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一、 技術研發背景（1 1 ）近年來我國垃圾焚燒飛灰產生量快速大幅增長，處置能力嚴重不足隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的提高，生活垃圾產生量大幅增加，年產生垃圾量約為 2.5 億 t，占世界總量的 1/4，相當長一段時間內還將以每年8%-10%的速度增長。目前我國垃圾焚燒飛灰的處置受場地和技術的制約越來越嚴重，局部地區已出現不能及時安全處置或處置成本過高而不能維持運行的尷尬局面，并嚴重阻礙了這部分地區生活垃圾處置由傳統填埋向焚燒發電的轉型。（2 2 ）垃圾焚燒飛灰屬于危險廢物，需得到妥善處置根據《國家危險廢物名錄》，垃圾焚燒飛灰屬于危險廢物。垃圾焚燒飛灰對環境和人類生活的危害在于其重金屬不能依靠水體和土壤自身的凈化作用消除，只能遷移。由于重金屬容易在生物體內聚積，隨著時間的推移，當重金屬在生物體內積聚到一定量以后就會導致生物體畸形或導致突變，甚至生物體死亡。重金屬對人體的另一危害途徑是通過食物鏈傳遞。例如，生活在重金屬含量較高環境下的魚、蝦體內會富集重金屬，一旦這些食物被人體攝入，經過一段時間的積累，就會對人體健康造成極大的危害。特別是發生在日本的由汞污染引起的“水俁病”和由鎘污染引起的“骨痛病”事件、以及在歐洲陸續發現的由重金屬污染導致的一系列公共衛生健康問題，都使重金屬污染引起人們廣泛的關注。垃圾焚燒飛灰中的二噁英是一種非常穩定的親脂性固體化合物，可溶于大部分有機溶劑，容易在生物體內積累。二噁英的污染具有持久性、脂溶性和蓄積性等特點。未來隨著垃圾焚燒飛灰產量的快速增加，如果不能妥善解決無害化處置垃圾焚燒飛灰的問題，不但會制約垃圾焚燒產業的健康發展，同時會對該地區的環境造成嚴重影響。（3 3 ）垃圾焚燒飛灰的處置問題已經受到了國家相關部門的高度重視2016 年 10 月，國家住建部、發改委、國土部、環保部聯合發文《關于進一步加強城市生活垃圾焚燒處理工作的意見》（簡稱《意見》），意見提出在生活垃圾設施規劃建設運行過程中，應當充分考慮垃圾焚燒飛灰處置出路，鼓勵跨區域合作，提出“推進區域性垃圾焚燒飛灰配套處置工程建設”，統籌生活垃圾焚燒與垃圾焚燒飛灰處置設施建設，并開展垃圾焚燒飛灰資源化利用技術的研發與應用。（4 4 ）北京地區的垃圾焚燒飛灰處置問題十分迫切截止至 2017 年底北京市已建成并投產 5 座垃圾焚燒廠：魯家山垃圾焚燒廠、高安屯垃圾焚燒廠、海淀大工村垃圾焚燒廠，順義垃圾焚燒廠，南宮生活垃圾焚燒廠，2018 年北京市正在加緊推進建設阿蘇衛、通州、順義二期、密云、懷柔 5處垃圾焚燒廠，按照規劃到“十三五”末，北京市垃圾焚燒飛灰年產生量將達35 萬噸以上，目前北京市的垃圾焚燒飛灰處置方式主要為水泥窯協同處置和制備陶粒資源化利用，這兩種處置方式的消納能力無法滿足北京市的需求，垃圾焚燒飛灰無害化處置迫在眉睫。基于以上現狀，研發團隊開發出了一種可安全并大規模資源化利用垃圾焚燒飛灰的新技術?——深部膠結充填采礦協同資源化利用垃圾焚燒飛灰技術。二、技術原理（1 1 ） 全固廢充填料強度形成機理膠結充填采礦協同資源化利用垃圾焚燒飛灰技術充分利用了“硅的四配位同構化效應”和“復鹽效應”。鈣礬石（Ca 6 Al 2 (SO 4 ) 3 ·(OH) 12 ·26H 2 O）是普通水泥混凝土中最常見的復鹽礦物，也是大部分地下采礦膠結充填硬化體中最常見的復鹽礦物。鈣礬石的溶度積常數為 1.1*10-40 。本項目組的前期研究結果表明，鈣礬石在水中的飽和鋁離子濃度比水淬高爐礦渣微粉在水中的飽和鋁離子濃度低10 倍以上。因此在有足夠 Ca2+ 、OH - 和 SO42- 離子供給的體系中，鈣礬石的結晶將能持續促進水淬高爐礦渣微粉中的鋁氧四面體從礦渣的玻璃體網絡中體解出來，從而促進礦渣中較高聚合度的硅-鋁氧四面體的鏈接被破壞，形成大量的活性硅氧四面體或硅氧四面體團，為發生硅的四配位同構化效應或形成 C-S-H 凝膠奠定基礎。其中鋼渣主要為膠凝體系要提供 Ca2+ 、OH - 和少量硅氧四面體。而鋼渣中的 Mg2+ 和 Fe 2+ 在膠凝體系中起到與 Ca 2+ 類似的作用。較大量的脫硫石膏主要為體系提供源源不斷的 Ca2+ 和 SO42- 。垃圾焚燒飛灰的主要成分為垃圾焚燒后產生的無機物和重金屬等，當煙氣凈化采用干式或半干式反應法時，另含有一些反應生成物（如 CaCl 2 、CaSO 4 ）和部分未完全反應的 Ca(OH) 2 等物質。可為膠凝體系提供大量的 Ca2+ 、OH - 和 SO42- 。同時垃圾焚燒飛灰中有含量較高的 Cl- ，在礦渣水化過程中會形成含氯水化產物水化氯鋁酸鈣，氯鹽在礦渣水化過程中會形成 NaOH 等堿性物質，提高液相堿度，促進礦渣水化的進一步進行。（2 2 ）重金屬固化的機理膠結充填采礦協同資源化利用垃圾焚燒飛灰技術在膠凝材料的水化過程中實現了對垃圾焚燒飛灰中重金屬的固化，膠凝材料的主要水化產物為鈣礬石、C-S-H 凝膠和類沸石礦物等，幾種產物對該體系固化重金屬均有貢獻。重金屬元素能夠以類質同象的方式進入鈣礬石的晶格而被固化，而 C-S-H凝膠具有很強的吸附重金屬的能力。另一方面，以砷菱鉛礬-砷鉛鐵礬類復鹽礦物（(Pb, H+ )(Al 3+ , Fe 3+ , Fe 2+ )3 (SO 42- , AsO43- )2 (OH) 6 ）為代表的含砷鉛礬類復鹽礦物也可以在砷、鉛化合物的參與下快速消耗溶液中的 Al3+ 、Fe 3+ 、Fe 2+ 、OH - 和 SO42-等離子，因此也能促進體系中礦渣微粉、鋼渣微粉和脫硫石膏的消耗，這類復鹽在水中的溶解度極低。在較高 pH 值條件下，這類復鹽的結晶可以使砷和鉛在水中的濃度都達到飲用水的標準。近些年的研究結果還表明，砷和鉛可以進入類沸石相的水化硅鋁網絡體中平衡電荷，或作為網絡體骨干的一部分而被高度固化。（3 3 ）二噁英固化的機理二噁英（dioxin，DXN），化學名為二氧雜環乙烷，標準狀態下一般呈白色固體，無色無味；熔點約為 303～305℃，當溫度達到 705℃以上時開始分解；難溶于水，美國環保局（US EPA，1900）推薦 2，3，7，8—TCDD 的水溶解度為 19.3ng/L，易溶于有機溶劑和脂肪；二噁英的蒸氣壓很低，大致為 8.3×10-13 ～4.8×10 -8 mmHg，一般隨取代氯原子數目的增加而降低，在大氣環境中超過 80%的二噁英分布在大氣顆粒物中。大部分的二噁英在生物體內不易被代謝，具有生物蓄積與生物放大作用。現行的垃圾焚燒技術的爐內溫度可以達到 850℃～900℃，絕大部分二噁英已經被分解，加之二噁英具有極低的溶解度和飽和蒸汽壓和極高的脂溶性，所以垃圾焚燒飛灰中二噁英通過溶解于水中和揮發傳播的比例很小，只可能通過隨垃圾焚燒飛灰顆粒進入土壤和水環境以造成污染，本技術通過物理包裹的方法斷絕了其污染傳播途徑，具體為礦渣基膠凝材料-垃圾焚燒飛灰水化反應所形成的固化體系中含有大量的 C-S-H 凝膠，其緊致的結構可降低整體固化體的滲透性，把含二噁英顆粒包裹固定其中。

大宗工業固體廢棄物灰高填充高附加值利用改革開放以來，我國的煤電、冶金、無機化工等基礎行業得到了長足發展，在為國民經濟做出重大貢獻的同時，每年也產生幾十億噸的大宗工業固體廢棄物，如粉煤灰、脫硫石膏、磷石膏、冶金礦渣、廢棄碳酸鈣石粉等，這些大宗工業固廢侵占土地，污染環境，急待通過技術進步尋求出路。本技術能大大提高大宗工業固體廢棄物循環再利用的高附加值。成果優勢屬于循環經濟領域，有效利用固廢比例超過30%，變廢為寶，替代木材及各類板材，社會效益顯著。十部委相關文件推動，符合國家發展戰略。技術成熟，比現有的固廢利用增加 50-100 倍市場價值。產品一：輕質復合高填充板材-仿木板材用途：建筑材料、裝飾材料、地板、家具等替代木材產品二：纖維石膏空心大板  用途：復合墻體、墻體隔斷產品三：PVC復合材料建筑模板用途：房地產建設項目支撐板

LT 灰中主要含有鐵氧化物（磁鐵礦與赤鐵礦）和硅酸鹽（鐵橄欖石和鈣鐵輝石、透輝石），它們物性差異較大，比磁化率在不同量級，利用其物性差異通過強磁場將鐵氧化物和硅酸鹽等雜質分離，實現氧化鐵的富集與提取。提取后的氧化物再經過低溫改性，即可制備α-Fe 2 O 3 產品。

本發明涉及一種利用小麥稈灰濕法浸漬修飾制備鐵礦石載氧體的方法。將小麥稈灰在去離子水中溶解過濾，制得溶液，將０．１～１ｍｍ的鐵礦石顆粒浸漬于溶液中，水浴干燥、高溫煅燒后制得載氧體顆粒。利用價格低廉的鐵礦石作為載氧體制備基礎，先后通過浸漬、干燥和煅燒步驟制備載氧體顆粒，制備工藝簡單，且將小麥稈灰中的堿金屬元素與灰分分離出來，有效解決了干法修飾時灰中其他成分對載氧體的不利影響，實現了小麥稈灰的資源化利用。制得的小麥稈灰修飾的鐵礦石載氧體抗燒結性能與反應活性顯著提高，ＣＯ總轉化效率高于純鐵礦石。

子實體肉質脆嫩，味清香,口感極佳。子實體氨基酸總量達 14.5%，其中必 須氨基酸總量占氨基酸總量的 40%以上，子實體中水溶性多糖含量達 8%以上。 灰樹花作為人工栽培的高檔珍稀品種，價位較高，在一般山區或丘陵地區，可 充分利用該物質資源和勞動力資源，進行灰樹花生產。

高效灰水阻垢劑，主要由膦羧酸聚合電解質、非離子表面活性劑等組成，屬于混合型多功能全有機堿性水處理劑。能有效地分散水中的顆粒物，防止水中碳酸鈣及磷酸鈣等垢析出，具有耐高溫、不易水解、耐高pH、抗氧化等性能，還具有操作簡單、管理方便。適用于工業灰水的回水系統，尤其適用于高硬度、高濁度的水系統，在5MPa、溫度為230℃的條件下，阻垢分散穩定性能優良，有效地控制灰水系統的結垢問題。

一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 學號 孫文萱 環境工程 2021年 202131043118 張慧敏 國際經濟與貿易 2020年 202031100409 張靖宜 國際經濟與貿易 2020年 202031100430 馬亮 經濟學 2020年 202031100251 王冰冰 環境工程 2021年 202131043201 劉思怡 化學工程與工藝 2021年 202131042204 王芊蕙 應用化學 2021年 202131041304 林靜媛 廣播電視編導 2021年 202131153132 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 張連紅 化學化工學院 教授 綠色化工與廢棄物資源化 徐余躍 經濟管理學院 講師，團委辦公室 四、項目簡介 灰常好為一款新型純無機涂料，本產品采用無機納米改性硅溶膠技術、獨立成膜技術，并將改性粉煤灰作為功能填料加入其中，不僅在防火阻燃、耐擦洗易清洗、抗菌防霉、抗堿抗水特性、抗縮漲剝離、保色性等方面性能優越，同時不含有有機大分子組分，不會釋放voc等有毒物質，真正做到了綠色健康環保。

火試金設備主要由熔樣爐、灰吹爐和除塵設備組成。 品名：灰吹爐 型號：MF-C 生產商：Furnace Industries 產地：澳大利亞 技術參數 ●技術性能、設計方案及制造工藝描述：爐膛外殼由2mm厚的鍍鋅鋼板制成，襯有耐火磚和蛭石隔熱板。外殼采用藍瓷漆噴涂。 ●內尺寸(H*W*D)：200mmx 260mmx460mm 可放置50個灰皿 ●加熱方式：柴油，燃燒率為150MJ/h ●溫度控制方式：電子化自動控制，最高溫度可達1200℃, ●溫度傳感器：“K”型熱電偶 ●產品特點：升溫速度快，溫控精度高，穩定性高. ●電氣功能及檢測功能描述：電源：爐子配置一個10A、單相線圈和插頭。電力荷載為2A.

項目簡介 本成果應用誘變得到的一株灰樹花菌株 Grifola sp.CGMCC No.4179，液體發酵米糠 和麩皮，得到灰樹花多糖保健食品，可用于日常人體保健和腫瘤病人的輔助治療。該成 果的總粗多糖產量可達 4.0g/L。成果已取得發明專利授權，專利號：ZL 201010579078.5。性能指標 目前國內市場上栽培類食用菌多糖提取物類保健品 1g 大體在 25 元左右。本成果每 升全米糠

在離心風機的許多應用場合都會遇到葉輪積灰問題，比如在水泥、煉鋼以及化工等行業。葉輪積灰粘附容易破壞葉輪的動平衡，引起風機的劇烈振動，甚至損壞軸承，給用戶造成較大的損失。由于葉輪積灰粘附的原因，使得風機需要更換葉輪甚至更換整機的例子也不在少數，如某公司生產的風機，葉輪粉塵粘附非常嚴重，風機運行3小時左右就會出現劇烈的振動，停機清潔粘附的粉塵后，再次運行3小時左右又會出現劇烈的振動，嚴重影響了用戶的正常生產。最后只好更換了風機，才勉強解決了葉輪的粘附問題，但是大幅降低了風機的效率。 我們設計開發的離心風機葉輪，采用遺傳算法結合神經網絡預測模型和聚類分析等先進的現代優化算法，可高效快速地在大范圍的離心葉輪參數范圍內尋優，迅速設計出具有良好防積灰效果的離心風機葉輪，為企業的高效長期安全運行提供技術支撐。