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廢塑料可控降解和碳化技術
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
據統計，1950年到2019年，全世界塑料產量超過了90億噸。塑料制品的壽命一般是1年到5年，使用完后，塑料制品就變成了廢塑料。廢塑料的處理不當就產生了所謂的白色污染（White Pollution）。常見的廢塑料包括聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的包裝袋、農用地膜、一次性餐具、塑料瓶等塑料制品使用后被棄置成為固體廢物。絕大部分廢塑料在自然環境下完全降解至少需要一百年，因此廢塑料不僅導致了嚴重環境污染，還對水體生物造成嚴重影響，最終危害到人類健康。中國在2019年的廢塑料就高達6300萬噸，價值超過1000億元。傳統的廢塑料處理包括物理回收和化學回收。物理回收的優點是簡單高效，缺點是回收的次數有限。化學回收是將廢塑料通過溶解分解、熱裂解、催化裂解的形式轉化為有用的化工原料，比如單體、汽油、氣體等。化學回收的優點是能將廢塑料轉化為化工原料，缺點是產物往往是混合物，難以分離純化，附加值不是很高。將廢塑料可控降解為高附加值的產品，實現廢塑料的升級化學回收，是行業近年來需要重點解決的問題。
華中科技大學
2022-07-27
戊二醛降解菌及制備
戊二醛是一種五碳雙縮醛化合物, 廣泛應用于手術器械的滅菌和環境物品的消毒及食品餐具的滅菌與消毒等。由于戊二醛本身的內在毒性以及使用不當而造成的健康危害時有發生。它對皮膚、粘膜與呼吸道有刺激、對部分人群有致敏作用，并可引發氣喘和炎性或纖維性肺病。此外，戊二醛在畜牧品方面所造成的生產和環境安全問題也很嚴重。作為一種畜牧生產領域常用的高效消毒劑，戊二醛在防治畜牧養殖常見病害的同時也造成了環境污染。殘留在土壤中的戊二醛不僅抑制了病原微生物生長，有益微生物的繁殖和生長也受到影響。該成果提供了一株能降解戊二醛的氮假單胞菌，填補了國內戊二醛污染土壤治理的一項空白，利用該菌劑可徹底清除環境中存在的戊二醛。
該菌株繁殖速度快，擴大培養需要的原料價格低廉，經濟效益好，有廣闊的應用前景，投放市場可產生巨大的經濟效益和社會效益。
轉化條件：微生物菌劑生產無需大面積廠房，有發酵罐和分裝車間即可投入生產。
成果完成時間：2015年6月
華中農業大學
2021-01-12
污染場地治理修復成套技術
技術團隊圍繞污染場地環境土壤評估與修復通過環境修復新材料及修復 新技術的創新融合，實現技術研發、技術服務、技術應用的協同創新。通過 研發環境修復新技術與新產品，通過項目技術應用及推廣已形成一整套污染 場地治理修復技術，項目可培育出完整的產業鏈，并最終有望形成國內具有競 爭優勢的技術產業集群。
重慶大學
2021-04-11
新型水質污染預警溯源儀
熒光技術是近 20 年來興起的新型分析方法，靈敏度高、適用范圍廣。污水和水體的熒光光譜是多物質產生的復合光譜，它們與水樣唯一對應，被稱為“水質熒光指紋”，簡稱“水紋”。該法在污染性質快速判斷方面具有獨特優勢。熒光指紋是水樣內蘊特征的反映，還攜帶了有機物總量信息，可作為新型的水質表征方法。課題組從 2003年開始從事水紋研究，在清華大學基礎研究基金、教育部科技重點項目、清華大學自主研究項目、國家重大水專項等項目資助下，掌握了數百種水紋，創新性開發出基于水紋比對的新型預警和污染識別原理，并研發出污染預警溯源儀。獲得 2 項發明專利，第 16 屆中國國際工業博覽會高校展區二等獎。
清華大學
2021-04-11
新型有機污染預警溯源儀
1 成果簡介我國水污染事故頻發， 以有機污染為主。現有技術不能迅速確定污染類型，因此事故發生后無法迅速采取恰當的應對， 是產生重大經濟和環境損失以及負面國際影響的主要原因。為維護水環境安全，保障人民生活和生產， 需要一種能迅速確定污染類型的、環境友好的水體有機污染預警技術。 水質指紋與水樣唯一對應， 簡稱水紋。課題組從 2003 年開始從事水紋研究，在清華大學基礎研究基金、教育部科技重點項目、教育部清華大學自主研究項目、國家十一五重大水專項等項目資助下， 掌握了上百種水紋，創新性開發出基于水紋比對的新型污染識別原理，并研發出有機污染溯源儀，填補了迅速確定污染類型的儀器的空白。該儀器由水紋采集儀、水紋比對軟件和豐富的水紋數據庫組成，可以識別數十種有機污染類型。儀器的特點如下：自動取樣，自動測量，自動比對；數據庫設計人性化，可以自動添加新指紋；數據自動保存；水紋采集儀性能穩定，使用、維護簡便，當儀器光源老化時，自動提示更換等。上述優點表明該儀器既適合在線實時監測，也可以作為監測車和實驗室的專用儀器。查新表明，國內外目前尚未發現有相似原理的儀器。 性能參數：靈敏度高，信噪比達到 250；完成一次溯源任務不足 15 分鐘，測量時間短，重現性好；工作溫度/濕度 15-350℃， 45-80%（不可有冷凝現象，350℃以上時濕度為 70%以下)；不加任何試劑，取樣量少，不產生二次污染；連續 24 小時使用耗電僅數度，成本低。 圖1 有機污染預警溯源儀2 應用說明2011 年 7 月至 2012 年 3 月，水質有機污染溯源預警儀在京杭運河江蘇蘇州段進行了為期 3 個月的實地連續測試運行， 儀器檢測出數次水質異常，并及時進行了報警， 現場測試表明，該儀器能夠靈敏、及時地監測到污染的發生和變化， 預警迅速，并能給污染類型的信息，對于快速確定有針對性的采取污染應對措施大有益處。 目前正在太湖水源地進行示范運行。 儀器經過了權威第三方的檢測。3 效益分析由于目前國內外尚無同類產品，而污染預警和溯源的需求比較迫切，因此本儀器具有較大的推廣空間。本儀器價格每臺約 60 萬元。而本儀器運行穩定、靈敏。總體上，儀器成本低，維護省，快速，無二次污染， 24 小時連續使用，運行費每月在 3000 元左右，具有明顯的經濟和技術優勢。
清華大學
2021-04-13
小型便捷型無污染凍干機
化學化工與材料、生命科學類等研究與實踐應用中，在對樣品進行凍干處理時必須用到冰凍干燥儀，傳統冰凍干燥儀由真空泵（油泵）、制冷壓縮機（-55℃——-60℃）、保護瓶及樣品室等主要部件組成。該設備的凍干原理是：通過油泵創造一個真空環境，加速冰凍生物樣品（≤-20℃）中的水分子的升華；通過制冷壓縮機將升華的水分子再次冷凝于-55℃——-60℃的冷阱中，以免與油泵中起密封作用的機油混合。近年來，該設備的改進主要僅是將樣品冷凍單元并入，實現冷凍、干燥、參數控制一體化的原位制冷但成本高，不便小規模市場應用。
傳統冰凍干燥儀的不足之處主要體現在以下5個方面：①能耗高，油泵運轉、制冷機運轉都高耗能；②使用繁瑣，不便捷。機油需要定期更換；③污染嚴重，這種污染主要是油泵啟動初期，大量油煙從排氣口噴出，造成嚴重的污染；④不便移動，為了將油煙排到戶外，通常要連接并固定一根長管到戶外，導致移動不便；⑤噪音大、耗能高，自連續運轉的油泵和短時停運的制冷機需耗能并產生大量噪音。
與傳統冰凍干燥儀器相比，本實用新型具有低能耗、低噪音、無污染、便于移動、使用與維護簡單、工作量低等優點，在處理不易受溫度制約樣品的小型干燥儀方面有一定的創新性、優越性與市場推廣應用價值，有持續性的市場應用前景。目前在本單位內部實驗室的實際應用中取得了良好效果。
圖1.本項目自制的一體式凍干機
北京理工大學
2023-05-04
復合污染土壤微波修復技術
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
近年來隨著我國生態文明建設發展和長江黃河大保護等政策的頒布實施，高污染行業逐步關停，產生大量工業污染場地。化工行業退役場地由于其生產工藝復雜、污染程度較高，亟待合理修復，降低風險，以滿足土地再利用的要求。然而，這些場地通常具有芳烴、石油烴、鹵代物、重金屬等復合污染特征，難以通過單一技術一步完成修復。因此，針對工業遺留場地有機-重金屬復合重度污染土壤需要快速修復的需求。
華中科技大學
2022-07-27
降解生物塑料的真菌菌株及其用途
本發明公開了一株降解生物塑料的真菌菌株及其用途。本發明真菌菌株(Bionectria ochroleuca)的微生物保藏號是：CGMCCNo.3470。本發明真菌菌株對溫度、pH等自然環境條件的適應范圍廣，在pH4-11范圍內都具有降解生物塑料的能力。本發明真菌菌株來源于普通土壤，容易培養和保存，可利用大豆油，甘油，或葡萄糖作為PBS的替代碳源物質對其進行發酵培養。本發明真菌菌株可以快速降解PBS、PBSA等生物塑料及其廢棄物，促進生物降解塑料的使用，減少白色污染，有利于環境保護。
北京林業大學
2021-02-01
一種可控生物降解地膜
本發明公開了一種可控生物降解地膜，地膜由第一熔體和第二熔體通過多層共擠工藝，吹塑成膜而成；第一熔體形成耐候層薄膜，第二熔體形成穩定層薄膜；第一熔體的制備過程如下：將耐候層樹脂、復配型穩定劑、開口劑和無機填料依次加入到混合機中進行混合，混合均勻后加入到螺桿擠出機中擠出。第二熔體制備過程如下：將穩定層樹脂、聚乳酸、化學穩定劑和復合類無機磷酸鹽緩沖劑依次加入到混合機中進行混合，混合均勻后加入到螺桿擠出機中擠出。本發明所提供的可控生物降解地膜，通過加工過程樹脂原位反應，平衡其耐候性及生物降解性，實現地膜可控降解；另外，兼顧耐候性與降解可控性，可滿足農作物整個生長周期的需求，與傳統地膜相比具有明顯優勢。
浙江大學
2021-04-11
可以完全降解的聚乳酸木塑材料
聚乳酸（PLA）以其原料來源豐富、可再生的特點吸引了人們極大的關注，同時PLA具有良好的力學性能，能夠與傳統意義上的塑料一樣制成各種包裝材料、農用薄膜、家具器皿、家電、玩具、建材等。PLA類材料被使用后可以進行自然降解、堆肥和燃燒處理，最終產物只有水和二氧化碳，不會給環境帶來污染。但是PLA制品沖擊性能較差，因此進行PLA基木塑復合材料的研究，希望在降低PLA制品成本的同時能改善PLA的沖擊性能和耐熱性。本研究以PLA、楊木粉為主要原料用HAKKE制備PLA基木塑復合材料。由于木粉分子中含有大量羥基基團，使木粉大分子鏈之間及其內部有強烈氫鍵作用，加之木粉結構上的各向異性共同導致了木粉整體結構上的不對稱性，木粉具有較強的表面化學極性，使木粉具有極強的吸水性；而盡管PLA具有羰基具有一定的極性，且可能與木粉形成氫鍵，但由于木粉大分子鏈之間的氫鍵作用強烈，容易團聚，因此本研究的關鍵是用偶聯劑處理木粉表面以提高PLA和木粉的相容性。
華東理工大學
2021-04-11