百万立方-工业

工业类型

1.食品制造加工业（包含农副食品加工业，食品制造业）   22.5万千瓦时/年

原料：来自农业区的奶类、肉类（鱼和盟友提供的猪肉）、五谷、蔬果

热爱天然味道，减少深加工

·食品加工区高5m，长100m，宽40m，按国家标准建设，总体积20000立方米，厂区示意图：

2.纺织业（含服装制作）                               24.6万千瓦时/年

原料：来自农业区的丝与棉，以及当地丰富的竹原纤维（原料天然且易加工，耗能较少），少量羊毛

分为标准款生产区块与创新款生产区块

1标准款采用大规模生产，满足所有人的基本着衣需求（衣服样式基本相同，但图案多样化）

2创新款将由服装设计师实时输入新的服装类型，该生产区块将自动变更生产模式

·纺织厂为现代信息化标准厂房，参考庄吉等公司数据，我们的厂房高6m，长50m，宽20m，总体积6000立方米，年产服装14000套。工作示意图：

3.造纸与印刷业                                        15.4万千瓦时/年                       

我们将采用竹纤维和竹浆造纸及纸巾

1纸巾原材料是竹纤维, 这是利用特殊工艺从竹子中提炼出来的一种天然、本色、抑菌、无添加的环保型纤维, 它既保留了竹纤维良好的透气性、吸水性, 又有很好的物理强度。在使用时不掉粉、不掉渣, 不会在皮肤表面产生残留物, 使肌肤更清爽健康。纸巾中没有添加荧光增白剂，闻起来还有一股淡淡的竹香，比传统木浆纸体感舒适, 吸水性、柔韧性都不错，竹子中还含有一种叫竹醌的物质, 它能更有效抗菌, 使用起来更有利人体健康。

2通过工艺控制实现本色竹浆和废纸浆造纸。

竹原料其木素结构与木材有所不同,原料中紫丁香基木素结构和酸酯链接多,有利于硫酸盐法蒸煮,较木材原料更易蒸煮成浆,蒸煮成本低。某厂不同纤维原料采用氧脱木素+D0EOPD1漂白工艺流程后的成浆情况和主要消耗成本：

使用安德里茨Prime Line纸机生产：

·纸浆厂房长30m，宽20m，高6m；造纸厂房长40m，宽20m，高6m；印刷区长15m，宽10m，高6m。总体积9300立方米

参考：[1]本刊讯.竹浆纸工艺创新引爆全国造纸行业新发展[J].纸和造纸,2016,35(08):53.

[2]范磊乐.竹浆造纸性能及本色生活用纸生产实践[J].中华纸业,2019,40(10):24-27.

[3]杜加一.废纸浆竹纤维成为造纸新宠.中国林业产业,2016(11):20-21.

4.生活用水生产供应（设施在工业区外）：                 5.3万千瓦时/年

采用三级过滤将湿地水与地下水净化为饮用水

三级曝气、过滤接触氧化法处理复合型微污染地下水, 低滤速下, 出水铁、锰、氨氮、有机物指标可以达到饮用水标准。装置示意图：

参考：[1]赵玉华,闫谞,程洁,王頔.三级过滤对复合型微污染地下水净化效能研究.沈阳建筑大学学报：自然科学版,2014,30(3):536-541.

5.日用化工产品及医疗用品制造业                            83.4万千瓦时/年

原料：利用由基因工程得到的特殊菌种生产医用品原料

利用植物细胞工程培养特定植物，用于生产甲烷等化工原料

无机原料从原世界携带，真空冷藏

·日用化工区长100m，宽50m，高7m，总体积35000立方米

6.器械制造业（含零部件制造）                           10.5万千瓦时/年

文教体育器械和医疗器械，家具。

·器械制造区高5m，长80m，宽20m，总体积8000立方米

7.普通金属制品业                                        21万千瓦时/年   

由于整个世界的金属制品都采用了较好的防护技术，故对金属的需求不大。将主要从原世界携带品质最好的金属，并对废品回收利用。采用3D打印技术生产零件，产品主要用于设备的更新与维修。

·3D打印可以制造任意复杂形状的三维实体；通过CAD模型直接驱动，设计制造高度一体化；基本无需人员干预，自动化成形；成形快速，设备所占体积小，适合小规模生产。同时我们将对3D打印的金属零件进行后处理来改善金属零件的显微组织和缺陷。3D打印基本流程如图：

参考：[1]张继光.基于3D打印零件精度及质量控制方法探究[J].冶金管理,2020(21):65-66.

[2]申伟,张利军.3D打印技术在零件加工中的应用.金属加工：冷加工,2017(17):22-23.

[3]杨鑫,王婉琳,范亚卓,马文君,王岩,杨君刚,刘世锋.3D打印金属零件后处理研究现状.功能材料,2020,51(5):5043-5052.

8.碳纤维加工                                          10万千瓦时/年  

主要用于维修加固，部分零部件的制造，需求较少，一年集中进行2-3次           

9.垃圾处理与再利用（世界的每一位成员都拥有良好的垃圾分类意识与能力）         15万千瓦时/年

通过层间管道使用传送带或运输管道将整个世界的垃圾分类集中于“溶酶体”，采用相应技术处理

·其他

工业制冷                                                20万千瓦时/年

采用丹佛斯工业应用制冷系统

https://www.danfoss.com/zh-cn/markets/refrigeration-and-air-conditioning/dcs/industrial-refrigeration/#tab-overview

运输                                                     8万千瓦时/年

污染处理                                                10万千瓦时/年

注：数据主要参考国家统计局给出的2018年各行业能源消费总量，按300g煤换1度电计算，并按人口换算

运作模式

主要由机器完成流水线工作，生产运输自动化。工业区运作分一定大小的区块进行，根据需求与原料余量等数据进行生产规模与生产方式的智能调度。人类主要负责设备检查、终端控制与应急

主体为装配精益管的生产线，一些需求量较低的产品将采用3D打印技术生产

由于主要运用潮汐能，大功率的生产将于潮汐能的高峰期进行，而日用产品的制造则利用燃料电池中储备的能源

微型工业，少量多次

体积占比

我们采用的是高度自动化的工业生产方式，生产设备与流水线相对密集，且同一生产区块可进行类似的不同产品的制造，所以可以省去许多重复的设备

总体约占9万立方米

工业能耗

245.7万千瓦时/年                                           

其它模块

·污染处理

由于主要采用生物技术生产化工产品与医疗用品，所以生产过程中的污染物将大大减少

废水：使用磁分离技术处理废水（处理效率高，设备体积小、结构简单、维护容易、费用低、占地少，可去除那些耐药性和毒性很强的病原微生物、细菌以及一些难降解的有机物等），装置示意图：

具体技术参考：[1]王斌.关于水处理磁分离技术应用与研究.环境科学与管理,2018,43(6):108-111.

废气：在生产过程中，我们会加入一些物质吸收部分污染产物（如脱硫）。离开生产线后废气将进入化学清理区（活性炭等）与生物清理区，并循环往复，直到检测达标后才排出

废渣：采用压实技术、破碎技术、分选技术、固化处理技术、焚烧和热解技术、生物处理技术等进行分解与减毒化处理 

https://zhuanlan.zhihu.com/p/78067205

·生活垃圾处理

1湿垃圾智能处理：基于STC51芯片的湿垃圾处理系统。本系统分为垃圾收集系统和垃圾处理系统。垃圾收集装置可以通过人体感应模块实现垃圾桶桶盖的开合控制,通过二相42步进电机来实现垃圾的运输,通过STC51最小系统板与垃圾处理系统进行数据的交换,垃圾处理装置通过STC51最小系统板与垃圾收集系统进行数据交换,通过后台传感器数据确定垃圾是否存储已满,借助垃圾收集系统的硬件结构完成垃圾压缩-封口-推送-换袋一系列操作,设计整体偏智能化,自动化及信息化于一体,只需将已打包好的垃圾带走,避免了与垃圾的接触,提高了工作效率,也解决了家庭对湿垃圾处理时的烦恼。示意图：

参考：[1]杨瑜龙,戴丽华,王奔.湿垃圾处理系统的设计.电子制作,2020(24):43-44.

2小型热解气化工艺（规模小，运行维护简单）

热解气化过程在贫氧或缺氧气氛下进行，从原理上减少了二曙英的生成，同时大部分的重金属在热解气化过程中溶入灰渣，减少了排放量。可处理塑料类废弃物、纸类废弃物、木料类废弃物、多组分生活垃圾。发展热解气化技术是 实现城市生活垃圾无害化、资源化、能源化利用的重要途径。

[1]袁国安.生活垃圾热解气化技术应用现状与展望.环境与可持续发展,2019,44(4):66-69.

[2]袁浩然,鲁涛,熊祖鸿,黄宏宇,小林敬幸,陈勇,黎志强.城市生活垃圾热解气化技术研究进展.化工进展,2012,31(2):421-427.

·科研区

由于我们携带的是一批精英人士，所以他们有很大的机率研发出更好的技术与发明。我们将利用部分空间设立实验室，由各个领域的专家共同使用，以便专业知识的交叉碰撞

·产品运输

日常生活用品由居民自行前往工业区领取。大件物品将由电动小车运送至主建筑。

初代电动小车将从原世界携带，之后将由盟友提供换代产品。

·原料

由原世界携带，采用真空存储。

·芯片

智能化所需芯片将由原世界携带，余量足够，封装保存良好，不易损坏。

附

·对竹子的开发利用

竹原纤维具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性等特性，具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线功能。竹原纤维的化学成分主要是纤维素、半纤维素和木质素，三者同属于高聚糖，总量占纤维干质量的90%以上（源自搜狗百科）

竹青部分的纤维素为42.94％、总木质素为25.23％；竹黄部分纤维素为42.16％、总木质素为24.72％.具有良好的开发价值（源自网络）

·厌氧真菌和甲烷菌共培养

厌氧真菌和甲烷菌共培养可以高效降解未经处理的木质纤维素,同时在短时间内可以生成大量甲烷。

厌氧真菌发酵产生的主要代谢产物包括氢气、甲酸、乙酸、乳酸和乙醇。甲烷菌只能利用氢气、二氧化碳、甲酸、甲醇、乙酸等简单的化合物合成甲烷,并从中获取生长所需能量。在厌氧真菌和甲烷菌共培养中,厌氧真菌和甲烷菌之间通过种间氢转移可以长期稳定共存:厌氧真菌提供甲烷菌生长所需的能量物质;甲烷菌消除厌氧真菌代谢产物的抑制作用,促进厌氧真菌的生长代谢。共培养代谢产物中几乎没有氢气和甲酸的积累,乳酸和乙醇的含量显著低于厌氧真菌纯培养,而乙酸含量则显著高于厌氧真菌纯培养。

参考：[1]李袁飞,贡继尚,饶友生,成艳芬,朱伟云.厌氧真菌和甲烷菌共培养的研究进展[J/OL].微生物学报:1-15[2020-11-11]

·竹纤维在服装上的应用

竹纤维既可纯纺也可混纺, 既可环锭纺也可气流纺, 还可与棉、天丝、莫代尔、麻等纤维进行不同种类不同比例的混纺。

且竹纤维具有良好的吸湿放湿性、抗菌除臭性、防紫外线功能、染色性。此外, 竹纤维还具有一定的悬垂性, 它手感滑爽且耐磨。

我国竹资源丰富, 种植广泛;竹子本身易于加工, 生产成本低;竹纤维经去糖、去脂处理后, 多年保存不发霉、不虫蛀;另外竹纤维还具有再生可降解、生产无污染和多功能性。所有这些都将使竹纤维成为“2 1世纪的多功能绿色环保纤维”

从市场前景看, 由于合纤依赖石油化工及对环境有污染;而棉麻及丝由于受自然条件、农民收益等因素制约, 增产潜力有限。竹纤维依仗其化纤、棉和丝无法比拟的优势, 随着市场的不断开拓, 将会立足于服装市场并占有相当的市场份额。

参考：[1]蔡红.竹纤维在服装上的应用[J].科技创新导报,2007(34):7.

·碳纤维的应用

碳纤维建材

整个建筑主体以碳纤维增强水泥基复合材料建成（抗折、抗压，耐久性强）

碳纤维加固

使用碳纤维对建筑裂缝进行维修加固。同时使用PAN基高模量碳纤维进行工具部件维修与再造。

参考：[1]花蕾,王刘芸,姚祥.基于碳纤维新型建筑复合材料的性能研究.粉煤灰综合利用,2018(5):18-22.

[2]李园.碳纤维布维修加固初探.科技传播,2013(10):103-103.

[3]蒋诗才,李伟东,李韶亮,钟翔屿,辛玲,郭纪璋.PAN基高模量碳纤维及其应用现状.高科技纤维应用,2020,45(2):1-10.

·植物染料制备

大多数合成染料来自石油和煤焦油的产物, 一些原料、中间体以及染料本身可能会污染环境, 还可能使穿着者或应用者受到伤害。另外, 合成染料的原料随着石油资源的消耗也逐渐显得不足。因此, 无论从环境保护还是从可持续发展考虑, 都有必要重新利用人类已经利用了几千年, 既是生态的、又是可再生的、具有保健功效的植物染料。一般植物染料的开发研究过程如图：

从染料植物的品种、数量、价格、栽培状况及其对纺织纤维的染色性能等方面综合筛选出存在产业化应用的植物染料, 如姜黄、栀子、红花、青黛、黄柏、胭脂虫红、虎杖、韭莲蒴果、薄荷、荷叶、槐米、黄连、栗子壳、人参果、五倍子、商陆浆果、大黄、艾叶、杭黄菊、荆芥、茜草、鼠李皮、鼠李子、落葵浆果、大青叶、红藤、黄梨皮、麻栎、石榴皮、苏木、紫草、女贞蒴果等。

部分天然植物染料已经被许多科研院所进行了深入、系统的优化研究, 植物染料的存在形式主要有2种, 色素浓缩后高浓度溶液或者完全喷雾干燥的色素粉末, 这2种保存形式均能保证色素的高提取率与稳定性要求。天然染料植物涵盖了红、黄、紫、蓝、褐等色系，基本可以满足日常着色需求。

参考：[1]赵磊,张林龙,位丽,何远方,祁宁.生态植物染料制备与染色.染整技术,2016,38(2):17-22.