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863计划课题“工业固废资源化产品风险监测与生态设计技术及工具”顺利通过验收
时间: 2017.07.26    部门:资源与环境分院   

    2017年6月29日,国家科技部在北京组织召开了资源环境领域重点项目“大宗工业固废处理与资源化技术及示范”(项目编号2012AA06A100)验收会,由中国标准化研究院资源与环境分院承担的“工业固废资源化产品风险监测与生态设计技术及工具”课题(2012AA06A117)顺利通过验收。来自北京大学、中国科学院生态研究中心、环保部固体废物与化学品管理技术中心、中国矿业大学、北京工业大学、中钢集团武汉安全环保研究院等单位的11名权威专家组成的验收专家组,一致认为该课题完成了任务书规定的全部研究任务,超额完成预期目标,一致同意课题通过验收,并对课题研究成果给予高度认可。课题负责人资环分院院长林翎研究员汇报了课题的整体完成情况。

    该课题自2012年正式启动以来,围绕大宗工业固体废弃物的环境风险控制和资源化产品的生态设计,重点研究了重金属等毒害物质的检测方法和迁移规律,并以粉煤灰、钢渣等生产生态建材为切入点,开展建材产品的生态设计方法研究,通过对其毒害物质的检测和控制,形成基于粉煤灰、钢渣等典型工业固废制备生态建材产品环境风险控制方案,并提出了生态设计评价方法,研制了一系列生态设计技术标准,为工业固废环境风险的控制提供了重要支撑。本课题的创新成果主要有:
    1)提出了以关键节点驱动力模型为基础构建毒害元素迁移转化模型的思路,通过对粉煤灰资源化利用产业链关键节点动力学机理的研究,结合非线性模糊预测方法,以工艺节点和流股为最小单位,深入工艺控制细节,建立了粉煤灰多联产关键节点的驱动力模型,可用以预测长周期运行过程中重金属浓度和流量随时间的波动;开发了粉煤灰资源化产品产业链毒害元素迁移转化模型计算软件工具,依托数据库技术和软件开发技术,形成了具备数据记录、校核、计算和展示功能的软件,帮助并指导工业固废资源化利用过程中重金属等环境风险要素的监测与控制;
    2)基于电化学-阳极溶出原理,基于电化学法-阳极溶出伏安法,确定了对煤矸石等工业固废中Pb、Cr、Cd、Hg、As、Zn 等金属元素进行快速定量检测技术,通过铅、汞、铬、镉、砷等不同重金属溶出、富集、扫描方式等试验条件的研究,开发了以电化学工作站为核心的便携式重金属检测装置,为工业固废综合利用企业提供了一套快速、经济、便捷的检测方法。该系统具有成本低、体积小、检出限低、结果准确等特点,可用于大宗工业固废样品的原位检测,大大方便了工业固废的资源化利用过程;
    3)针对粉煤灰这一典型大宗工业固废,基于生态设计普遍规律和通用原理,设计形成了3种以粉煤灰为原料生产莫来石的资源化利用过程,并进一步对对三种工艺进行比较和优化;对粉煤灰提铝产业链中的环境风险进行分析,形成了粉煤灰提铝产业链的环境风险控制策略。以上过程通过企业试点应用取得了良好的经济和环境效益。该项研究所形成的思路和方法也可以指导和帮助其它工业固废资源化利用方案的设计与实施;
    4)建立了基于中国背景的生命周期数据库,包括了电力、煤炭、运输、重要原材料等基础工业环节或单位的生命周期数据,基于该数据库开发了生命周期分析工具GreenIN,可用以辅助工业固废资源化利用工艺和产品生态设计方案的制定;
    5)本课题研制了《生态设计产品评价通则》(GB/T32161-2015)、《生态设计产品标识》(GB/T32162-2015)、《生态设计产品评价规范 无机轻质板材》(GB/T32163.4-2015)、《生态设计产品评价规范 砌块》(报批)、《生态设计产品评价规范 陶瓷砖》(报批)等生态设计产品系列标准,有效支撑了生态设计产品评价试点工作,有力推动了技术创新-标准化-产业化的发展新机制。
    本课题研究形成了10部研究报告、8项国家标准、9篇SCI、EI等高水平科技论文、1项软件著作权和4项专利等成果,为提高工业固废资源化技术水平和产品的生态化水平,推动了工业固废资源化利用的环境风险控制提供一系列技术支撑。
    下一步,中国标准化研究院将从固体废弃物的资源属性和环境属性出发,继续开展大宗工业固废资源化及环境风险控制技术研究,着力从资源化产品、检测方法、环境管理等三个维度,深入开展工业固废资源化技术标准研究,进一步完善我国工业固废资源化利用技术体系建设。

 

 
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