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创新视野下的跨学科团队

——写在明天全省科技大会召开之际

发布时间:2006-03-20来源:作者:4665

  编者按    浙江把自主创新作为科技发展的战略基地,通过自主创新,来解决资源环境制约问题,促进产业优化升级,落实到经济发展的各个领域。记者获悉,浙江大学从去年下半年起,组建了7大跨学科研究团队,针对我省经济社会发展的“七大命题”,开始了原创性研究。20日全省科技大会将要隆重召开,从今天起让我们聚焦浙大这7支创新团队。
    
    从垃圾中提炼黄金
    
    ■领头人:严建华:1962年生,工程热物理学博士。浙江大学机械能源学院常务副院长、博士生导师。从事的研究领域涉及能源与环境工程交叉领域,废弃物无害化热处置过程研究,包括各种废弃物的热解和燃烧特性,废弃物燃烧过程的污染物生成和控制特性研究,特别在推动我国固体废弃物焚烧特性及相关污染物控制机理研究和焚烧技术开发研究方面取得了具有创新意义的学术和技术成果。
    
    垃圾是放错位置的黄金
    
    提到高科技,人们联想到的是IT、生物等高精尖专业。可研究垃圾焚烧无害化处理的严建华教授笑着说,别小觑看似又脏又臭的生活垃圾,我们搞的垃圾焚烧研究,也是真正的高科技哩!
    
    严教授领导课题组研究的高科技——大规模处置生活垃圾焚烧发电,去年获得浙江省科技进步一等奖。这一技术不仅在国际上处于领先地位,在近3年来的推广应用中,“吃掉”了436.7万吨城市生活垃圾,而且直接产生经济效益9.78亿元人民币。
    
    哲学家说过,垃圾是放错位置的黄金,严教授在近10年来的研究中深刻体会到这句话的含义。
    
    “这不仅是高科技,而且是实实在在造福每个普通人的高技术。我感觉到责任感和任务的艰巨。”严教授说。
    
    产学研寻求创新路
    
    “以往的生活垃圾我们采用的都是填埋法,显而易见,这种方法又占空间又污染环境,不是长久之计。用焚烧方法处理城市生活垃圾已经成为国际主流。在瑞士、丹麦和日本,采用这一方法的比例占了70%以上,在法国也占了30%,而在我国只占百分之几。主要的原因是我国城市垃圾不经过分拣,国外成熟技术不适用。”严教授说。
    
    浙大热能所研究的从垃圾预处理到焚烧炉设计、最优化燃烧、尾气处理等在内的一整套集成技术,1998年与杭州锦江集团和杭州锅炉厂合作后,得到了应用。
    
    “没有应用的项目,永远都只是空谈。变废为宝,产生社会效益经济效益,才是我们最终的目的。”严教授说。
    
    到目前为止,这一技术已成功应用于我省的杭州、义乌、嘉兴以及山东菏泽、河南郑州、广东东莞的8座垃圾焚烧电厂的23台焚烧炉,日处理垃圾量达到6050吨。
    
    污泥也能变成燃料
    
    在给笔者看他的研究成果资料时,严教授提出用电子邮件发过来。“节约纸张也是保护环境的体现,现在就从我们做起吧!”生活垃圾得到妥善的利用,严教授觉得很有成就感,但丝毫没有满足。当问到他近期的研究重点时,严教授笑了:“我偏爱上废弃物了,这几天绍兴的污泥发电厂已经投入建设,这是我们热能所研究成果的新应用。”
    
    “国家对废水的处理和排放有严格规定,但废水处理以后,所留下的污泥处理也是大问题。以往的污泥因其可能含有害物质,只能堆放起来,无法处理。我们研究的污泥发电技术,原理和垃圾焚烧发电类似,但这一技术如果推广,解决的是国家领导头痛的大难题。”严教授说。
    
    (本报通讯员 单玲 王蕊)
    
    给节能建筑一张“身份证”
    
    ■领头人:王竹:浙江大学建筑工程学院建筑系教授、博导,任中国建筑学会理事。2000年11月任全国高校建筑学专业教育评估委员会委员;曾参与“绿色建筑体系与住区模式研究”,国家自然科学基金“九五”重点项目“黄土高原绿色住区——枣园示范基地建设”,陕西省政府重点项目“西北工业大学校园更新改造规划”,陕西省科协研究项目“城乡结合部人居环境研究”等。
    
    能源紧张在近几年浙江冬夏用电高峰表现得尤其突出。推广节能建筑,填补建筑能耗黑洞已在全社会形成呼声。一项数据显示,如果不注意建筑节能,15年后中国建筑能耗光夏天空调就需要10个三峡电站才能满足。
    
    浙江大学与浙江省科技厅签订了省政府重大委托课题《推动建筑节能及建筑新材料运用》,将编制《浙江省民用建筑节能设计导则》和《新型节能建筑材料体系》,为节能建筑量身定做设计技术措施和评价方案。子课题《太阳能热水器与建筑设计一体化应用图集》日前基本编制完成。两栋分别位于萧山和三里亭小区的节能建筑示范楼拔地而起,成为节能建筑的引领。
    
    很多房子已经“病入膏肓”
    
    空调、油汀、加湿器……生活越想舒适似乎就越依赖这些设备。“其实这样的房子是‘病人’,它的墙面是一张‘死皮’,需要一套辅助设备,才住着舒服。就像一个病入膏肓的人,插着氧气瓶,挂着吊针,一旦拔掉管子它就很脆弱,”王竹教授是课题的负责人,曾担任国家自然科学基金项目《绿色建筑体系与住区可持续发展途径研究》、《长三角洲城镇基本住居单元可持续发展模式研究》等的负责人,他说,“节能建筑是让房子‘复活’,用自身的设计来给人舒适感。有空调并不是最舒适,采光好,通风,湿度适中的房间才是最健康,最能给人好状态的环境。”
    
    舒适处方之一:改善墙体材料
    
    要造出冬暖夏凉的房子,王竹教授介绍说最关键的技术是外墙材料的改善,让住宅外墙穿上了一件“棉袄”(外墙保温系统),头上戴了“帽子”(增强屋面保温);还要在窗户上“动刀子”,因为窗户的保温性能比墙壁差,能耗量通常在墙壁的三倍左右,节能技术让外窗采用中空玻璃保温或双层玻璃;此外还要改善房子的自然通风,天热时让热空气及时散逸,天冷时让空气储存热量,如此一来,住宅内冬天会明显感到比普通住宅温暖舒适,夏季需要空调降温的天数相应减少。冬天即使需要开空调取暖,耗电量也会明显低于普通住宅。
    
    舒适处方之二:太阳能热水器 “变身”
    
    太阳能热水器是个百姓欢迎的好产品,但推广起来还有很多问题。浙江大学建筑系副教授张三明介绍了一个实例:地处萧山区的两栋12层公寓,按照杭州地区目前的日照条件,集热器安装在墙面,下部几层住户的日照不能满足太阳能热水器的要求。每户独立把集热器安装在屋面,因为管道太长,使用时不能即时得到热水。工程设计中,张教授采用屋顶集中式的供热方式,太阳能集热器阵列分单元集中安装在屋顶平台上,储热水箱及辅助加热设备设在屋顶的设备房间内,不影响建筑的美观。整个住宅单元由同一个储热水箱统一供水,并且在热水的供回水管道上采取高效保温措施。这样住户就能24小时享受热水了。
    
    展望:构建节能建筑评价体系
    
    张教授说将一如既往在节能建筑的建筑领域研究下去,一是开发适宜的建筑节能设计技术措施,二是研究更有指导意义的评价和管理体系。
    
    在王竹教授眼里,建筑节能在浙江才刚刚起步,建筑能耗结构不合理,标准规范、目标细则、评价体系还未形成,“接下来课题组将在全省选择有代表性的地区,对居住建筑、办公建筑和宾馆建筑等空调和采暖进行深入细致的调查分析,开展浙江省节能建筑评价体系研究和既有建筑节能改造的对策研究。”    
    
    (本报通讯员 周炜 本报记者 王慧华)
    
    “肥水”难流外人田
    
    ■领头人:陈英旭:浙江大学教授、博导,现任浙江大学环资学院常务副院长,中国环境科学学会理事,中国土壤学会土壤环境专业委员会副主任,浙江省环境科学学会副理事长、《应用生态学报》和《环境污染与防治》副主编。主要从事环境污染模拟与控制、水(湖泊)污染控制与治理、废弃物污染控制与资源化等研究。
    
    俗话说,“肥水不流外人田。”这是在资源紧张的个体式耕作时代,人们所推崇的一种生活方式,在如今集约化的生产方式下,“肥水”大量无序排放,构成了对环境自净能力的挑战。如何使“肥水”不流外人田更是成了科研工作者的一个研究课题。2005年9月,浙江省政府重大委托项目“钱塘江流域水环境承载力和生态安全指标体系研究”在浙江大学正式启动。
    
    养殖、种植、污染治理集成一体
    
    对于目前日益众多的规模化养殖企业来说,禽畜粪便的无污染处理无疑是个伤脑筋的问题。浙江大学环资学院环境保护研究所的研究人员在畜禽污染控制的关键技术取得突破的基础上,将畜禽粪便进行生态化处理和利用,首创集养殖、种植、污染治理于一体的新型农业循环经济模式,变粪为宝,从源头上控制了废弃物的排放,使得“肥水”也难流外人田。
    
    浙江蓝天生态农业开发有限公司目前是余杭区规模最大的养殖型企业,曾经以养猪起家,猪场废弃物的处理成了老大难。2002年,由浙大环境与资源学院常务副院长陈英旭主持的浙江省科技厅重大高新技术研究课题“畜禽养殖废弃物资源化生态化综合处置技术研究及示范”正式立项,在政府有关部门的牵头下,2003年,浙江大学环资学院环境保护研究所与该企业开展了产学研合作。
    
    “肥”养蚯蚓 蚯蚓养鳖 鳖养鱼 鱼养螺蛳
    
    在示范区内,科研人员成功地创建了以猪场废弃物为纽带的“猪、蚓、鳖、草/稻、梨/茶、羊”多元结合的新型农业循环经济模式,使企业逐步地构建起蚯蚓养殖、生态鳖养殖、湖羊养殖、水稻/牧草/黄花梨/大棚蔬菜种植及周边山地茶叶种植等一体化的具有互补性的农业产业结构。
    
    春末至秋末,猪粪经固液分离后,猪粪熟化送到大棚养蚯蚓。蚯蚓用作生态鳖基地的饵料,污水经处理后,作为水稻田肥水。秋末至春末,猪粪经固液分离后,堆肥熟化运至茶园、梨园施冬春肥,污水厌氧处理后灌溉草场,种草养羊。在生态鳖基地也形成生态小循环:用蚯蚓和专用鳖饲料喂甲鱼,甲鱼排泄物给水中鳙鱼吃,鳙鱼排泄物给塘底层螺蛳吃,螺蛳作为水中清道夫,净化有机物生成小螺蛳再给甲鱼当饵料,甲鱼池塘底泥又可作为有机肥施种梨树。园区进行循环经济运作后,经济效益和生态效益十分明显,产品产值达4250万元。
    
    用高科技来治“肥”净水
    
    以陈英旭为带头人的学术团队还将开展典型流域水污染的控制研究,2005年9月与省科技厅签订了关于“钱塘江流域水环境承载力和生态安全指标体系研究”的项目合同书,与此同时,科研人员将把固体废弃物的研究进行到底,围绕城市生活垃圾、危险固废、农业废弃物和城市污泥的综合处理开展研究。
    
    (本报通讯员 傅炜琳 本报记者 王慧华)2006年3月19日