7、都市水泥低环境负荷设计与制备关键技术及应用
发布时间：2020-09-10
信息来源：北京市科学技术委员会网站
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该成果属于无机非金属材料领域。城市污泥等废物成分复杂且不稳定，处置利用中存在影响水泥生产和产品性能、造成污染转移的风险。成果经十余年产学研合作攻关，攻克了城市废物水泥矿物体系优化、原燃料替代、污染减排、生产全流程环境负荷监测控制等系列技术难题，形成了都市水泥低环境负荷设计与制备的成套技术，解决了以城市废物水泥原燃料替代为核心的水泥生产绿色转型的关键问题。主要创新如下：
1.构建了基于生命周期分析的水泥性能与环境负荷关联分析模型，发明了五元矿物体系水泥熟料和低环境负荷水泥制备技术，实现了水泥性能与环境负荷协同调控。
2.发明了城市污泥干化、有机组分挥发抑制、电石渣絮凝脱水等废物预处理技术，解决了废物成分复杂和波动对水泥性能及制备工艺稳定性影响的难题，实现了城市废物安全转化为水泥有效成分。
3.发明了高比表面抗硕中毒脱硝催化材料、硅藻土/钙基复合吸附脱硫材料，研制出SCR反应器脱硝效率控制装置，构建了氮氧化物减排的分级综合选择模式与控制系统。
4.发明了水足迹在线控制评价、资源安全储运和粉尘、噪声全覆盖监测技术，实现了水泥生产全流程环境负荷多维控制与低环境负荷生产。
该成果获授权发明专利36项、软件著作权2项，支撑制定建材领域首批生命周期评价技术规范等团体标准8项，服务于建材行业260余家企业绿色工厂评价、低碳产品认证、碳足迹评价、III型环境声明等。成果应用于北京金隅水泥等企业，经第三方国检机构生产现场核查，单位产品综合能耗降低4.39%、总体温室效应降低5.78%、不可再生资源消耗降低12.25%。低环境负荷水泥产品应用于首都新机场、北京通州副中心、雄安新区、冬奥会等重点工程的建设，经济和社会效益显著。水泥生产总体环境负荷的降低，保证了都市水泥企业在严格环保标准下的生产运行和安全处置城市日常运行量大面广的废弃物，并提供了城市建设必需的最大宗基础材料，成功探索出了一条都市水泥绿色转型之路。
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