简讯
近日,江苏同萃和科技有限公司与同济大学、上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司等研究团队合作在《JournalofCleanerProduction》杂志(JCR/中科院一区,TOP期刊,年影响因子11.1)发表最新合作研究成果《Hydrothermalsolidificationofundergroundconstructionwastesintobuildingmaterials:Wasteslurryrecycling,industrialapplicationandevaluation》。
本研究提出了利用水热固化技术将地下建筑固废制备为多功能绿色建材的全新资源化技术路径,并结合工业化应用实践开展了全生命周期评价,表明大宗固废水热资源化技术具有减污降碳优势与显著可持续性,是建设“无废城市”、实现“碳中和”的有效手段!
本研究也全面展现了同萃和科技与相关合作单位近年来开展科技成果转化的全流程实践(基础实验研究→中试放大验证→工业生产应用→综合效益评价),深刻践行同济人“将论文写在祖国大地上”的重要责任和历史使命!
本文第一作者为同济大学材料科学与工程学院博士、同萃和科技技术部张亚菲,通讯作者为同萃和科技长三角国创中心功能材料所首席科学家、同济大学材料科学与工程学院教授景镇子,长三角国创中心功能材料所副总经理环保中心主任、同萃和科技执行董事成铭钊。长三角国创中心功能材料所所长助理、同萃和科技技术总监郦怡,同萃和科技市场部柳杰,上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司副总工程师、上海市三八红旗手、上海市优秀技术带头人黄瑾为本论文共同作者。
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研究介绍
近年来,我国城市更新建设过程中持续产出大体量的地下建筑固废(工程渣土、建筑泥浆等),由于其高含水率、高黏湿性、复合污染等特征,现有技术难以真正实现安全有效的处理处置。
本研究模拟自然地下堆积成岩机制,利用水热固化技术将渣土/泥浆等地下建筑固废快速水热溶解/重构为托勃莫来石等全新环境矿物(图1),探明了水热合成托勃莫来石基建筑材料的最优条件,既显著提升了固废再生建筑材料的力学性能(图2),又实现了重金属等污染物的原位结构化固定(图3),达成了地下建筑固废的高效资源化利用协同安全无害化处理。
图1地下建筑固废水热溶解-重构合成高结晶度托勃莫来石
图2地下建筑固废水热固化制备建筑材料的力学性能研究
图3水热合成托勃莫来石原位结构化固定重金属的机理研究
此外,本研究进一步结合实际工业化生产场景,对地下建筑固废水热资源化利用过程进行了全生命周期评价(图4)。综合评价结果表明,由于较高固废掺比及较低生产能耗,水热固废标准砖(HRB)的碳排放等主要环境影响指标均明显低于传统的烧结粘土砖(SCB)和混凝土砖(CCB),表现出显著优势与可持续性。
图4地下建筑固废水热资源化利用过程的全生命周期评价
本研究也为未来城市更新过程中大宗建筑固废的高效水热资源化利用(图5)描绘出了一幅崭新蓝图!
图5城市建筑固废高效水热循环利用路径蓝图
目前论文已经在线发表在Elsevier出版集团JournalofCleanerProduction杂志。欢迎大家在以下链接下载浏览: