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宣戰“第二礦産”

  • 發佈時間:2015-04-29 01:31:40  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  臨近假期,金隅集團副總經理、北京建築材料科學研究總院院長、固廢資源化利用與節能建材國家重點實驗室主任王肇嘉卻異常忙碌,因為在這個即將到來的五一“小長假”裏,他將和來自美國、香港及上海、南京等地的專家學者,圍繞重金屬工業污染土處置技術開展深入交流與研討。

  有色冶金活動導致的場地土壤污染是我國目前污染土壤治理修復的重要對象,其特點是數量多,土方量大,毒性高,危害突出。

  作為項目牽頭單位,固廢資源化利用與節能建材國家重點實驗室承擔了一項國家863計劃課題,主要針對我國有色冶金企業場地的污染特徵,開展高效固化穩定劑的研發,建立重金屬污染土壤的固化穩定化修復工藝,研發固化穩定化重金屬污染場地和固化體的再利用新技術,建立有色冶金企業重金屬污染場地固化穩定化工程示範。

  長期以來,建材行業被認為是原創性不夠,技術落後的行業,尤其是科研成果的轉化緩慢,創新技術與産品脫節成為阻礙産業升級的重大頑癥。

  “整個建材行業的國家重點實驗室屈指可數,只有4家,其中一個就在我們這。”在王肇嘉看來,四分天下有我其一,這是北京建材總院的驕傲,也是其科研實力的最佳證明。

  産業升級為何瞄準“第二礦産”

  現在回頭看,當年佈局研究固體廢棄物的資源化利用頗具瞻前性。

  最新數據顯示,目前全國固體廢棄物累積堆存量已超過200億噸,它不僅侵佔耕地、污染土壤、水體與大氣,影響環境衛生,更直接危害著人類的鍵康。與此同時,我國人口眾多、資源能源嚴重短缺,資源、能源與社會發展的供需矛盾十分突出,五位一體的現代化建設工作面臨著資源能源約束和環境污染問題的雙重壓力,可持續發展困難重重。

  “固體廢棄物棄之為害,用之為寶,素有‘第二礦産’之稱。”王肇嘉説,對固體廢物進行資源化利用研究開發,可降低資源能源的消耗,發展迴圈經濟,推動我國建材産業及相關産業的可持續發展,實現“建設生態文明,基本形成節約能源資源和保護生態環境的産業結構、增長方式、消費模式”的發展戰略。

  上世紀80年代,在全國建材行業仍處於粗放式發展的時期,北京建材研究總院已覺察到傳統發展模式的壓力和機遇,提前佈局産業轉型升級,研發固體廢棄物綜合利用就是這一“局”的重要“棋子”。

  2006年,以北京建材總院為總部的金隅技術中心重新構建了金隅科技創新體系,進一步整合了集團內部科技資源,並在2007年被國家發改委、科技部等五部委認定為國家級企業技術中心,這些為國家重點實驗室的發展打下了堅實的基礎。

  2010年,沒有多少懸念,固體廢棄物資源化利用與節能建材國家重點實驗室落戶北京建材總院,成為科技部批准建設的全國第二批企業國家重點實驗室,也是北京市國資委系統唯一的國家重點實驗室。

  成立之初,實驗室就給出了清晰定位:為主要固廢資源化利用領域前沿技術研究和共性關鍵技術研究,促進基礎研究成果的轉化和科研成果的産業化,研究制定國際、國家、行業技術標準等工作,以固體廢棄物的減量化、無害化和資源化為目標,構築新型建築材料技術新體系,引領行業技術進步,推動我國建材産業的可持續發展。

  固體廢物憑什麼身價倍增

  “我們希望借助國家重點實驗室科技平臺,把城市的固體廢棄物建築垃圾、工業尾礦、化學石膏、生活垃圾、污泥、粉煤灰等都作為課題,為城市無公害垃圾運作做出貢獻。”王肇嘉説,實驗室成立後,北京建材總院投資數千萬元,完善科研基礎硬體建設,先後購置了數百套先進的實驗儀器設備,完成了固廢重點實驗室大樓建設和化學分析實驗室、墻體材料研究室、建築垃圾實驗室、生活垃圾處置實驗室等專業實驗室建設,同時建有市級科研中試基地2個,擁有中試線5條,整體硬體條件達到國內先進水準。

  短短幾年,實驗室交出了一份漂亮的答卷:

  ——在脫硫石膏資源化利用方面,通過對脫硫石膏代替天然石膏的應用基礎與資源化利用關鍵技術研究,解決制約脫硫石膏綜合利用的瓶頸,形成了一套完整的産業化關鍵技術。目前該技術在30多家水泥企業、10多家紙面石膏板廠推廣使用,共利用脫硫石膏1058萬噸,相當於吸收二氧化硫348.5萬噸,減少天然石膏開採950萬噸。此外還帶來了豐厚的利潤,新增利潤13.2億元,間接新增利潤達到33.68億元。

  ——在水泥窯協同處置城市污泥技術研究方面,提出污泥預處理和幹化的應用理論體系,發現了污泥改性技術和幹化技術的普遍規律,研製出了一整套低成本污泥幹化後代替水泥原燃料製備水泥的成套關鍵裝備。

  “我們在北京水泥廠建成了一條技術水準國內領先的水泥窯協同處置污泥環保示範線,可處置污水廠生活污泥17萬噸,佔當前北京市生活污泥全年排放總量的1/5。”王肇嘉説。

  ——在水泥窯協同處置生活垃圾焚燒飛灰技術研究方面,通過垃圾飛灰基本性能研究,發現了水泥窯協同處置生活垃圾飛灰技術的普遍規律,找到了水泥窯協同處置生活垃圾飛灰的理論基礎和方法,形成了一整套水泥窯協同處置生活垃圾飛灰關鍵整合技術,並建設了國內唯一的水泥窯協同處置垃圾飛灰産業化示範線。

  “垃圾飛灰是非常讓人撓頭的危險廢棄物,以前主要採用填埋方法。”北京建材總院副院長、實驗室副主任陳旭峰説,如今實驗室研發了水泥窯協同處置垃圾飛灰特殊工藝和系統,解決了垃圾飛灰安全處置問題。每年可消納北京市産生的垃圾飛灰3萬噸,節省礦産資源3萬噸,帶動生活垃圾發電項目日處置生活垃圾5000噸,年發電量5億多度。

  用建築垃圾作為乾粉砂漿原料是北京建材院的另一個重要的環保化課題。過去,建築垃圾主要是通過填埋來處理,北京建材總院的研究將使建築垃圾資源化,利用建築垃圾代替硅砂,已在30萬立方米的工業生産線上制出加氣混凝土砌塊、加氣混凝土板材等較高附加值的産品。

  “通過對以上幾個方面的研究,實驗室形成了一批具有自主智慧財産權的研究成果和産業化成套整合技術,在國內外刊物上發表了一批高品質的論文,擁有一批自主智慧財産權的專利,同時取得了良好的經濟效益、環境效益和社會效益。”王肇嘉説。

  80%的成果轉化率怎樣實現

  在北京建材總院採訪,兩組數字讓人印象深刻:一是通過培養了一支30多歲的年輕隊伍,20多個研發團隊。二是80%的成果實現了産業化落地,遠遠高於一般科研院所。

  王肇嘉分析,這當中不僅僅因為北京建材總院的研究課題立足於市場,還因為金隅集團有很好的産業化平臺,能使科研成果很快實現中試和産業化,在集團內落地很順暢。

  在這個富有金隅特色的“1+N+X”的科技研發體系中,“1”是北京建材總院/金隅中央研究院,“N”是針對不同專業,在集團所屬企業設立若干個研發分中心,“X”是金隅中央研究院大廠現代工業園區分院、河北尾礦研究院等多個直屬分支機構。

  此外,北京建材總院還探索“産學研用”創新模式,積極開展與大型企業、國內外著名高校和科研院所的科技合作。通過利用北京工業大學、中國地質大學、北京建築大學等單位先進的測試儀器與設備,開展共建實驗室,搭建項目合作與研究平臺,實現資源共用。與北京交通大學等院校建立教學科研實習基地及研究生教育基地,成立武漢科技大學的耐火材料與高溫陶瓷國家重點實驗室培育基地北京研發中心,與清華大學、武漢理工大學等學校定向培養碩士、博士研究生的科技人才基地等。與北京科技大學在尾礦綜合利用方面展開闔作,研發成果已成功應用於高性能混凝土與加氣混凝土。

  王肇嘉説,實驗室將始終圍繞國家的戰略目標,立足固廢資源化利用與節能建材創新的應用基礎研究,加強實驗研究與應用理論研究的結合,聚集和培養固廢領域優秀科技人才,開展固廢領域科技交流,探索固廢資源化利用共性關鍵技術,增強固廢資源化利用技術輻射能力,儘快實現固廢資源化利用科技成果的轉化,成為推動以固廢利用製備新型節能建材的産學研用相結合的重要平臺,為固廢資源化利用與節能建材的發展做出更大貢獻。

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