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油田区域石油污染土壤的生物修复技术
1 成果简介我国油气田和石油炼化企业普遍存在原油落地污染土壤现象，据统计，我国石油污染土壤面积 500 万公顷。这些土壤不仅不能使农作物很好生长，且代谢产物的毒害作用更是可以通过食物链传递给人类，从而危害人类的健康，极大地影响了我国的农业生产和生态环境。2 应用说明从 2001 年开始，清华大学就一直致力于石油污染土壤的生物修复技术上基础理论和工程实施方面的研究；筛选出几株高效石油烃降解菌株；开发了细菌-真菌协同强化修复技术；研发出一套高效的实际石油污染场地的生物修复工程实施方案，针对不同类型的石油污染土壤的生物治理展开了基础理论研究，并将修复评估体系延伸到微生态角度，建立其标准。本项技术已获得国家发明专利 9 项。并在中原油田实施了 170m2 的污染土壤生物治理小试和11 亩的实际石油污染土壤的中试的工程实施，使得 19 年寸草不生的污染场地恢复种植能力，种植作物为小麦，修复后耕地所种植的小麦能够正常出苗和生长，其产量达到正常耕地种植水平，并经过国家粮油质量监督检验中心和农业部谷物品质监督检验测试中心两家权威检测机构检测，其品质完全符合国家标准。 该项目专家鉴定意见为：“ 该项目开发的技术属原始性创新，已申请国家发明专利 9 项，具有自主知识产权。建议组织好推广应用，深入开展油污土地修复研究”。3 效益分析本项技术可以复耕我国大面积额的石油污染耕地，改善污染耕地的理化性质，从而彻底改变促进我国农业发展，并且解决了污染问题。由于污染造成的耕地污染，石油企业需向当地农民支付每亩每年赔偿金 1300 元。 国际上目前修复成本在 1000~10000$/亩，本项技术的总修复成本在 1500~2050 元/亩， 工程实施开展 3 年内见效，本研究发展的油盐污染土壤修复技术有很好的经济性。图 1 修复前 图 2 修复后
清华大学
2021-04-13
凹凸棒石基土壤改良剂
基于凹凸棒石自身吸附力，在控制和固定土壤中的养分，防止土壤中的养分流失造成贫瘠化的同时，也可以交换多种金属离子，特别是重金属离子，起到固化、钝化重金属的作用，在农业生产实践中使得农作物不吸收或者少吸收重金属，改良被污染的土壤和水域，有效降低农作物中的重金属含量，改善农作物品质。
成果亮点
技术特点：在环境治理方面，“湖南袁氏杂交水稻国际发展有限公司”在施用了凹凸棒石土壤治理剂后，给出了：“稻米品质大幅度提升，有益硒元素含量明显增加，有害金属镉、汞含量明显下降”的结论。此外，课题组在甘肃省靖远县北滩乡景滩村、永登苦水等地也进行了应用试验。甘肃省农科院对靖远县北滩乡景滩村进行土壤研究报告和永登苦水的土壤检测报告中指出：使用本技术产品后，一年内土壤容重降低4.0%~11.7%，土壤有机质增加3.55%~11.5%，增大孔隙度3.84%~14.3%；而氮、磷、钾肥含量也提高里10%~20%。
兰州大学
2021-01-12
浙江湖州全国首创“能源碳效码”
随着国家大数据战略的全面推进，数据驱动创新不断向经济社会各行业领域应用和延伸，当前，清洁低碳正成为新阶段能源发展的主旋律。
浙江省科技厅
2021-04-15
碳气凝胶在海水淡化方面的应用
碳气凝胶因在同类气凝胶材料中具有良好的导电性（5～40s/cm），以及高比表面积 而使其成为一种新型的理想电极材料．目前国外的研究集中在将碳气凝胶应用于超级电 容器（双电层电容器）电极、气体扩散电极，燃料电化学电池的电极、可充电电池电极 等，同济大学在这方面的研究工作也已开展了近十年，取得了一定的成果。 研究的目标是用碳气凝胶作电极，试制海水淡化原理型装置，进行各项参数的优化 研究。本材料是典型的环保与能源材料，所以有利于保护环境与资源综合利用。研究成 果应用于海水淡化、新能源器件等领域。
同济大学
2021-04-11
碳气凝胶应用于海水淡化技术
气凝胶（Aerogel）是一种具有超高孔隙率的三维纳米多孔材料，是目前世界上质量最轻、保温隔热性能最好、孔隙率最高、比表面积最高的固体材料。其密度极低，在3~500 mg/cm3之间可调，孔隙率高达80 %~99.8 %，比表面积可达1000 m2/g，常温下的热导率低至0.015 W/m·K，典型的孔径尺寸在1~100 nm之间。独特的纳米多孔结构使气凝胶具有许多特殊的物理性能，例如低热导率、低折射率、低声阻抗、低介电常数、强吸附性、高催化活性等等。这些优异的物理性能使气凝胶在航空航天、保温隔热、高效吸附、隔音、催化和储能等领域具有广阔的应用前景。 气凝胶比表面积高、孔隙率高、孔洞又与外界相通，性能稳定，因此它是很好的吸附材料，可以用来吸附有害气体和过滤有机物，有利于保护环境。碳气凝胶结合了碳材料本身的导电特性与气凝胶材料多孔的结构特性，可以应用在海水淡化等领域。 目前技术采用高比表面积的多孔碳气凝胶制成电极，制成海水淡化原理型装置。通过正反接电压实现装置的连续脱盐，提高装置的脱盐效率。
同济大学
2021-02-01
碳气凝胶应用于海水淡化技术
高校科技成果尽在科转云
同济大学
2021-04-10
全降解低碳生物质复合材料
目前，低碳生活、节能社会是能源开发和材料研究的主旋律和重点，所以研究制造低碳材料是热点中的热点；而同时又是可再生、可降解的材料的聚乳酸、淀粉等生物材料，是当今研究的重要方向。聚乳酸、淀粉等生物材料都是从植物等非石油基能源开发而来，因此本项目所研究范围属于国家大力支持的绿色可降解材料领域，应用范围相当广，可替代现有的石油基、石油基复合物等污染环境、破坏生态的材料，是造福人类的潜在绿色材料。本研究以PBS、PLA、植物纤维或淀粉、增韧剂为主要原料用HAKKE制备PBS、PLA基复合材料。由于PLA的脆性和耐热性差，提高PLA的耐热性和韧性是本研究的关键。通过加入植物纤维等填料，并对其进行改性处理，可大大改善复合材料的耐热性能；而在PLA/淀粉复合材料中加入某些特定的增韧增强材料，可大大提高PLA复合材料的韧性，达到可日常生活所用的标准。同时，得到PLA复合材料是生物可降解材料，对环境无任何污染。
华东理工大学
2021-04-11
连续铁碳微电解流化床设备
此连续铁碳微电解流化床设备的主要原理是将铁屑和碳粒等填充料，填装在主要包括一筒体的特定装置中，制成所谓的电解床。当污水通过时，铁成为阳极，碳成为阴极，产生各种微电化学反应，从而实现废水处理目的。
南京工业大学
2021-04-14
超高碳型轴承钢研究与开发
轴承是重要的机械基础件，它在很大程度上决定了装备的性能、寿命与可靠性等。随着社会的发展与进步，人们对它的寿命提出了越来越高的要求。经过几十年的发展，中国已经发展成为轴承钢的生产大国。产量已基本能满足国内市场的需求。但是国产轴承钢的质量与瑞典SKF、日本山阳等先进厂家相比还存在一定差距。迫切要求提高其疲劳寿命。延长轴承钢寿命的尝试主要包括降低氧含量与提高钢的洁净度；表面改性处理；以及通过探索新的热处理工艺来提高轴承钢的疲劳寿命。然而通过以上方法获得的较长寿命并不总是能够满足要求的，特别是在高负载荷等严酷条件下使用时，更是如此，所以一直有需求开发一种具有更长使用寿命的钢材。 当钢的含碳量大于0.77%以后成为过共析钢，过共析钢在铸造态、退火态与正火态的正常组织为网状二次渗碳体与珠光体。渗碳体的硬度高，耐磨性好，增加渗碳体明显可以提高材料的硬度与耐磨性。但以网状形态存在是导致钢变脆的主要原因，为了减少脆性，避免较多的网状渗碳体，轴承钢的含碳量一般都小于1.0左右，高于此含碳量将导致后续锻造、轧制难以将大的网状渗碳体破碎，将使钢的性能变脆。为了破碎网状渗碳体，在轧制与锻造工艺中都增加了变形量同时降低变形温度，这样都增加了工艺成本，浪费了能源。本项目得到了一种无网状渗碳体的高碳钢，这个钢比较容易球化，经850C°加热15min，1 C°/min冷却到750 C°出炉后就得到了理想的球化组织，见图1。这将大大节省球化处理的时间，可以提高功效，节约能源。 该材料经840℃加热淬火，155±5℃回火，组织为马氏体和残余奥氏体加剩余碳化物，见图2。图3为对照GCr15经同样热处理后的组织，比较看出，本项目的组织明显比较细，残余奥氏体量也比较奥少，这些特征都十分有利于提高轴承钢的性能。 该材料和对照材料GCr15进行耐磨实验和接触疲劳实验，结果见图4和5，.结果表明本发明的材料比典型的轴承钢GCr15有更高的耐磨性和更长的接触疲劳寿命。 该材料的成本与GCr15相当，热处理工艺也相同，所以不增加额外成本。
西安交通大学
2021-04-11
秸秆“肥热联产”近零碳供暖技术
本技术对农林有机固体废物好氧发酵堆肥过程中的潜热与显热均予以回收，大大提高了热回收效率。并开发了适于典型应用场所（温室大棚、禽畜棚舍及农村住宅）的肥热联产热回收装置。
一、项目分类
显著效益成果转化
二、成果简介
有机固废（如秸秆、动物粪便等）好氧发酵堆肥（Composting）是在微生物作用下使有机物矿质化、腐殖化和无害化而变成腐熟肥料的过程。其过程中产生的生物热约为燃烧时热值的1/2~2/3（约相当于0.25-0.35倍同质量标煤），堆内最高温度可达70°C以上。用好氧发酵生物热为建筑、温室大棚及禽畜棚舍等冬季供暖，可视为（近）零碳排放。“肥热联产”是消纳秸秆及动物粪污的一种颇具发展前景的新思路。
本项目对典型的有机固废-秸秆开展了“肥热联产”研究，成果先进性体现在以下几个方面：
1）本技术对农林有机固体废物好氧发酵堆肥过程中的潜热与显热均予以回收，大大提高了热回收效率。并开发了适于典型应用场所（温室大棚、禽畜棚舍及农村住宅）的肥热联产热回收装置。
2）本技术实现了静态堆肥，方法简单易行、经济高效。解决了传统堆肥中需要人工或机械“翻堆”的问题，大大提高了生产效率。
3）适于典型应用场所的“肥热联产”供暖系统设计方法。秸秆肥热联产的发酵周期、产热率、热回收率、供暖热媒温度等参数都有其独特的规律性。相应供暖系统设计方法异于常规。
4）结合物联网技术与人工智能的秸秆肥热联产供暖系统智慧化调控方法，实现热能生产、供给与需求以及肥料生产所需理化条件的动态最优匹配。
5）技术应用范围广泛、应用形式灵活。可分散式利用，如田间地头、温室大鹏、禽畜圈舍、孤立场站、冰雪旅游景区等；也可集中式利用（大型发酵工厂），为供热厂、工业企业补充廉价热量。
哈尔滨工业大学
2022-08-15