所属分类：资源高效利用

所属单位：江南大学

成果简介：硫自养反硝化工艺是一种处理废水中氮污染的方法，利用硫化物作为电子供体，通过反硝化过程将硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮气，从而去除氮污染。此工艺具有高效、经济和环境友好的优点，特别适用于含氮废水的处理。硫化物成本较低，且能量需求相对较少，相比于传统的氨氮去除方法具有一定的经济优势。不需要外加有机碳源，减少了废水处理过程中的化学品需求，降低了环境负担。在硫自养反硝化过程中，硫化物氧化为硫酸盐，产生酸性物质，导致反应体系中酸度增加，因此碱度的补充是关键问题。但是过量添加碱度补充剂可能导致系统pH值过高，影响反硝化过程的稳定性和微生物的活性。根据废水的具体情况选择合适的碱度补充剂，并考虑其对系统的长期影响可以显著降低碱度产生的成本。通过灰渣的投加，有助于提升硫自养反硝化体系的碱度，其用于碱度补充后，硝态氮去除率可达99%以上，得到的剩余废弃灰渣可用于低碳路面制造，提升脱氮体系的碳减排效果。

所属分类：资源高效利用

所属单位：农业农村部规划设计研究院

成果简介：本技术针对畜禽养殖粪水贮存过程中臭气控制难、养分损失量大、肥料化利用价值低等问题，研发了粪水酸化处理专用酸化剂，开发了自动加酸装备，提出粪水酸化工艺技术，实现氨气减排50%以上，甲烷、氧化亚氮等温室气体排放量减少30%以上，粪水中氮养分提高40%以上，粪水肥料化效率明显提高，授权发明专利6项，编制行业标准和团体标准4项。该技术适用于畜禽养殖场产生的水冲粪、水泡粪、固液分离后粪水和沼液等液体粪污处理，被全国畜牧总站列入《规范畜禽粪污处理降低养分损失技术指导意见》，在我国各个区域均可使用。成果获得农业农村部规划设计研究院科技进步一等奖。

所属分类：资源高效利用

所属单位：农业农村部规划设计研究院

成果简介：针对目前生物质炭化设备生产连续性差、能耗高、生产过程中存在焦油二次污染等问题，发明了基于热解气回用燃烧与余热梯级利用的生物质连续热解炭气联产工艺，突破了物料主动压实、变频扰动、多腔旋流梯级换热、多线变距螺旋板有序输送、悬浮自补偿动密封、保温沉降密封出炭、系统压力与气体组分耦合预警等技术，开发了生物质连续热解成套装备，生物炭得率大于25%，外加热热解设备燃气热值大于15MJ/Nm3，能量转化利用率大于72%，获得相关发明专利17项，编制相关国家和行业标准4项。相继在河北邢台、山西长治等地建立示范工程，取得了良好的应用效果。2019年，”北方村镇秸秆清洁供暖关键技术研发与应用“获得神农中华农业科技奖一等奖、2023年，“秸秆热解型炭加工及其供暖关键技术与装备”获得民营科技贡献奖一等奖等。

所属分类：资源高效利用

所属单位：农业农村部规划设计研究院

成果简介：针对农业农村废弃物厌氧发酵存在的原料保障能力弱、厌氧发酵效率低、工程运行稳定性差等问题，发明KOH和复合菌剂原料预处理技术，创新研发原料速混、沼渣回用、沼液喷淋技术、微好氧同步预升温、微生物强化等技术。开发变压仓式气动输送、增压式自动进出料、高效抗堵塞喷淋器、液压压力补偿式气密封等关键部件，集成创制农业废弃物厌氧发酵一体化成套装备，湿式和干式厌氧发酵容积产气率分别达到1.5m3/m3/d和2.0m3/m3/d。获得授权发明专利12件，编制行业标准13项。相关研究成果在河北、内蒙古、黑龙江、辽宁、山东等10余个省区的199处大中型沼气工程和生物天然气工程上得到应用。2019年，“规模化沼气/生物天然气产业化关键技术装备研究与应用”获得农业机械科学技术奖一等奖。2022年，“农业农村废弃物厌氧发酵气肥联产关键技术研发与应用”获得河北省科学技术进步奖二等奖。

所属分类：资源高效利用

所属单位：武汉科技大学

成果简介：基于高温工业能耗高、余/废热能源利用率低等问题，结合相变蓄热材料具有的能源回收与转化优势，及在高温应用条件下存在的蓄热密度和传热效率低、高温热稳定性差等不足，通过材料结构设计与制备技术创新，开发了应用温度600-1400℃，具备高蓄热、高导热、高热稳定的高温相变蓄热材料，比同类产品生产成本降低20%、蓄热能力提高19%、热稳定性提高30%，具有优越的性能与成本优势。综合测算与评估表明，在高温工业装备中应用，有助于稳定层衬耐火材料高温结构、降低热损耗；集中供热模式条件下，运营成本、热转化效率等方面均优于传统的燃煤、燃气供热。在高温工业能源回收与转化领域前景广阔。

所属分类：资源高效利用

所属单位：武汉科技大学

成果简介：本工艺创造性地提出一种利用转炉汽化烟道作为反应器，运用载气喷吹技术通过喷枪将含碳材料喷输送入转炉汽化冷却烟道中，利用转炉烟气余热（1200℃-1500℃），使含碳材料快速裂解出高热值H2和碳，碳与高温烟气中的CO2和氧发生反应生成CO，将烟气余热和内能有效转化为煤气的化学能，为钢铁企业余能利用提供了一条有效途径，同时提高了煤气回收的效率、质量和系统安全性，从而实现转炉煤气回收过程安全、高效、低耗和绿色化。目前该工艺已在晋南钢厂、山西建龙等钢厂实现工业化应用，吨钢煤气回收量增加11.5%，转炉煤气CO提升比例为22.33%，CO2降低比例为26.34%。应用效果良好，效益明显。

所属分类：资源高效利用

所属单位：武汉科技大学

成果简介：团队以解决焦化产品回收过程的主要污染为导向，以源头控制和资源化为宗旨，瞄准重大共性问题，研发出集新理论、新工艺、新设备、新标准为一体的焦化污染物源头控制与资源化绿色回收关键技术，实现大规模系列化应用。其核心创新点：1、污染物源头控制负压回收短流程与关键装备。发明了负压初冷、脱硫、洗苯、脱氨、差压-热耦合脱苯等系列关键装备，取得污染物源头控制负压回收短流程重大突破。将传统工艺 8 个正压工序减少至 5个负压工序，强制温度变化 125℃降至自然梯度变化 63℃。源头根治污染当量97%，节能 21%，生产效率提高 30%，居国际领先。2、煤气中 N、S 有害物高效回收资源化在线利用技术。首次将研制的脱吸剂应用于废氨水除油和 NH3-N 脱除，发明焦炉烟气余热负压蒸氨制取脱硫剂，脱硫废液、硫泥制酸在线利用成套技术与装备。源头上消除 20%的伴生废水，根治脱硫废液、硫泥的二次污染且节能。3、“基于纳米磁性 Fe3O4/煤基碳仿酶催化体系”酚氰废氨水梯级再生循环技术。首次提出降低缓冲容量，以提高处理效率的基本原理，构筑纳米 Fe3O4/煤基碳仿酶催化体系，研发出酚氰废氨水梯级再生循环技术，成本大幅降低 30% 。项目成果已实现大规模系列化应用，在鞍钢、首钢、平煤、印度、伊朗、印尼等海内外 40 多个工程项目中得到推广，取得重大经济和环境效益。

所属分类：资源高效利用

所属单位：西安建筑科技大学

成果简介：针对我国隧道与地下工程建造过程中面临的施工灾害频发、智能建造水平低和环境影响大的难题，团队以土木工程、地质工程、智能建造等相关学科交叉为特色，结合重大工程实际需求，系统研究了复杂地质、环境条件下隧道与地下工程施工灾害机理、灾害预测与防治及隧道和地下工程智能建造成套技术。研究成果解决了复杂地质、环境条件下隧道施工难度大、灾害预防困难的技术难题，为我国隧道与地下工程行业发展提供了重要技术支撑。 项目技术指标：1）率先提出了黄土隧道微台阶5步施工方法，相比与传统工法提高施工效率30%以上，施工风险降低，工期大大缩短。2）首次提出了城市地铁悬臂掘进机施工成套技术，形成了针对不同围岩条件的悬臂掘进机配套施工工法，突破了城市地铁施工扰动控制的技术瓶颈，提高施工效率30%以上。3）首次提出并实施了国内长陡斜井隧道单层衬砌施工方法，形成了隧道斜井单层衬砌设计与施工方法，节约造价40%以上，加快了施工进度。4）针对复杂地质条件下隧道突涌水、塌方、支护侵限等问题，提出了地下水分区治理、超前预加固、新型支护结构等新技术，降低了施工灾害发生概率，减少建设投入10%以上。项目依托多项国家级课题和重大工程项目，主编和参编地方标准5部，出版专著5部；获省部级科技进步奖 20余项；授权发明专利 30余项，实用新型专利 60 余项，软件著作 10 余项；获准国家级工法2项，省部级工法10余项；发表高水平学术论文 300 余篇，SCI检索论文100 余篇。科技成果鉴定表明：项目总体达到国际先进水平。 成果应用：项目研究成果推广应用于国内100余座隧道及地下工程中，同时还推广应用于塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦等“一带一路”沿线国家的隧道建设中，为应用单位工程建设提供了技术支持，项目节约造价超过10亿元，取得了显著的经济、社会及环境效益。

所属分类：资源高效利用

所属单位：西安建筑科技大学

成果简介：项目团队依托土木工程、材料科学与工程、建筑智能化建造与管理等学科优势，重点围绕黄土工程致灾机理、控制理论及工程应用、轨道交通工程“四位一体”风险控制理论及关键技术、工程废弃物资源化利用进行了深度研究。基于长期试验、现场测试及理论研究工作，分析了各类特殊土工程性质在不同工程环境中表现出的差异，揭示了工程施工过程中土体的破坏机理，探讨了水土荷载效应对时变结构的作用机制，明确了工程建造期土体的基本变形规律，为工程设计及防灾减灾提供了理论支持。基于工程环境和边界条件，从机械选型与适应性改造、施工参数识别与动态调整、土体改良、智能监测等角度出发，形成了特殊土地层工程“四位一体”风险控制技术体系，结合典型工程研发了一批行之有效的新工艺、新工法，为工程施工提供了理论依据和技术支持。项目还基于工程渣土及触变泥浆等废弃物的物理力学性质的分析，选择合适的胶凝材料及外加剂，通过系列试验，研发施工用低值再生材料，设计其生产工艺，实现工程废弃物的资源化再生利用，工程效益明显。 项目依托多项国企重大课题在土木工程建造与管理方面取得了丰硕成果，主持国家自然基金项目2项，省部级科研项目2项，厅局级项目4项；完成企业横向课题50余项；出版专著5部，参编陕西省规范1部，参编施工操作指南一部；在国内外高水平期刊或会议上发表论文50余篇，获准国家专利10余项；获得省部级科技进步一等奖1项，省高等学校科学技术二等奖1项，校科技进步奖2项。 成果应用：研究成果已在国内数十个城市进行了推广与应用，促进了土木工程建造与施工技术的发展与进步，推动了土木工程建造技术革命性变革，具有良好的经济、环境及工程效应。

所属分类：资源高效利用

所属单位：西安建筑科技大学

成果简介：针对我国尤其西部地区乡镇住宅面临的“抗震能力差、工业化水平低、资源消耗高、土地浪费严重”以及建筑工业化技术水平低下等技术难题，团队以土木工程、材料工程、建筑技术等相关学科交叉为研究特色，创建了适应我国新型城镇化建设的绿色装配式复合结构体系成套技术，以解决广大乡镇自建房整体需求量巨大，但单体量小、规模性差、成本较高、质量不易控制的重大产业矛盾，为我国尤其西部地区的新型城镇化建设提供重要技术支撑和示范依据。同时，课题亦开展了尾矿砂加气混凝土材料性能与装配式部品、部件轻量化关键技术与产业化研究。 项目技术指标：1）标准化设计、工业化制造、专业化配送、装配化施工、信息化管理，主体结构装配率达80%～90%，工期极大缩短。2）采用建筑低能耗一体化集成技术，房屋节能率达75%以上。3）结构自重轻，较传统剪力墙结构减轻20%～30%；耐震性能好，具有多道抗震防线。4）部品部件工业化生产，品质高、节能环保；水、电管线一体化设计，降低安装成本10%以上，缩短工期约2倍。5）特色民居风格与装配式结构深度融合，实现建筑设计多样性与标准化的有效统一。6）综合成本低，性价比高（比砖混结构、装配式框架结构、装配式剪力墙结构分别降低0%～5%、15%～20%及20%以上）。项目依托多项国家重大课题在乡村住房建筑装配式建造关键技术与产业化应用方面取得了丰硕成果，主编CECS标准1部、地方规程6部、专著5部；获国家科技进步二等奖 1 项、省部级科技进步奖 7 项；授权发明专利 20 项，实用新型专利 50 余项，软件著作 10 余项；发表高水平学术论文 200 余篇，SCI、EI检索 50 余篇；获第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛国赛金奖、第十二届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛国赛金奖等。科技成果鉴定表明：总体达到国际先进水平，在装配式结构体系创新、生态填充砌块、装配式复合部件、高效连接技术等方面达到领先水平。 成果应用：项目以“牧民定居”、“移民安置”、“美丽乡村”、“精准扶贫”等新型城镇化建筑和村镇特色民居为对象，在陕西、河南、宁夏、新疆等地大力推广，建成住宅建筑80余万平米，特色民居工程100余处，与传统现浇结构技术比较，项目节约造价7.5亿元，取得显著的经济、社会及环境效益。

所属分类：资源高效利用

所属单位：西安建筑科技大学

成果简介：针对我国既有砌体结构房屋存在的“材料强度低、结构整体性差、地震损伤严重”的技术难题，团队以土木工程、材料工程、建筑技术等相关学科交叉为研究特色，基于高延性混凝土优异的抗拉及变形能力，结合砌体结构特点，经过科研试验、现场测试、试点应用和专家论证，形成由材料到结构、由设计到施工、由试验研究到工程应用的一整套高延性混凝土加固砌体结构关键技术。采用该技术，一般不需要钢筋，仅在砌体墙上压抹10-20mm就能抵抗9度以上地震，显著提升了砌体结构房屋的抗震性能，有效解决了我国既有砌体结构房屋存在的抗震能力差的技术难题，尤其为我国农村自建房的抗震加固与修复提供了重要的技术支撑和示范依据。 项目主要技术指标：（1）高延性混凝土变形能力强，是普通混凝土的200倍左右；（2）抗震加固效果显著，可抵抗9度以上地震，实现“大震不倒”；（3）与传统加固方式相比，工艺简单，可节约工期70%；（4）面层厚度仅10-20mm，节约加固材料70%以上，经济环保，且不增加结构重量；（5）综合加固成本低，可节约工程造价30%左右；（5）可采用单面加固实现较好的加固效果。 该技术累计发表学术论文160余篇（其中SCI论文60余篇，EI论文66篇），获得国家专利授权近150项，其中发明专利50余项，在陕西、山西、甘肃、河北、安徽、宁夏、云南等10余个省（直辖市、自治区）编制地方标准（图集）36部（已发布实施28部）；荣获陕西省土木建筑科学技术奖一等奖、第三届互联网+大学生创新创业大赛陕西赛区金奖、中国产学研合作创新奖、陕西省工程建设优秀标准设计一等奖等，被列为2018年全国建设行业科技成果推广项目。2014年4月10日，本项目通过了由陕西省科技厅组织、陕西省教育厅主持的科技成果鉴定。 成果应用：该技术已应用于全国31个省（直辖市、自治区）10,000余个项目中，工程案例涉及历史风貌建筑加固修缮、中小学校舍加固、城市更新、文物保护、装配式建筑、政府办公楼和营房加固改造等多个领域，为全国10万余户农房实施了宜居农房抗震加固。

所属分类：资源高效利用

所属单位：西安建筑科技大学

成果简介：针对建筑业“施工效率低、变更成本高”等技术难题，团队以土木工程学科为基础，结合以BIM为核心的“大、智、移、云、物”等信息技术，构建了“互联网+”环境下的智能建造及数字化移交成套技术。 项目技术指标：智能建造管理平台定制、智能建造专项应用系统定制、建设项目智能建造应用策划书、智能建造项目应用标准编制、专项族库定制、工艺工法重点难点可视化展示定制、BIM模型轻量化模块定制、建设项目数字化移交及资产管理技术服务，实现项目智能建造与管控，为项目降低成本、减少变更提供坚实基础。项目依托国家自然科学基金、省重点研发基金等课题，授权专利、软著等10余项，在智能建造及数字化移交等技术方面成果具有创造性，具有很好的推广应用前景。 成果应用：项目在“基于BIM装配式建筑施工技术与性能优化研究”、 “幸福林带BIM技术服务”、 “中国马来西亚钦州产业园BIM研究与应用”、“基于BIM技术天津西青区仿古建筑群提升项目”、“BIM技术在新建110V变电站工程施工进度管理和多方协同中的研究及示范应用”、“施工工艺可视化软件系统平台开发”、“城市地下空间大数据智能分析与公共服务平台建设及示范项目—BIM集成应用平台设计”、“公路交通BIM技术研究与应用”等陕西、天津、广西等省市20余项大型工程项目中应用，取得显著的经济、社会及环境效益。