给出的“大、金、晚”很贴切沙漠区域现在的特点。“晚”是最大的优势,可集全国的技术、物质、智慧后来居上。
总之,载体原料的盘活增加了面对沙漠戈壁荒滩的力量,沙漠资源保护开发,特别是能源三项的开发又促进了前者,从而实现了良性互动,最终在双优势的催化下早日实现“向资源要效益,促进生态资源的有效利用”的最终目的。
4 生物转化加工
载体原料是吃用不尽的,下面各举三例生物转化(按目的)加工加以说明:
4.1 食木(草)动物
4.1.1 白蚁 循环木材中的木质素等。白蚁自身可以入药(录入《本草纲目》),其提取物对超过11种癌症有不同程度的疗效,尤其对乳腺癌、子宫癌和消化道癌症有特效,能阻断病灶供血。其排泄物形成菌圃,即鸡枞菌这种珍贵药材(见《本草纲目》)、食材的生产工厂,其排泄物是超强的结构胶。白蚁的种类多,九成无害,可控。
4.1.2 鼠妇 食树叶(枯树叶)。海洋中甲壳动物唯一完全适应陆地生活的物种,全身入药,对气管炎、妇科病有奇效。其甲壳尚未被开发利用,是未来制作甲壳素的可控原料。其取食范围、所携木质酶等有进一步研究价值。
4.1.3 凿船贝食木,所携纤维素酶(细菌)已由海洋生物学家——丹尼尔·迪斯托尔找到,我国应抢时研究这种能打开紧致糖分子(木材纤维素)的细菌,批量投入相关行业。
此贝可长到1.8米,属潜在的高价值海洋经济动物,在满足其食物(木材)的条件下,其生态循环价值与经济价值不可限量。
4.2 小型食草动物
4.2.1 沙漠棉尾兔食草,其粪便为上好肥料。系肉源动物,皮毛可用。
4.2.2 雪鸡(留鸟,有两种)食草。以植物的根茎叶芽等为食,兼食昆虫和小型无脊椎动物。肉、羽皆入药。其中的淡腹雪鸡有季节性垂直迁移性特性,研究其特性对改善家禽饲料有重要意义。
雪鸡是鹑类中个体最大的,有较高的饲养价值。就其食性而言,要较其他家禽饲料投入少,见效快。
4.2.3 田鼠 杂食,利于循环纤维素,粪便和挖掘性有利于豆科根瘤固定空气中的氮元素,可消灭地下害虫。目前有一些省份以田鼠为补品,能否人工饲养,尚无依据。从经济学的角度出发,不要因为考察对象的外观而人为设卡,错过一个可能带来持续经济收入的物种来源。
4.3 大型食草动物(以反刍动物为例)
4.3.1 鹿(鹿科)经济动物,参与自然循环,成熟产品,不赘述。
4.3.2 牛 用途广泛,奶源,草源、肉源,牛粪可作为饲料(可存储)、建材,牛同时作为农耕社会的主要畜力,在交通领域也占一席之地。牛的体型健壮,皮毛糙韧,性情温顺,有“孺子牛”的美誉,是进驻沙漠边缘与骆驼互补的最佳畜种。在饲料颗粒化的条件下(中药级的最低目数一号筛为10目,直径2毫米),可大幅减少牛进食与反刍的食物研磨所耗能量,提高饲料的增量,提高产奶量,延长牛的使用年限。
4.3.3 骆驼 目的是为治理沙漠提供最传统的沙漠之舟,为今后国家级沙漠观光旅游储养后备力量。目前,因骆驼饲料支出大等诸多原因,非经济类动物——骆驼的数量急剧萎缩,亟待用丰廉的加工饲料予以增殖,以备将来使用。骆驼比牛少一个胃,生理构造使其成为唯一能够适应沙漠环境的大型食草动物。丰廉的饲料必然催生庞大的各种食草(木)动物群体,相应肉食供应也就为期不远。
4.4 菌类(食用菌类)对草木摄食(略)
5 以沙防沙,路苗兼得
为达到防沙、育苗、建路的综合目标,兼顾未来科技进步可能对现有技术成果的改动成本,笔者完成了一种路、苗两用,以沙为材的中空有底的正六棱柱体可拼接、拆卸的设计。按扭矩设计变化,拼成道路可承载2~50吨车辆;竖直转向180°可兼得固沙型苗圃用地,且可供园丁行走。拼接方式为锁式,对流沙有扼制能力。该设计优于现有的道路、水岸护品。生产上采用筛沙灌注,经太阳光聚焦热熔成型法,无污染。