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水處理工藝退火工藝團礦、冶金、材料、自動化

北京理工大學的前身是1940年誕生于延安的自然科學院，是中國共產黨歷史上第一個開展自然科學教學與研究的專門機構。毛澤東同志親自題寫校名，無產階級革命家李富春，無產階級革命家、教育家徐特立，無產階級革命家、無線電專家、經濟專家李強等先后擔任學校主要領導。1949年，學校遷入北京；1952年，定名為北京工業學院，成為新中國第一所國防工業院校；1988年，更名為北京理工大學。她是中國共產黨創辦的第一所理工科大學，是新中國成立以來國家歷批次重點建設的高校，首批進入國家“211工程”和“985工程”，首批進入“世界一流大學”建設高校A類行列，現隸屬于工業和信息化部。 學校建筑總面積超300萬平方米。設有22個專業學院、7個書院以及前沿交叉科學院等8個新型教研機構，設有30個基層黨委、2個黨總支、1個直屬黨支部。 建校80余年來，北京理工大學堅持為黨育人、為國育才，始終與黨和國家同呼吸、共命運，走出了一條德育為首、紅專并舉的“紅色育人路”，一條矢志國防、強國鑄器的“強軍報國路”，一條開放包容、追求卓越的“創新發展路”。“延安根、軍工魂、領軍人”的紅色基因，“德以明理、學以精工”的校訓，“團結、勤奮、求實、創新”的校風，徐特立老院長倡導的“實事求是、不自以為是”的學風，共同鑄就了學校獨特的精神氣質和文化內核。在30余萬名畢業生中，有李鵬、曾慶紅、葉選平等黨和國家領導人，有140余位省部級以上黨政領導和將軍，有國家最高科學技術獎獲得者王小謨、我國第一艘核潛艇總設計師彭士祿等80余位院士以及一大批科教英才、時代先鋒和治國棟梁。學校堅持瞄準國家重大戰略需求和世界科技發展前沿銳意進取，曾創造第一枚二級固體高空探測火箭、第一臺大型天象儀等新中國科技史上多個“第一”，始終在打造國家戰略科技力量中展現擔當作為，為科技創新、國家發展和社會文明進步作出了重要貢獻。 近年來，北京理工大學以高質量黨建引領學校事業高質量發展，勇擔強國建設新使命，持續加快推進“雙一流”建設，精心培育一流人才，赤誠創造一流貢獻，奮力建設一流大學，不斷凝聚師生奮進力量，獲評“全國文明校園”，學校整體實力顯著提升，各項關鍵辦學指標創歷史新高，向上向好態勢持續鞏固，穩居“雙一流”高校第一方陣前列，學校事業發展邁入高質量、內涵式發展的新階段。 奮斗創造歷史，實干成就未來。當前，北理工比歷史上任何時期都更加接近世界一流大學建設目標。在強國建設、民族復興的新征程上，學校將以習近平新時代中國特色社會主義思想為指引，全面貫徹黨的二十大精神和黨的教育方針，緊緊圍繞落實立德樹人根本任務，堅持辦學正確政治方向，堅持“四個服務”，扎根中國大地建設世界一流大學，為建設教育強國作出新的更大貢獻！

武漢理工大學是教育部直屬全國重點大學，是首批列入國家“211工程”和“雙一流”建設高校，是教育部和交通運輸部等部委共建高校。學校辦學歷史起源于1898年建立的湖北工藝學堂，辦學126年特別是近70年來，學校共培養了近70萬名高級專門人才，是教育部直屬高校中為建材建工、交通、汽車三大行業培養人才規模最大的學校，是我國“三大行業”高層次人才培養和科技創新的重要基地。目前學校在校普通本科生37000余人，博士、碩士生23000余人，來華留學生全年總規模1200余人。 學校經過長期的育人實踐，形成了特色鮮明的辦學思想體系：構筑了“建設讓人民滿意、讓世人仰慕的優秀大學”的大學理想，鑄就了“厚德博學、追求卓越”的大學精神，確立了“育人為本、學術至上”的辦學理念，樹立了“實施卓越教育、培養卓越人才、創造卓越人生”的卓越教育觀。學校致力于為社會培養一代又一代以智慧引領人生、具有卓越追求和卓越能力的卓越人才。 學校現有馬房山校區、余家頭校區和南湖校區，占地近4000畝，校舍總建筑面積195.3萬平方米，4座現代化圖書館藏書416萬余冊。設有26個學院，建有5個獨立建制的科研院所，與地方政府合作共建3個產教融合示范基地。現有教職工5000余人，其中入選國家級人才計劃（項目）130余人，省部級人才計劃（項目）560余人。 學校已形成以工學為主，理、工、經、管、藝術、文、法等多學科相互融合、協調發展的學科專業體系。現有一級學科博士學位授權點23個，一級學科碩士學位授權點45個，博士后科研流動站21個；有博士專業學位授權類別6個，碩士專業學位授權類別27個。材料科學與工程學科連續兩輪入選國家“雙一流”建設學科。現有本科專業102個，其中國家一流本科專業建設點54個、國家特色專業15個、卓越工程師教育培養計劃試點專業28個、國家綜合改革試點專業4個、國家戰略性新興產業專業2個。現有國家級一流本科課程61門、國家級精品資源共享課17門、國家級精品視頻公開課8門、國家級課程思政示范課程3門。擁有國家級教學團隊5個、教育部人才培養模式實驗區4個、國家級實驗教學示范中心5個、國家級虛擬仿真實驗教學中心1個、國家級工程實踐教育中心13個、國際化示范學院1個、全國高校實踐育人創新創業基地、全國創業孵化示范基地與全國高校畢業生就業能力培訓基地各1個、教育部高校職業生涯咨詢特色工作室1個、國家級眾創空間1個、國家大學科技園1個、國家級創新創業學院1個、國家級虛擬教研室5個。 近五年來，學校培養了一批全國優秀大學生代表，1人獲“全國最美大學生”稱號，2人獲“中國大學生年度人物”稱號，13人獲“中國大學生自強之星”稱號，4人獲“中國青年志愿者優秀個人獎”，1人獲“全國抗擊新冠肺炎疫情青年志愿服務先進個人”稱號，2人獲“全國優秀共青團員”稱號，1人獲“中國青年好網民”稱號。學校在中國高等教育學會發布的2019-2023年全國普通高校大學生競賽榜單（本科）中位列全國第四，在2018年度和2022年度全國普通高校大學生競賽榜單（本科）中兩次位列全國第一。學校畢業生去向落實率近十年持續保持在95%以上，其中到世界500強企業就業人數超過總就業人數的1/3。2023年7月，中央電視臺《焦點訪談》欄目專題報道我校就業工作。 百廿余年，風雨兼程，武漢理工大學將以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，始終堅持黨對學校工作的全面領導，以立德樹人為根本，堅持“黨建引領、數據驅動、協同共享、提質增效”總思路和以特色創優勢發展道路，圍繞“建設讓人民滿意、讓世人仰慕的優秀大學”的崇高大學理想，努力建設成為特色鮮明的世界一流大學。

南京理工大學是隸屬于工業和信息化部的全國重點大學，學校由創建于1953年的新中國軍工科技最高學府中國人民解放軍軍事工程學院（簡稱“哈軍工”）分建而成，經歷了中國人民解放軍炮兵工程學院、華東工程學院、華東工學院等發展階段，1993年更名為南京理工大學。1995年，學校成為國家首批“211工程”重點建設高校；2000年，獲批成立研究生院；2011年，獲批建設“985工程優勢學科創新平臺”；2017年，學校入選“雙一流”建設高校，“兵器科學與技術”學科入選“雙一流”建設學科；2018年，王澤山院士獲得國家最高科學技術獎，同年，學校成為工信部、教育部、江蘇省共建高校。進入新時代、開啟新征程，學校堅持“以人為本，厚德博學”的辦學理念，秉持“進德修業，志道鼎新”的校訓，弘揚“團結、獻身、求是、創新”的校風，以服務國家戰略需求、推動社會進步為使命，為黨育英才、為國鑄利器，圍繞陸海空天信融合發展，向特色鮮明世界一流大學的目標奮勇前進。 學校學科門類齊全，辦學特色鮮明。現有機械工程學院、化學與化工學院、電子工程與光電技術學院、計算機科學與工程學院（人工智能學院、軟件學院）、經濟管理學院、能源與動力工程學院、自動化學院、物理學院、外國語學院、公共事務學院、馬克思主義學院、材料科學與工程學院/格萊特研究院、環境與生物工程學院、設計藝術與傳媒學院、知識產權學院、網絡空間安全學院、智能制造學院、新能源學院、數學與統計學院、微電子學院（集成電路學院）、安全科學與工程學院（應急管理學院）等21個專業學院，以及錢學森學院、中法工程師學院、國際教育學院、創新創業教育學院、國家卓越工程師學院、新生學院、繼續教育學院，并與合作方聯合創辦了南京理工大學紫金學院和南京理工大學泰州科技學院2個獨立學院。學校在長期發展過程中形成了兵器與裝備、信息與控制、化工與材料三大優勢學科群，工程學、材料科學、化學、計算機科學、環境與生態學、物理學、數學、一般社會科學、生物與生物化學、地球科學、臨床醫學11個學科進入ESI國際學科領域全球排名前1%，其中，工程學、材料科學、化學、計算機科學進入前1‰。現有國家重點學科9個，江蘇省優勢學科10個，江蘇省重點學科12個，工信部重點學科7個，國防特色學科10個；國家級一流本科專業建設點38個，教育部卓越工程師教育培養計劃試點專業13個；國家級一流本科課程46門，教育部課程思政示范課程3門；博士后流動站19個；一級學科博士學位授權點20個，一級學科碩士學位授權點35個；具有博士專業學位授權類別3個，碩士專業學位授權類別19個；具有高級管理人員工商管理碩士（EMBA）授予權；具有在職人員以同等學力申請博士、碩士學位的授予權以及外國留學生和港澳臺學生的招生權。學校現有各類全日制在校生34000余名，留學生700余名。 學校師資力量雄厚，領軍人才集聚。具有教授任職資格評審權和博士生指導教師資格審批權。現有教職工3600余人，專任教師2400余人，其中具有高級職稱1700余人。 新時代展現新氣象，新使命呼喚新作為。學校正高舉中國特色社會主義偉大旗幟，以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，深入貫徹黨的二十大和二十屆二中、三中全會精神，落實全國教育大會部署，緊緊圍繞立德樹人根本任務，繼續發揚“哈軍工”光榮傳統，加強科技創新，圍繞第十二次黨代會確定的總體目標和“雙一流”建設核心任務，開拓進取、團結奮斗，為全面建設社會主義現代化國家，全面推進中華民族偉大復興作出更大貢獻！

我國是世界最大的鋁生產國和消費國，鋁產量占世界總產量的30%多，而且仍處于高速增長中。但我國鋁土礦儲量僅占世界3%，按現有鋁工業發展速度靜態計算，我國鋁土礦資源將只能用10年。煤炭是我國最主要的能源資源，不僅是重要的燃料，還是重要的化工原料。煤炭開采的副產物煤矸石約占其排放量占煤炭開采量的10％～25％，目前我國煤矸石堆積量約30億噸；煤燃燒利用的必然產物粉煤灰，占原煤質量的15%～40%。目前我國粉煤灰堆貯量已超過29億噸，而且每年以超過3億噸的量繼續產生。煤氣化、液化等產生的煤化工灰渣在我國年排放約4000萬噸，未來40年我國將產生煤化工灰渣100～250億噸。由于地質構造原因，我國的煤系固廢中氧化鋁含量較高，具有回收利用鋁資源的巨大潛力。本項目采用界面活化方法誘導產生鋁硅酸鹽結構缺陷，在少量助劑協同作用下激發配位體大量重組而最終提高煤化工灰渣反應活性，并以工業大量副產稀鹽酸或硫酸為浸取劑，獲取多種高附加值化工產品。伴隨我國勞動力成本持續上升與環境保護日趨嚴峻，加大環境保護力度、緩解資源供給瓶頸、推動循環經濟形成較大規模、促進資源循環利用產業轉型升級是廢物資源化科技創新的準則。本項目的開發成功可有效地解決煤化工灰渣的規模化處置和資源化難題，提供新型鋁資源，并將形成能源、資源、化工、冶金、環保新型循環產業鏈，帶動我國新型煤化工技術進步和相關產業升級。

市場背景：我國具有世界上最大的有機質廢棄物產生量：城鎮污泥年產量已經超過4000萬噸（以含水率80%脫水污泥計，以下同），以有機垃圾、餐廚廢棄物為代表的城市有機質廢棄物產量超過1億噸/年。但我國對有機質廢棄物的穩定化處理與資源化處置顯著落后于發達國家，目前我國主要處理處置措施仍為填埋和焚燒，對城市環境造成嚴重的二次污染威脅。隨著歐洲等發達國家可再生能源戰略的實施、國際能源危機的進一步加深、我國對大氣環境及水環境質量要求的進一步提高，城鎮有機廢棄物的高效生物燃氣化技術，尤其可以滿足大型城市集中式處理處置與能源資源綜合利用需要的有機廢棄物干法厭氧生物制氣技術，可以把有機質廢棄物高效轉化為生物燃氣，生產清潔能源，實現廢棄物的減量化和高值循環利用，已經成為目前國際上有機垃圾、城市污泥等富含有機質廢棄物處理和資源化利用的重點發展方向，各國紛紛在該領域投入大量研究，搶占城市有機質廢棄物資源化與能源化產業化技術的制高點。由于我國污泥泥質的特殊性，其有機質含量遠低于國外、含砂量高、生物反應池負荷低等，國外傳統成熟的污泥厭氧消化處理技術在我國無法得到穩定應用，造成國內大量污泥處理處置設施的故障閑置，城市污泥及有機質處理處置技術存在著重大的瓶頸性問題。 國內外現狀：國內外有微波強化預處理促進低有機質污泥厭氧資源化、城市低有機質污泥的好氧堆肥研究、溫和熱處理對低有機質污泥厭氧消化性能的影響等相關城市污泥厭氧化資源化技術，但針對我國污泥有機質低、含砂量高、區域差異大的特點的合適的污泥資源化處理處置技術卻鮮少，本技術方案突破了傳統厭氧消化要求進料含固率為5%的技術要求，實現了將進料含固率提升至10%~20%實現連續穩定厭氧消化的可行性與調控措施，并在國際上較早報道了脫水污泥直接實現厭氧消化的連續流試驗結果，并提出了高含固體系下污泥與餐廚等城市有機質廢棄物的協同厭氧消化調控技術，創造性的提出了適用于我國典型低有機質污泥高含固厭氧消化的技術路線。 目前本項目組針對我國污泥低熱值的泥質特點，開發了適用于生污泥與消化污泥的熱解/焚燒耦合技術，并形成核心裝備，解決了污泥及工業固廢高效熱化學處理的技術難道與成套裝備。

項目成果/簡介:市場背景：我國具有世界上最大的有機質廢棄物產生量：城鎮污泥年產量已經超過4000萬噸（以含水率80%脫水污泥計，以下同），以有機垃圾、餐廚廢棄物為代表的城市有機質廢棄物產量超過1億噸/年。但我國對有機質廢棄物的穩定化處理與資源化處置顯著落后于發達國家，目前我國主要處理處置措施仍為填埋和焚燒，對城市環境造成嚴重的二次污染威脅。隨著歐洲等發達國家可再生能源戰略的實施、國際能源危機的進一步加深、我國對大氣環境及水環境質量要求的進一步提高，城鎮有機廢棄物的高效生物燃氣化技術，尤其可以滿足大型城市集中式處理處置與能源資源綜合利用需要的有機廢棄物干法厭氧生物制氣技術，可以把有機質廢棄物高效轉化為生物燃氣，生產清潔能源，實現廢棄物的減量化和高值循環利用，已經成為目前國際上有機垃圾、城市污泥等富含有機質廢棄物處理和資源化利用的重點發展方向，各國紛紛在該領域投入大量研究，搶占城市有機質廢棄物資源化與能源化產業化技術的制高點。由于我國污泥泥質的特殊性，其有機質含量遠低于國外、含砂量高、生物反應池負荷低等，國外傳統成熟的污泥厭氧消化處理技術在我國無法得到穩定應用，造成國內大量污泥處理處置設施的故障閑置，城市污泥及有機質處理處置技術存在著重大的瓶頸性問題。 國內外現狀：國內外有微波強化預處理促進低有機質污泥厭氧資源化、城市低有機質污泥的好氧堆肥研究、溫和熱處理對低有機質污泥厭氧消化性能的影響等相關城市污泥厭氧化資源化技術，但針對我國污泥有機質低、含砂量高、區域差異大的特點的合適的污泥資源化處理處置技術卻鮮少，本技術方案突破了傳統厭氧消化要求進料含固率為5%的技術要求，實現了將進料含固率提升至10%~20%實現連續穩定厭氧消化的可行性與調控措施，并在國際上較早報道了脫水污泥直接實現厭氧消化的連續流試驗結果，并提出了高含固體系下污泥與餐廚等城市有機質廢棄物的協同厭氧消化調控技術，創造性的提出了適用于我國典型低有機質污泥高含固厭氧消化的技術路線。 目前本項目組針對我國污泥低熱值的泥質特點，開發了適用于生污泥與消化污泥的熱解/焚燒耦合技術，并形成核心裝備，解決了污泥及工業固廢高效熱化學處理的技術難道與成套裝備。應用范圍:項目已經進入示范運行階段，在長沙（基于熱水解預處理的高含固污泥厭氧消化工程，500噸/天）、鎮江（污泥熱水解+污泥/餐廚高含固協同厭氧消化工程，260噸/天）、麗水（市政與工業污泥熱解/焚燒耦合無害化處理，100噸/天）等地建立了示范工程，取得了良好的運行效果。 通過本技術的應用實行，市政污泥及城市有機質高級協同厭氧消化制氣技術的研發及產業化有助于解決我國有機質廢棄物處理設施普遍存在的厭氧消化產氣率低、降解率低的問題，在原有工藝基礎上提供更高的生物質能源利用率。既可以解決城鎮污泥及其他城市有機質的處理處置問題，又實現資源的充分利用和能量流的最大化循環，突破了我國在生物質能這一重大國際熱點新能源領域的技術與產業競爭力，具有重要的社會和創新效益。項目階段:其他（進入示范運行階段）效益分析:技術亮點：該項研究工作突破了傳統厭氧消化要求進料含固率為5%的技術要求，實現了將進料含固率提升至10%~20%實現連續穩定厭氧消化的可行性與調控措施，提出了適用于我國典型低有機質污泥高含固厭氧消化的技術路線，解決了我國城市不同廢棄物在高含固的條件下實現協同厭氧消化問題，增加消化設施的工程效益，提高反應效率的問題，為我國城市有機質的協同消化提供了機理與技術研究的支撐，突破了國外技術壟斷。在此基礎上，進一步針對我國污泥低熱值的泥質特點，開發了適用于生污泥與消化污泥的熱解/焚燒耦合技術，并形成核心裝備，解決了污泥及工業固廢高效熱化學處理的技術難道與成套裝備。 技術優勢：相較于傳統消化技術，解決了我國有機質廢棄物處理設施普遍存在的厭氧消化產氣率低、降解率低的問題，實現了高進料含固率下的持續穩定運行，提高了單位體積產氣率，從而提高了單位體積產能，在原有工藝基礎上提供了更高的生物質能源利用率，從而實現市政污泥、餐廚、禽畜糞便、有機垃圾等廢棄物中營養物質與能源的協調調配與高值利用。

項目組研發了一種樁土互動漿固散體材料樁復合地基施 工工法，主要包括：鉆機進入地基至設計深度成樁孔，樁孔周邊采用泥漿護壁, 在樁孔內放入注漿管，然后向樁孔內投入骨料，由灌漿泵通過注漿管向樁孔內的 注入漿液，漿液與骨料固結后成樁并滲入到樁周土體中去，在樁頂鋪設褥墊層， 形成復合地基。在具體實施方式里，還詳細地講述了該施工工法的步驟，包括： 成孔、投石洗孔、注漿加固、褥墊層設置等。漿固碎石樁的施工機械高度低，可圓滿解決施工場地上方存在既有障礙 物的難題、且無噪音、不擠土、對周圍建筑物無影響、施工機械輕便、施工速 度快。樁身強度高，能夠改善樁周土、樁端土性質，提高復合地基的承載能力并 減小沉降變形，因此具有很好的實用性。

固相催化劑包括：固相生物催化劑（即固定化酶）   固相化學催化劑（固體酸、固體堿、固體金屬）  通過本課題組研究的專利技術，把企業生產中需要的成本較高的，或者是產生污染的催化劑固定在特殊的載體上，使催化反應完成后實現催化劑的回收再利用。達到即節約成本又減少污染的目的。  項目優勢：固定化的催化劑能夠回收并重復使用。  技術水平：有專利技術和獨特的固定化載體作支撐，使該技術在國內處于領先水平。

為解決有機固廢來源廣泛、熱解特性差異大、熱解裝置運行不穩定等難題，針對不同來源有機固廢，構建了差異性的熱解策略，開發了氣固雙循環熱解技術、靜態回轉熱解技術、旋轉步進熱解技術以及旋轉耙式熱解技術等。已在新疆、重慶、湖北、黑龍江、江蘇等地推廣建立了20余套工業應用裝置。用戶認為，熱解裝置運行穩定性強、處置效率高、經濟效益好。 目前，項目團隊正與多家央企單位進行合作洽談。該成果申請國家發明專利21項，其中授權14項。多項具有完全知識產權的核心技術突破了行業發展壁壘，達到了國際領先水平，榮獲中國發明協會發明創新一等獎等獎勵5項。