一、 技术研发背景 （1 1 ）近年来我国垃圾焚烧飞灰产生量快速大幅增长，处置能力严重不足随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，生活垃圾产生量大幅增加，年产生垃圾量约为 2.5 亿 t，占世界总量的 1/4，相当长一段时间内还将以每年8%-10%的速度增长。目前我国垃圾焚烧飞灰的处置受场地和技术的制约越来越严重，局部地区已出现不能及时安全处置或处置成本过高而不能维持运行的尴尬局面，并严重阻碍了这部分地区生活垃圾处置由传统填埋向焚烧发电的转型。 （2 2 ）垃圾焚烧飞灰属于危险废物，需得到妥善处置根据《国家危险废物名录》，垃圾焚烧飞灰属于危险废物。垃圾焚烧飞灰对环境和人类生活的危害在于其重金属不能依靠水体和土壤自身的净化作用消除，只能迁移。由于重金属容易在生物体内聚积，随着时间的推移，当重金属在生物体内积聚到一定量以后就会导致生物体畸形或导致突变，甚至生物体死亡。重金属对人体的另一危害途径是通过食物链传递。例如，生活在重金属含量较高环境下的鱼、虾体内会富集重金属，一旦这些食物被人体摄入，经过一段时间的积累，就会对人体健康造成极大的危害。特别是发生在日本的由汞污染引起的“水俣病”和由镉污染引起的“骨痛病”事件、以及在欧洲陆续发现的由重金属污染导致的一系列公共卫生健康问题，都使重金属污染引起人们广泛的关注。垃圾焚烧飞灰中的二噁英是一种非常稳定的亲脂性固体化合物，可溶于大部分有机溶剂，容易在生物体内积累。二噁英的污染具有持久性、脂溶性和蓄积性等特点。 未来随着垃圾焚烧飞灰产量的快速增加，如果不能妥善解决无害化处置垃圾焚烧飞灰的问题，不但会制约垃圾焚烧产业的健康发展，同时会对该地区的环境造成严重影响。 （3 3 ）垃圾焚烧飞灰的处置问题已经受到了国家相关部门的高度重视2016 年 10 月，国家住建部、发改委、国土部、环保部联合发文《关于进一步加强城市生活垃圾焚烧处理工作的意见》（简称《意见》），意见提出在生活垃圾设施规划建设运行过程中，应当充分考虑垃圾焚烧飞灰处置出路，鼓励跨区域合作，提出“推进区域性垃圾焚烧飞灰配套处置工程建设”，统筹生活垃圾焚烧与垃圾焚烧飞灰处置设施建设，并开展垃圾焚烧飞灰资源化利用技术的研发与应用。 （4 4 ）北京地区的垃圾焚烧飞灰处置问题十分迫切截止至 2017 年底北京市已建成并投产 5 座垃圾焚烧厂：鲁家山垃圾焚烧厂、高安屯垃圾焚烧厂、海淀大工村垃圾焚烧厂，顺义垃圾焚烧厂，南宫生活垃圾焚烧厂，2018 年北京市正在加紧推进建设阿苏卫、通州、顺义二期、密云、怀柔 5处垃圾焚烧厂，按照规划到“十三五”末，北京市垃圾焚烧飞灰年产生量将达35 万吨以上，目前北京市的垃圾焚烧飞灰处置方式主要为水泥窑协同处置和制备陶粒资源化利用，这两种处置方式的消纳能力无法满足北京市的需求，垃圾焚烧飞灰无害化处置迫在眉睫。基于以上现状，研发团队开发出了一种可安全并大规模资源化利用垃圾焚烧飞灰的新技术¬——深部胶结充填采矿协同资源化利用垃圾焚烧飞灰技术。 二、技术原理 （1 1 ） 全固废充填料强度形成机理 胶结充填采矿协同资源化利用垃圾焚烧飞灰技术充分利用了“硅的四配位同构化效应”和“复盐效应”。钙矾石（Ca 6 Al 2 (SO 4 ) 3 ·(OH) 12 ·26H 2 O）是普通水泥混凝土中最常见的复盐矿物，也是大部分地下采矿胶结充填硬化体中最常见的复盐矿物。钙矾石的溶度积常数为 1.1*10-40 。本项目组的前期研究结果表明，钙矾石在水中的饱和铝离子浓度比水淬高炉矿渣微粉在水中的饱和铝离子浓度低10 倍以上。因此在有足够 Ca2+ 、OH - 和 SO42- 离子供给的体系中，钙矾石的结晶将能持续促进水淬高炉矿渣微粉中的铝氧四面体从矿渣的玻璃体网络中体解出来，从而促进矿渣中较高聚合度的硅-铝氧四面体的链接被破坏，形成大量的活性硅氧四面体或硅氧四面体团，为发生硅的四配位同构化效应或形成 C-S-H 凝胶奠定基础。其中钢渣主要为胶凝体系要提供 Ca2+ 、OH - 和少量硅氧四面体。而钢渣中的 Mg2+ 和 Fe 2+ 在胶凝体系中起到与 Ca 2+ 类似的作用。较大量的脱硫石膏主要为体系提供源源不断的 Ca2+ 和 SO42- 。垃圾焚烧飞灰的主要成分为垃圾焚烧后产生的无机物和重金属等，当烟气净化采用干式或半干式反应法时，另含有一些反应生成物（如 CaCl 2 、CaSO 4 ）和部分未完全反应的 Ca(OH) 2 等物质。可为胶凝体系提供大量的 Ca2+ 、OH - 和 SO42- 。同时垃圾焚烧飞灰中有含量较高的 Cl- ，在矿渣水化过程中会形成含氯水化产物水化氯铝酸钙，氯盐在矿渣水化过程中会形成 NaOH 等碱性物质，提高液相碱度，促进矿渣水化的进一步进行。 （2 2 ）重金属固化的机理 胶结充填采矿协同资源化利用垃圾焚烧飞灰技术在胶凝材料的水化过程中实现了对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化，胶凝材料的主要水化产物为钙矾石、C-S-H 凝胶和类沸石矿物等，几种产物对该体系固化重金属均有贡献。重金属元素能够以类质同象的方式进入钙矾石的晶格而被固化，而 C-S-H凝胶具有很强的吸附重金属的能力。另一方面，以砷菱铅矾-砷铅铁矾类复盐矿物（(Pb, H+ )(Al 3+ , Fe 3+ , Fe 2+ )3 (SO 42- , AsO43- )2 (OH) 6 ）为代表的含砷铅矾类复盐矿物也可以在砷、铅化合物的参与下快速消耗溶液中的 Al3+ 、Fe 3+ 、Fe 2+ 、OH - 和 SO42-等离子，因此也能促进体系中矿渣微粉、钢渣微粉和脱硫石膏的消耗，这类复盐在水中的溶解度极低。在较高 pH 值条件下，这类复盐的结晶可以使砷和铅在水中的浓度都达到饮用水的标准。近些年的研究结果还表明，砷和铅可以进入类沸石相的水化硅铝网络体中平衡电荷，或作为网络体骨干的一部分而被高度固化。 （3 3 ）二噁英固化的机理 二噁英（dioxin，DXN），化学名为二氧杂环乙烷，标准状态下一般呈白色固体，无色无味；熔点约为 303～305℃，当温度达到 705℃以上时开始分解；难溶于水，美国环保局（US EPA，1900）推荐 2，3，7，8—TCDD 的水溶解度为 19.3ng/L，易溶于有机溶剂和脂肪；二噁英的蒸气压很低，大致为 8.3×10-13 ～4.8×10 -8 mmHg，一般随取代氯原子数目的增加而降低，在大气环境中超过 80%的二噁英分布在大气颗粒物中。大部分的二噁英在生物体内不易被代谢，具有生物蓄积与生物放大作用。现行的垃圾焚烧技术的炉内温度可以达到 850℃～900℃，绝大部分二噁英已经被分解，加之二噁英具有极低的溶解度和饱和蒸汽压和极高的脂溶性，所以垃圾焚烧飞灰中二噁英通过溶解于水中和挥发传播的比例很小，只可能通过随垃圾焚烧飞灰颗粒进入土壤和水环境以造成污染，本技术通过物理包裹的方法断绝了其污染传播途径，具体为矿渣基胶凝材料-垃圾焚烧飞灰水化反应所形成的固化体系中含有大量的 C-S-H 凝胶，其紧致的结构可降低整体固化体的渗透性，把含二噁英颗粒包裹固定其中。

山东一飞药业股份有限公司成立于2010年，是一研究、开发、生产精细化工、医药中间体、饲料添加剂的专业生产厂家。公司坐落在有临盘油田的资源丰富的临邑，占地100亩，属于高新技术企业。公司研发生产技术力量雄厚，在济南大学拥有独立的研发团队和研发实验室，并与山东大学、中科院等各大院校进行着深度合作，具有很强的研发能力和中试生产能力。还可以进行高精端产品的定制和技术的转让。 公司产品根据用途目前分三大部分，为饲料和食品添加剂、医药中间体和石油助剂。饲料添加剂致力于整个甜菜碱系列产品的研究与生产，主要生产高品质医药用和食品用甜菜碱系列、水产诱食剂系列、抗生素替代系列、季铵盐系列，并不断进行技术革新，技术处于领先地位。中间体和石油助剂主要生产哌啶酮系列、蒽系列和氯甘油系列等。公司产品60%用于出口。主要出口国家有日本、韩国、巴西、墨西哥、荷兰、美国、德国、东南亚等，受到国内外客户的一致好评。 公司注重品质，生产中控严谨，通过了ISO9001，ISO22000和FAMI-QS认证。严谨的态度保证了国内外高精端产品质量，通过了海内外多家大集团的验收和评审，赢得了客户的信赖和长期合作。  

山西医科大学晋祠学院始建于2002年，是经教育部、山西省人民政府批准，由山西医科大学主办，社会力量参与，以新机制、新模式成立的山西省唯一的一所以医学专业为主的全日制普通独立学院。 学院老校区坐落在具有2500年悠久历史的文化名城太原--晋祠，绿荫环抱、清静幽雅，是读书治学的理想之地;新校区位于晋中市祁县经济开发区，毗邻晋商发源地--乔家大院，是一所以“欧式建筑风格”为主题的大学校园。 学院是一所多专业、多学制的高等医学院校。现设有四系一部，分别为临床医学系、口腔医学系、护理学系、管理学系和基础部，开设临床医学、口腔医学、麻醉学、护理学、预防医学、医学影像技术、医学检验技术、康复治疗学等八个本科专业。涵盖医学、理学两个学科门类。 学院现有专、兼任教师349人，其中教授45人，副教授82人，讲师190人，高素质、专家型的教师队伍为保障教学质量奠定了坚实的基础。 学院根据国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)以及“十三五”规划，在进一步优化临床医学品牌专业的基础上，为临床医学专业的学生开拓意大利、美国等国外硕博连读升学渠道，同时把护理学专业建设为具有较强办学实力，特色鲜明的品牌专业，并为护理专业的学生开创日本护士全额奖学金项目的就业渠道。以临床医学、护理学和麻醉学专业为龙头，带动其他专业协调发展。 学院注重课堂教学与临床实践的紧密结合，大力培养学生扎实的实践动手能力，并组织学生从大学一年级开始，通过夏令营、冬令营以及医护志愿者队利用寒暑假到各大医院进行临床实践锻炼。先后在山西、北京、天津等地建立了教学实习医院，为学生临床实、见习教学以及毕业后的就业创造了优越的条件。 办学以来，为了让贫困学生顺利完成学业,学院建立了“奖、助、贷、补、减、勤”的助学保障体系。 学院毕业生考研率逐年上升,分别考取北京协和医院、首都医科大学、第二军医大学、浙江大学医学部、大连医科大学等全国一流的医学高校和科研单位，毕业生就业率保持在85%以上，特别是护理学专业的毕业生就业率保持在97%以上。2015年3月，学院成立关心毕业生工作委员会，对毕业生补习考研、成家立业定期跟踪服务，为毕业生创造各种条件实现梦想，受到社会、特别是基层医疗单位的好评。 学院将继续秉持教学“以学生为中心、以就业为导向”、管理“以教师为中心、以服务为宗旨”的办学理念，全面加强内涵建设，进一步解放思想、深化改革、加强管理、狠抓落实，努力把学院建设成结构合理、质量上乘、特色鲜明的“复合型、应用型、技术型”大学。

河北医科大学临床学院是河北省人民政府2001年7月批准成立的13所独立学院之一，由河北医科大学主办，于2004年首批通过了教育部的确认,为全日制本科层次教育。学院位于石家庄市东南高教区，交通便利，校园环境优美典雅，建有现代化的教学大楼、实验中心、图书馆、学生公寓楼、食堂、标准运动场等基础设施，为学生提供了良好的学习环境和生活条件。 临床学院依托河北医科大学雄厚的教育教学资源，以市场为导向，以教学为中心，积极探索适应社会需求的、灵活高效的办学体制。经过近几年来的建设，学院已发展成为涵盖多门学科的综合性独立学院。现设有临床医学、中西医临床医学、麻醉医学、医学影像学、医学检验学、口腔医学六个专业，生源遍及河北、北京、天津、山西、辽宁、吉林、黑龙江、上海、浙江、安徽等22个省市，现有在校生9060人。学生毕业时由河北医科大学临床学院颁发国家统一的普通本科毕业证书，符合学位授予条件者按国家有关规定授予学士学位。

科大奥锐成立于2001年，源于中国科技大学人工智能与计算机应用研究室。公司下设实验教学资源研发部、实验教学及实验室管理研发部、大型仪器共享物联网研发部、市场推广部、售后技术支持服务部、公司管理部。公司致力于高校教学及管理软件的开发、实验仪器研制，为教学和科研机构提供管理整体设计及解决方案。从1993年开始从事仿真实验的研究与开发，1995年由高等教育出版社出版"大学物理计算机仿真实验"软件，该软件当时是国际上第一套虚拟现实型的软件。1997年出版《大学物理仿真实验2.0 for Windows》。软件已在国内400多所高校获得广泛应用，英文版本在大阪大学、台湾大学、香港大学、香港中文大学等国际上著名高校获得应用，并取得很高的声誉。软件多次参加国际交流。1995年列入“国家九五重点科技攻关计划”。1996年获中国科学院教学成果一等奖，1997年获国家级教学成果奖。1998年由国际物理教学委员会赞助在中国科技大学召开了 “新技术在物理学中”国际 会议。受到来自十多个国家专家高度赞扬。同年，该软件代表中国CAI最新成果参加联合国教科文组织大会演示和赴英国、日本等地进行交流展示，在国际上得到很高的评价。2001年再次获国家级教学成果奖。实验教学管理及选课系统、开放式实验室管理系统、大型仪器共享物联网系统等在全国高校中获得广泛应用。其中《基于IC卡的大型仪器共享管理系统》荣获“2010-2011中国软件与信息服务业创新产品奖”， 2010年获科技部中小企业创新基金。《开放式实验管理系统》荣获国家四部委颁发“2012-2013中国软件和信息服务业最具竞争力产品奖”          公司注册资金壹仟万，建立了以400 8870 580全国客户服务电话为基础的客户服务体系。通过了ISO9001：2000标准质量管理、环境管理、职业健康安全管理认证。2004、2010年两次获得“科技部企业创新基金”。已获得“软件企业”、“高新技术企业”、“科研单位”、 “小巨人培育企业”等资质，多次被评为安徽省“优秀企业”、“优秀软件企业”、“优秀软件产品信息化创新产品”等荣誉称号。

浙科大学生创业模拟实训平台 一.软件简介《浙科大学生创业模拟实训平台》是从大学生创业的现状分析，将创业教育的内容以及因素渗透在专业实践教学中，并根据创业教育的目标及内容设置较完善的创业实践体系。软件模拟交互思想，采用国际先进的计算机仿真技术，仿真模拟虚拟市场环境、市场调查以及整个市场竞争结构。二.软件优势1.创业决策主导性软件模拟现实策略主导，通过相关算法将各种影响因素量化融入市场环境，真正体现创业者的战略决策在某些阶段发展过程中居于主导地位。在实战中决定、支配着其他要素，因此，突出重点，强化训练，让学生不断的提升个人决策能力。2.知识面广系统涵盖创业所需的各种知识，如：测评系统、创业课堂、产业讲谈、创业命题、创业计划书、法规知识、网上创业、创业准备、创业论坛、公司注册、创业实战（市场调查、STP分析、SWOT分析、竞争战略分析、4PS策略）等等各方面。3.教学实用性软件注重理论结合实践，通过量化市场环境，模拟仿真的创业过程与精心设计的背景，拓展理论知识的同时，让学生感受到真实的创业环境，身临其境的教学过程。在软件的使用中，增加学习积极性，提升个人创业能力。4.互动性实战过程中师生可以实时互动，动态生成各种财务图表、经营图表、投融资图表等等，教师可以查看企业实时经营成果、市场调查报告、理论得分、操作记录以及实验的各种排名，便于教师授课指导与分析点评。三.软件功能1.创业测评通过系统的创业测评系统，可以帮助学生对自己有一个清晰定位，知道自己有哪些优势有助于创业，哪些缺失和不足需要提升。2.创业计划书根据系统引导和提升完成创业计划书，之后进行创业计划书的自检、互评、展示，帮助学生规划自己的创业思路，确认实施项目所需的各种资源，需要得到的各项支持。3.商业行业实战在模拟的市场环境中选择一个商业行业进行实战，实战包括公司注册、管理层招聘、市场调研、自建店商品采购、自建店商品销售、财务管理等多项内容，为学生自主创业打下基础。4.制造业行业实战在模拟的市场环境中选择一个制造业行业进行实战，实战包括公司注册、确定产品方案、市场调研、生产线购买、生产产品、订单备货、财务管理、发展区域等多项内容。5.创业资料包含了大量创业知识，包含了创业课堂、创业讲谈、创业命题、法规知识、创业准备、网上创业、创业论坛等模块。四.软件特点1.创业环境整体性系统将全国分为东北地区、华北地区、西北地区、华东地区、西南地区、华中地区、华南地区七个区域。区域之间相互作用、相互联系，由于整体性特征，创业者研究时可以应用市场调查、细分、策略等方法，从结构的角度考场创业环境。2.多元化的竞争机制通过市场环境的制约或者改变区域、渠道、价格、产品等各方面的竞争方式。系统也提供“市场环境”平台查看各季度渠道需求量、公司信息、广告投入已经整个市场的变化趋势，创业者可以通过信息分析，准确应对各种竞争。3.仿真性系统提供市场调查、STP分析、SWOT分析、竞争战略分析等分析工具，锻炼学生利用分析工具的能力，拟定创业战略。系统自动运行虚拟市场，包括生产产品、市场拓展、广告投放、服务投放、产品虚拟购买等。通过调整虚拟市场各种参数改变市场变化类型，如：调整宏观经济参数可以影响市场需求的大小；选择组合市场类型可以使市场需求波动变化无常；改变各种敏感度来调节市场的各种弹性。这些参数的调整，便于模拟市场的千变万化。4.投融资系统提供“金融市场”平台，企业可以在这个平台查询利率，申请银行贷款，发布企业间贷款信息以及私募股权信息。投融资包含活期存款、定期存款、银行贷款、企业间借贷、民间借贷、私募股权、成本回收。

基于金属纳米粒子的局域表面等离激元因其高局域强度，小局域尺度，高灵敏度等特点，被大量应用在不同领域。但是，几个飞秒的超短模式寿命(dephasing time)大大限制了其应用的广泛性和实用性。该工作设计的多层结构实现了局域表面等离激元和传播表面等离激元的强耦合(图1(a))。动态数值模拟结果也清晰地证明在强耦合下局域表面等离激元模式和传播表面等离激元模式之间的能量交换。近场方面，光电子显微镜对表面等离激元模式进行直接成像，大大突破了原有的远场探测技术的限制。并且结合不同激发光源，实现不同维度的探测。结合波长可调的激光光源，光电子显微镜在频域记录下表面等离激元模式随波长变化的强度演化过程(图1(b))。结合超快泵浦探测技术，光电子显微镜在时域记录下表面等离激元模式随时间变化的演化趋势。该工作更加深入并直观地探测强耦合体系中的能量转换过程，并通过强耦合中失谐量的改变实现模式寿命的操控，相较于未耦合的局域表面等离模式，强耦合的模式寿命由6飞秒(10-15秒)提高到10飞秒。这一研究成果对进一步发展基于表面等离激元的人工光合成、生物传感等应用具有重要的指导价值。图1、（a）光电子显微镜和多层结构示意图，（b）远场和近场探测曲线、不同波长激光激发下光电子显微镜记录的局域表面等离激元模式分布图。 此研究是由北京大学和日本北海道大学共同合作完成，北京大学物理学院博士生杨京寰和重大仪器项目的国际合作者、北海道大学助理教授孙泉为该文章的共同第一作者，北京大学龚旗煌院士和北海道大学Misawa教授为共同通讯作者。除了自然科学基金委的国家重大科研仪器研制项目，该工作还得到了科技部、北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、极端光学协同创新中心、“2011计划”量子物质科学协同创新中心、日本文部科学省及学术振兴会、北海道大学纳米技术平台等单位的支持。目前国家重大科研仪器研制项目“飞秒-纳米时空分辨光学实验系统”的研制正在有序推进中，已经取得了一批包括此工作在内的阶段性成果。该实验系统的核心仪器是附带低能电子显微功能的光电子显微镜(PEEM), 其激发光的波长覆盖范围从极紫外到近红外(图2)。下一步该实验系统有望在二维材料、光电材料与器件、表面介观物理等研究领域大显身手、发挥积极作用。图2、北京大学研究团队的飞秒纳米时空分辨系统

本项目的产品主要用于稳定和固化垃圾发电厂锅炉产生的飞灰中的重金属元素，防止固化填埋后飞灰中的重金属溶出而污染土壤和地下水环境。

在对我国城市生活垃圾焚烧飞灰污染性质全面表征的基础上，针对其污染特点，对 飞灰稳定化处理药剂和工艺进行了比选与实验研究，开发了具有自主知识产权的飞灰稳 定化组合处理技术。该技术组合应用基于化学机理的稳定过程和物理机理的固化过程， 使飞灰中的重金属转化为具有地质化学稳定性的极低水溶性化合物，处理后飞灰污染物 浓度低于《生活垃圾填埋场污染控制标准 GB16889-2008》规定的进入卫生填埋场处置的 限值，满足在卫生填埋场中处置的长期环境安全性要求。 基于上述发明专利工艺，通过关键设备的比选改进、设计和操作参数优化，本成果 实现了我国生活垃圾组成背景下的焚烧飞灰化学稳定化处理工程的长期运行，成为 GB16889-2008 标准颁布后国内首次工程应用实例，达到了飞灰无害化处理的领先水平。 与国外同类技术比较，本成果稳定化处理后的飞灰产物具有长期环境安全性、填埋 操作方便、增容比小的优势，重金属稳定化指标更优。工程实践表明，飞灰稳定化处理 及后续卫生填埋处置综合成本合计为 540 元/吨，与目前主流的飞灰固化或稳定化处理 后去危险废物安全填埋场处置综合成本比较，节支达 400 元/吨以上；填埋容积亦减少 20%。本成果以卫生填埋替代成本昂贵且容量十分有限的安全填埋处置，具有明显的经 济和环境效益。