在人們眼中，廢渣廢水廢漿都是有害之物，近些年，隨著科技發(fā)展，廢渣廢水得處理已經不再是難題，惟有廢漿“頑固不化”，仍是老大難。在湖北工業(yè)大學，有這樣一個科研團隊，以工業(yè)廢棄物為主要研究對象，持續(xù)多年不斷創(chuàng)新工藝，終于將廢漿“收歸麾下”，變成環(huán)保膠凝材料，可做成新式水泥，示范與應用成效明顯。
10月21日上午，在中建商品混凝土有限公司青山廠，湖北全媒感謝見識了新型工業(yè)廢漿在線處置系統(tǒng)示范線，大開眼界。神奇“魔法”是怎樣誕生得？這與科研團隊領頭人賀行洋教授二十年得心血與堅持密切相關。
20年前萌生得“綠色”理想
2002年，正在華夏建筑材料科學研究總院讀博得賀行洋，將固體廢棄物濕磨制備低碳建材技術作為自己得研究方向，一頭扎了進去。那時候，國內基建工程多，固體廢棄物得處理是亟待解決得問題，填埋和堆棄非長久之計，造成得污染已經日益凸顯。賀行洋認準了這是利國利民得課題，“做科研得，就得把論文寫在車間里，為經濟服務，為產業(yè)服務。”2006年，賀行洋來到湖北工業(yè)大學，成立了自己得實驗室，繼續(xù)探索濕磨工藝得穩(wěn)定性和有效性。
用傳統(tǒng)干法處理廢漿，需要先用壓力機壓干，晾曬，然后烘干，再研磨，需要場地大，能耗也比較高。這種方法無法直接處理含水固廢，但在混凝土生產、運輸和清洗過程中，產生得固廢含水率達到70%左右。濕磨，是相對于干法得一種工藝。賀行洋大膽突破傳統(tǒng)膠凝材料一般采用干法得現狀，直接將含水固廢進行濕法環(huán)保處理，制作成環(huán)保膠凝材料。
兩間房，六七人，既是科研人員，也是“搬運工”。他們買回原材料，反復試驗，終于取得突破。2018年，該成果“工業(yè)固廢濕磨制備低碳建材關鍵技術與應用”終獲湖北省技術發(fā)明一等獎。
2019年，賀行洋教授作為首席科學家牽頭負責China重點研發(fā)計劃“固廢資源化”重點專項“大宗工業(yè)固廢協(xié)同制備低成本膠凝材料及應用技術”項目，多家單位組成產學研用聯合體，以冶金、礦業(yè)、煤電行業(yè)大宗固廢制備低成本膠凝材料為研究目標，深入車間、工地，建設生產線，展開從關鍵科學問題到應用技術及工程示范得全鏈條貫通研究。
青山廠就是其中得一個示范線。科研團隊成員鄭正旗博士介紹，固廢運來后，先進行物理篩分，排出得砂、石可以繼續(xù)再利用，廢漿則經過物理化學處理，輸送到混凝土攪拌樓，替代傳統(tǒng)水泥，生產混凝土。鄭正旗說，“生產一噸水泥熟料，會排放約870公斤二氧化碳，能耗及污染特別高。China目前大力倡導碳達峰、碳中和，很多企業(yè)意識到必須轉型，少用或替換傳統(tǒng)水泥。”
“魔法”在上萬次濕磨實驗中產生
“這條生產線自運行以來，廢水、廢漿、廢料在這里一次性處理，整個固廢全被消納掉，效果很明顯。”
中建商品混凝土有限公司青山廠技術科科長陳茂說，固體廢棄物好處理，廢水、廢漿很難，以前只能定期委托其他單位處理，往來運輸及處理成本較高，新得生產線運行后，做到了廢漿廢水“零排放”，一立方米混凝土目前已可節(jié)約成本2——6元，且生產過程中綠色環(huán)保，效益大大提升。
科研團隊成員楊進博士解釋，固廢相比水泥，活性和強度低很多。干法工藝研磨到一定程度，顆粒特別容易團聚，就磨不下去了。而水能降低顆粒表面能，減少團聚，再加上化學助劑得協(xié)同，濕磨使固廢處理后得細度更細，活性更高，成為新型綠色膠凝材料。
如何提高研磨效率？化學助劑是“靈魂”。團隊研究得專用助劑可改善固廢顆粒得物化特性，產生更好得研磨效果。
生產現場，高達3米得濕磨機是團隊歷經多次設計、改進而成得。鄭正旗回憶說，2016年4月到課題組，正好碰上第壹代濕磨設備進實驗室，“那時還是個小設備，師兄帶著我開始進行技術調試。我們得目標是超細化、高活性，測試了一年，才初步把工藝流程和參數弄清楚。”設備更新迭代，而今已到第三代，鄭正旗也從一名本科生成長為碩士、博士。
鄭正旗得師兄代飛說：“當年在設備及工藝調試過程中，經歷了四五次濕磨設備被膠凝材料硬化而堵磨報廢得悲慘經歷，在賀老師得帶領下，經過團隊鍥而不舍得努力，攻克了第壹代設備得工藝流程和關鍵參數。”代飛2017年碩士畢業(yè)到中建商混公司工作兩年多后，看到了混凝土廢漿料與固廢摻合料處理得巨大需求，又回到學校，跟隨團隊繼續(xù)這一科研方向。
團隊牽頭編制相關行業(yè)標準
以粉煤灰、商混廢漿、廢干渣等固廢為原料，實現預拌廠生產過程中廢漿、廢水得零排放。目前，這一項目技術獲批湖北省科技成果轉化中試基地，入選2021年武漢市生態(tài)環(huán)境保護先進適用技術指導目錄。權威評價機構組織得院士等可能組認為，項目活性固廢液相研磨制備納微米超細漿料技術，達到國際領先水平，“引領固廢高附加值利用技術得新發(fā)展”。
楊進博士介紹：“我們已經利用制備得超高活性礦物摻合料、固廢晶核早強劑，開發(fā)了綠色大摻固廢商品混凝土、早強型預制構件混凝土等系列新產品，在武漢、宜昌、福州等地實現推廣應用，取得了良好得經濟和社會效益”。
這些緊密得校企合作，以及一批來自互聯網性成果得產生，使得賀行洋教授及其團隊牽頭發(fā)起了《混凝土用漿狀摻合料》China建材行業(yè)標準得編制工作。
團隊負責人賀行洋介紹，漿狀摻合料與傳統(tǒng)粉狀摻合料在形態(tài)、生產工藝、活性等方面有著明顯得區(qū)別，編制《混凝土用漿狀摻合料》建材行業(yè)標準，旨在有效規(guī)范漿狀摻合料性能指標，從而更好地滿足建材行業(yè)對摻合料更高性能得需求，助力華夏“雙碳”戰(zhàn)略目標順利實施。
據了解，這一標準預計于明年下半年完成編制，并按程序送審和發(fā)布實施。
（文/圖 湖北全媒感謝 方琳 通訊員 陳凌）
