固體廢棄物棄之為害，用之為寶，素有“第二礦產”之稱。目前全國固體廢棄物累積堆存量已超過200億噸，它不僅侵占耕地、污染土壤、水體與大氣，影響環(huán)境衛(wèi)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(fā)展的供需矛盾十分突出，五位一體的現(xiàn)代化建設工作面臨著資源能源約束和環(huán)境污染問題的雙重壓力，可持續(xù)發(fā)展困難重重。
臨近假期，金隅集團副總經理、北京建筑材料科學研究總院院長、固廢資源化利用與節(jié)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”里，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(yè)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(shù)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(jié)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(yè)場地的污染特征，開展高效固化穩(wěn)定劑的研發(fā)，建立重金屬污染土壤的固化穩(wěn)定化修復工藝，研發(fā)固化穩(wěn)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(yè)重金屬污染場地固化穩(wěn)定化工程示范。
長期以來，建材行業(yè)被認為是原創(chuàng)性不夠，技術落后的行業(yè)，尤其是科研成果的轉化緩慢,創(chuàng)新技術與產品脫節(jié)成為阻礙產業(yè)升級的重大頑癥。
“整個建材行業(yè)的國家重點實驗室屈指可數(shù)，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。
產業(yè)升級為何瞄準“第二礦產”
現(xiàn)在回頭看，當年布局研究固體廢棄物的資源化利用頗具瞻前性。
最新數(shù)據顯示，目前全國固體廢棄物累積堆存量已超過200億噸，它不僅侵占耕地、污染土壤、水體與大氣，影響環(huán)境衛(wèi)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(fā)展的供需矛盾十分突出，五位一體的現(xiàn)代化建設工作面臨著資源能源約束和環(huán)境污染問題的雙重壓力，可持續(xù)發(fā)展困難重重。
“固體廢棄物棄之為害，用之為寶，素有‘第二礦產’之稱。”王肇嘉說，對固體廢物進行資源化利用研究開發(fā)，可降低資源能源的消耗，發(fā)展循環(huán)經濟，推動我國建材產業(yè)及相關產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)“建設生態(tài)文明，基本形成節(jié)約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的產業(yè)結構、增長方式、消費模式”的發(fā)展戰(zhàn)略。
上世紀80年代，在全國建材行業(yè)仍處于粗放式發(fā)展的時期，北京建材研究總院已覺察到傳統(tǒng)發(fā)展模式的壓力和機遇，提前布局產業(yè)轉型升級，研發(fā)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(chuàng)新體系，進一步整合了集團內部科技資源，并在2007年被國家發(fā)改委、科技部等五部委認定為國家級企業(yè)技術中心，這些為國家重點實驗室的發(fā)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(jié)能建材國家重點實驗室落戶北京建材總院，成為科技部批準建設的全國第二批企業(yè)國家重點實驗室，也是北京市國資委系統(tǒng)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產業(yè)化，研究制定國際、國家、行業(yè)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，構筑新型建筑材料技術新體系，引領行業(yè)技術進步，推動我國建材產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
固體廢物憑什么身價倍增
“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筑垃圾、工業(yè)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行做出貢獻。”王肇嘉說，實驗室成立后，北京建材總院投資數(shù)千萬元，完善科研基礎硬件建設，先后購置了數(shù)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、建筑垃圾實驗室、生活垃圾處置實驗室等專業(yè)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，整體硬件條件達到國內先進水平。
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，形成了一套完整的產業(yè)化關鍵技術。目前該技術在30多家水泥企業(yè)、10多家紙面石膏板廠推廣使用，共利用脫硫石膏1058萬噸，相當于吸收二氧化硫348.5萬噸，減少天然石膏開采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(xié)同處置城市污泥技術研究方面，提出污泥預處理和干化的應用理論體系，發(fā)現(xiàn)了污泥改性技術和干化技術的普遍規(guī)律，研制出了一整套低成本污泥干化后代替水泥原燃料制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平國內領先的水泥窯協(xié)同處置污泥環(huán)保示范線，可處置污水廠生活污泥17萬噸，占當前北京市生活污泥全年排放總量的1/5。”王肇嘉說。
——在水泥窯協(xié)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(fā)現(xiàn)了水泥窯協(xié)同處置生活垃圾飛灰技術的普遍規(guī)律，找到了水泥窯協(xié)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(xié)同處置生活垃圾飛灰關鍵集成技術，并建設了國內唯一的水泥窯協(xié)同處置垃圾飛灰產業(yè)化示范線。
“垃圾飛灰是非常讓人撓頭的危險廢棄物，以前主要采用填埋方法。”北京建材總院副院長、實驗室副主任陳旭峰說，如今實驗室研發(fā)了水泥窯協(xié)同處置垃圾飛灰特殊工藝和系統(tǒng)，解決了垃圾飛灰安全處置問題。每年可消納北京市產生的垃圾飛灰3萬噸，節(jié)省礦產資源3萬噸，帶動生活垃圾發(fā)電項目日處置生活垃圾5000噸，年發(fā)電量5億多度。
用建筑垃圾作為干粉砂漿原料是北京建材院的另一個重要的環(huán)?；n題。過去，建筑垃圾主要是通過填埋來處理，北京建材總院的研究將使建筑垃圾資源化，利用建筑垃圾代替硅砂，已在30萬立方米的工業(yè)生產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產品。
“通過對以上幾個方面的研究，實驗室形成了一批具有自主知識產權的研究成果和產業(yè)化成套集成技術，在國內外刊物上發(fā)表了一批高質量的論文，擁有一批自主知識產權的專利，同時取得了良好的經濟效益、環(huán)境效益和社會效益。”王肇嘉說。
80%的成果轉化率怎樣實現(xiàn)
在北京建材總院采訪，兩組數(shù)字讓人印象深刻：一是通過培養(yǎng)了一支30多歲的年輕隊伍，20多個研發(fā)團隊。二是80%的成果實現(xiàn)了產業(yè)化落地，遠遠高于一般科研院所。
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于市場，還因為金隅集團有很好的產業(yè)化平臺，能使科研成果很快實現(xiàn)中試和產業(yè)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(fā)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(yè)，在集團所屬企業(yè)設立若干個研發(fā)分中心，“X”是金隅中央研究院大廠現(xiàn)代工業(yè)園區(qū)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“產學研用”創(chuàng)新模式，積極開展與大型企業(yè)、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(yè)大學、中國地質大學、北京建筑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(xiàn)資源共享。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(fā)中心，與清華大學、武漢理工大學等學校定向培養(yǎng)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合作，研發(fā)成果已成功應用于高性能混凝土與加氣混凝土。
王肇嘉說，實驗室將始終圍繞國家的戰(zhàn)略目標，立足固廢資源化利用與節(jié)能建材創(chuàng)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(yǎng)固廢領域優(yōu)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，盡快實現(xiàn)固廢資源化利用科技成果的轉化，成為推動以固廢利用制備新型節(jié)能建材的產學研用相結合的重要平臺，為固廢資源化利用與節(jié)能建材的發(fā)展做出更大貢獻。
