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土耳其布爾薩市Inegol工業(yè)區(qū)的污水處理廠是歐洲最大的生物污水處理廠之一。

多年來，土耳其一直以超過世界上絕大多數(shù)國家的速度迅速發(fā)展。2010年該國的經濟增速接近9%，2011年的增速可能與此相當。該國的工業(yè)產值以及能源和用水需求的增幅同樣巨大。位于布爾薩市的Inegol工業(yè)區(qū)就是這樣的一個例子，布爾薩市擁有人口190萬，北距伊斯坦布爾約150公里。該工業(yè)區(qū)不僅有紡織、玻璃、木材和家具公司，還有化工、食品飲料和汽車企業(yè)。這些公司產生的工業(yè)廢水流進了一個12公里長的污水網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡中還有差不多一半的污水是來自當?shù)鼐用竦纳钗鬯?/p>

布爾薩市的現(xiàn)有污水處理廠建于2000年，日處理量為5.5萬立方米。2007年，由于工業(yè)區(qū)的穩(wěn)步發(fā)展，由西門子和土耳其基礎設施開發(fā)商Alke組成的聯(lián)合體受托對該廠進行擴建，使其日處理量達到13萬立方米，并采用生物污泥減量系統(tǒng)。

該市的需求和相應的技術規(guī)格給這個項目帶來了巨大挑戰(zhàn)。比如，這個改造處理廠必須消耗更少的能源，降低運營成本，產生更少的污泥。此外，它還必須在沒有擴大空間的條件下做到所有這一切。

盡管如此，這個復雜的項目還是取得了成功。“實際上，該污水處理廠是西門子在歐洲最大的生物處理廠。”西門子土耳其水處理技術部負責人Ersoy Bulutlar表示。由于該廠采用了西門子開發(fā)的一種技術——VertiCel工藝，生物處理工藝現(xiàn)在消耗的能源更少。西門子通過將多個水處理階段集成在一起優(yōu)化了流程，其中包括清除和處理固體物。

曝氣解決方案。為了處理廢水，起分解作用的細菌需要氧氣。但是供氧需要大量的能源。讓這一情況更趨復雜的是，廢水里含有傳統(tǒng)曝氣系統(tǒng)幾乎無法發(fā)揮作用的表面活性劑和其他雜質。微泡曝氣被視作是較節(jié)能的清潔水輸送工藝，但是受未處理污水中的污染物的影響很大。為了解決這一問題，VertiCel技術采用了一種優(yōu)化組合：在生物過程的前面階段采用高效的垂直圓盤表面曝氣機，在后續(xù)處理階段采用微泡曝氣，這時大部分污染物已經被清除。

剩余的生物污泥被輸送至“Cannibal”污泥減量系統(tǒng)，此后可生物降解的物質被進一步分解。根據(jù)細菌培養(yǎng)情況，這必須交替式處理，其中一些需要額外的氧氣。這種工藝的結果是，細菌分解更為高效，污泥量（生物處理過程中分解有機物的微生物聚集）與傳統(tǒng)工藝相比減少30%到50%。經過這些步驟之后仍然存在的生物固體物將被脫水、干燥，然后送往水泥廠進行焚燒。

新技術的使用消除了一大部分污泥，并降低了干燥和焚化成本。在處理之后，水被注入蓄水池，用于農田灌溉。

主要市場。 由于能降低能耗和污泥處置成本，Inegol處理廠一旦滿負荷運行，每年可節(jié)省大約150萬歐元。“這對于相關公司而言頗具吸引力，因為他們可節(jié)省運營成本。”Bulutlar說道。憑借這個節(jié)省空間、水資源和能源的生物處理廠，西門子在土耳其廢水凈化領域奠定了*地位。“Inegol項目展示了與西門子這樣的全球性供應商合作將會取得怎樣的豐碩成果。該公司不僅有豐富的經驗，而且還有淵博的技術知識，能提供多種解決方案。”Bulutlar指出。

“土耳其在追趕的道路上還有很多工作要做，將逐漸達到歐盟的水平——這是一個需要巨額投資的宏偉目標。”Bulutlar補充道。為此，土耳其科學工業(yè)技術部推出了一系列刺激措施，在該國的工業(yè)區(qū)推廣水凈化系統(tǒng)。

根據(jù)2009年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，土耳其120個工業(yè)區(qū)中只有70個采用了這種系統(tǒng)。但是在未來四年，土耳其計劃對另外43個工業(yè)區(qū)的廢水進行凈化。對于西門子而言，Inegol是一個理想的展示項目。這不僅是因為它位于一個充滿活力的工業(yè)區(qū)，而且它還必須克服眾多挑戰(zhàn)。

數(shù)字建模城市。CLM以用于產品生命周期管理（PLM）的工業(yè)解決方案為藍本，后者可用于集中管理產品開發(fā)、生產、倉儲和銷售等方面的全部數(shù)據(jù)。這種方法不僅提高了透明度，而且大大提高了整個價值創(chuàng)造過程的效率。利用這項創(chuàng)新技術，汽車行業(yè)已大幅節(jié)省了成本，縮短了開發(fā)和生產周期，提高了生產率。然而，直到最近，這項技術尚未被大量用于城市規(guī)劃應用。但是，西門子美國研究院的CLM平臺項目經理Thomas Gruenewald堅信，專為規(guī)劃大型基礎設施項目而打造的精巧平臺，可以取得類似的成功，還可以促進城市的可持續(xù)發(fā)展。

目前，西門子中央研究院的專家正在重點研究城市基礎設施的規(guī)劃階段，這個領域存在巨大的改進空間。西門子美國研究院的高級資深專家George Lo博士指出，在具體計劃出臺之前，75%的決定建筑物生命周期成本的決策便已敲定。此外，德克薩斯大學*分校開展的一項研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)建筑項目都因多番修改初稿而浪費了多達57%的時間。換句話說，要想滿足預算和進度要求，設計出可持續(xù)發(fā)展的城市建筑項目，就必須在初稿階段制定好決策。

CLM平臺的開發(fā)得益于西門子在規(guī)劃、樓宇、工作水、污水處理和能源供應系統(tǒng)以及交通運輸基礎設施等方面擁有多年的豐富經驗。西門子中央研究院的建模專家Tim Schenk表示，“我們之所以能夠處理如此盤根錯節(jié)的復雜關系，是因為我們懂得如何對這些系統(tǒng)的物理行為進行數(shù)學建模。”此外，Schenk與其他人正在研究越來越多的城市提供的關于其人口結構和發(fā)展、能源消耗和交通運輸要求等的海量數(shù)據(jù)。然后，可以根據(jù)這些分析結果，在CLM上創(chuàng)建逼真的模型，讓參與者一窺現(xiàn)實主義風格的未來場景。

所有這一切促成了范式轉變，因為現(xiàn)在規(guī)劃者可以幾乎實時地看見其在一個領域做出的決策，例如，建筑物的高度，會對諸如當?shù)亟煌ɑ蛏鐓^(qū)電力均衡等產生什么樣的影響。

中國和中歐有兩個大型項目都打算*采用這項技術，CLM工作組現(xiàn)在正在與其代表談判。

模擬生活質量。Wachmann表示，“這只是開端。目前，我們也在利用諸如能耗、交通運輸量、二氧化碳排放量等關鍵績效指標（KPI），來推算社會經濟指標。”Wachmann提到的社會經濟指標，可用于評估生活質量、經濟發(fā)展等諸多方面。為此，西門子研究人員正在根據(jù)專家意見和統(tǒng)計研究結果，開發(fā)估算模型。生活質量評估嚴重依賴于諸如工資、公共安全、生活條件等因素，但文化條件也要納入考慮。

模擬中還應更加精確地考慮諸如建筑法令和能效規(guī)定等地方性因素，以及影響力超越了地方界限的因素，譬如全球氣候變化趨勢，因為未來的建筑物能源消耗必將受到氣候變化的影響。人口變化也應納入考慮。畢竟，隨著人口老齡化，諸如帶斜坡適于輪椅上下的人行道和殘疾人停車場等設施的需求也會隨之增長。“只要這些因素是可以量化的，我們就能將之建模，”Wachmann如是道。

CLM的應用潛力不只是虛擬規(guī)劃。該平臺不僅可用于為今后數(shù)十年設計新的社區(qū)和重新設計城市，而且有助于在建筑物和社區(qū)建成后對其進行管理。比如，只要輕點鼠標，規(guī)劃者和市民就能確定，如果增加一條有軌電車線路，某個社區(qū)對電動車停車場和充電設施的需求將如何變化。

Hubertus Breuer

城市基因項目勾勒城市新圖景

為開展“綠色城市指數(shù)”系列環(huán)境研究，西門子與經濟學人智庫必須分析各種各樣的海量數(shù)據(jù)，并開展大量調查。此外，從那時起，諸如維也納、倫敦和柏林等城市運行的上發(fā)布了越來越多的信息，這些數(shù)據(jù)涵蓋了城市的方方面面，從能源和經濟，到藝術與文化，不勝枚舉。事實上，可用的數(shù)據(jù)如此之多，亞利桑那州立大學的可持續(xù)發(fā)展專家Jonathan Fink認為，解碼“城市基因”的時機已經到來。然而，說起來容易，做起來難。因為免費提供的關于城市的社會經濟與環(huán)境發(fā)展的數(shù)據(jù)，繼續(xù)按照諸如交通運輸、醫(yī)療和人口結構等領域進行劃分，并且這些信息在質量、數(shù)量、粒度和*性等方面經常地顯示出巨大的差異。現(xiàn)在，作為西門子中央研究院（CT）開展的“可持續(xù)發(fā)展城市”燈塔示范項目的一部分，西門子專家正在研究可以更加快速地收集、整合和解讀這些數(shù)據(jù)的方法。目前可用的是一些基于城市發(fā)布的數(shù)據(jù)的、在許多情況下有待改進的簡單程序。這些程序允許用戶調看當前的交通狀況，或找出可以在哪里丟棄舊衣物或可回收的玻璃廢品。然而，更為重要的是，這些程序能夠快速、清晰地呈現(xiàn)城市生活概貌，包括城市的電力均衡及其人口結構或社會發(fā)展等方面。奧地利維也納的西門子中央研究院計算機科學家Axel Polleres博士表示，“要解決的挑戰(zhàn)是，利用五花八門的數(shù)據(jù)源以及多種不同的時間和空間分辨率，勾勒出協(xié)調、全面的城市圖景。隨著城市相互之間的聯(lián)系日益緊密，這項工作終將得到捆綁式報告標準的支持。”奧地利格拉茨的西門子中央研究院的Stefan Kluckner博士正在開發(fā)的一個有用工具采用了*的成像處理技術，將常規(guī)數(shù)字二維圖像，轉換為整個城市行政區(qū)域的三維模型。該系統(tǒng)從重疊視角和不同時點記錄了相關場景，然后利用自動化技術，將之合成為一個三維模型。其目的是利用這些從空間和時間上編排起來的數(shù)據(jù)集，幫助未來的自動化分析程序顯示城市的當前狀態(tài)，繼而將這些描繪用作城市建模和模擬的基礎。例如，這有助于創(chuàng)建持續(xù)更新的動態(tài)“綠色城市指數(shù)”。