1项国家奖、2项院重大成果奖在工作会上受表彰

　　2019年，是中华人民共和国成立70周年，也是充分总结“十三五”，提前谋划“十四五”规划的重要一年。一年来，中国林科院深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想，不忘初心、牢记使命，紧紧围绕国家重大战略和林业草原事业发展需求，实现新进展、取得新成效。由林产化学工业研究所房桂干研究员等主持完成的“混合材高得率清洁制浆关键技术及产业化”项目成果获得国家科技进步二等奖；湿地所崔丽娟研究员等主持完成的“人工湿地净化功能强化和稳定技术的研究与示范”和林化所刘军利研究员等主持完成的“木质活性炭绿色制造与应用关键技术开发”项目成果获中国林科院第四届重大科技成果奖。至此，中国林科院获得国家科技进步奖二等奖共49项，院重大科技成果奖15项。
制浆造纸在清洁高效制浆技术和核心装备领域实现自主创新
　　制浆造纸是重要的基础原材料产业，在国民经济中具有举足轻重的地位。但一提起制浆造纸，人们潜意识里就会联想到造纸厂下游的黑水沟，严重污染环境。为改变制浆造纸在人们心目中“低产出、高耗能、高污染”这一低端产业印象，房桂干研究员及其团队，历经20多年科技攻关，潜心致力于制浆造纸领域中的关键核心技术研究和攻关。项目集成成果“混合材高得率清洁制浆关键技术及产业化”获2019年度国家科技进步二等奖。项目主要完成人有：房桂干，邓拥军，戴红旗，许凤，耿光林，刘燕韶，沈葵忠，范刚华，丁来保，盘爱享等。
　　当前，我国已成为世界第一生产和消费大国。提高原料利用效率、节能节水减排、技术与装备自主化是支撑林纸行业可持续发展的重要举措。在国家基金和科技攻关等项目资助下，房桂干带领团队创新开展混合材均质软化处理、纤维低温定向解离、化学品减量、废水高效处理等技术攻关和核心装备创制，为实现造纸工业低碳、绿色和可持续发展提供技术支撑。
　　团队研究并揭示了木片药液渗透与均质软化、纤维低温定向解离、高效漂白等机理和基础理论；突破了变压浸渍软化、节能磨浆、清洁漂白和废水处理回用等产业化关键技术；创制了多级差速揉搓变压浸渍、高能效磨浆、双功效软化漂白和高效废水处理等核心装备。积极开展了创新技术的产业化和推广工作，在山东、江苏、福建、四川、安徽等地建成混合材高得率制浆生产线16条。升级改造进口高得率浆生产线32条，技术成果覆盖我国高得率制浆产能的70%以上。授权发明专利19件，发表学术论文150篇。项目相关的关键技术分别获梁希林业科技一等奖1项、中国专利优秀奖2项、中国林业产业创新奖等4项。近三年利用混合材1870万吨，林农增收224亿元；新增销售收入227.8亿元、新增利润19.9亿元；节约木材500万立方米，节水1.8亿立方米，节电69.6亿度，COD减排15万吨。
　　高得率制浆核心技术和装备的自主化打破了国外长期垄断的局面，实现了低质原料高值化利用的目标，整体提升了我国高得率制浆技术和装备水平，推动造纸产业向资源节约、环境友好、产品结构合理的可持续发展方式转变，产生了显著经济、社会和生态效益。
未来人工湿地或将拥有更强、更稳、更久生命力
　　模拟健康湿地建造人工湿地，是当前水环境生态化治理的重要手段之一。针对目前人工湿地普遍存在的短期运行后净化能力衰减，效能难以长期稳定维持等难题，崔丽娟研究员及其团队联合中国科学院生态环境研究中心，从机理和实用技术两方面着手，历经12年攻关研究，取得了一系列原创性成果，并开展了大面积的应用示范。项目集成成果“人工湿地净化功能强化和稳定技术的研究与示范”获2019年度中国林科院重大科技成果奖。
　　项目研究一是明晰了脱氮微生物群组调控机制，识别了参与反硝化过程的土著微生物群组，创新性提出了连续流水体中反硝化过程碳依赖的缓解技术，实现了总氮多年平均去除率为53%，突破了北方冬季人工湿地不能持续净化污水的制约，延长运行时间60天。二是研发了综合基质粒径筛选和水力停留时间控制的多形态磷的综合高效去除技术，使运行了12年的人工处理湿地未发生堵塞，并保持总磷多年平均去除率达到65 %，比国内外同类湿地高22 %左右。三是提出的微孔套管多层增氧技术、水动力调控防堵技术和复杂生境构建技术，实现了人工湿地低维护、无死区、无堵塞的连续稳定运行，提高了湿地生态系统的稳定性。
　　项目先后获得国际发明专利1项，国家发明专利5项，实用新型专利15项；发表论文51篇，其中SCI论文25篇。编制了湿地建设技术规程等北京地方标准3项，指导北京建设湿地10万余亩，后又在吉林、内蒙、山西、江苏、浙江、安徽等地进行了推广应用，覆盖7个省、自治区和直辖市，共计19处，推广面积达到15万余亩。
木质活性炭绿色制造“卡脖子”关键技术得以攻克
　　我国是世界活性炭第一生产大国，但不是技术强国，仍存在活性炭生产过程消耗高、污染大、产品选择性吸附差、孔结构不可控、高端产品仍依赖进口等问题。针对这些难题，刘军利研究员及其团队以果壳、竹木加工剩余物等为原料，在创新研究活性炭绿色制造过程介孔结构调控核心理论问题基础上，突破了水蒸气梯级活化、热解自活化、磷酸法活性炭绿色制造等关键技术，创新集成开发了多段加热、分级控温工程化新技术和清洁生产设备，创制出大容量储能活性炭、高效活性炭催化剂、油汽回收用活性炭等功能化新产品。项目集成成果“木质活性炭绿色制造与应用关键技术开发”获2019年度中国林科院重大科技成果奖。
　　项目研究一是创新了木质原料梯级反应调控制备大容量储能活性炭关键技术。提出了无氧环境下水蒸气梯级活化定向调控介孔结构新方法；创新了次氯酸氧化修饰改性活性炭技术，活性炭表面对水系电解液的接触角降低至50度以下，显著增强了活性炭浸润水系电解液能力；创制出比电容量超过500 F/g的大容量长寿命储能活性炭。
　　二是发明了木质原料热解自活化制备高性能活性炭催化剂关键技术。阐明了热解自活化机理，提出了无需外加活化剂热解自活化制备活性炭新方法，创新了催化热解自活化调控活性炭介孔结构及同步合成活性炭催化剂新技术，介孔率超过60%；开发出外热式正压连续活化回转设备，产品得率提高20%；创制出高性能活性炭催化剂，醋酸乙烯合成催化转化率比德国巴斯夫同类催化剂提高4%。
　　三是开发了高性能木质磷酸法活性炭绿色制造关键技术。揭示了木质纤维原料磷酸活化机理，创制了磷酸热渗透、高温重整等孔结构调控方法，活性炭总孔容积每克大于2.0 立方厘米；揭示了磷酸法活性炭灰分形成机制，创新了调控活化气氛提高无机物灰分可溶性的新方法，活性炭灰分从7%降低至2%以下；研发了多段加热、分级控温的磷酸消耗控制新技术与设备，吨产品磷酸消耗量从200公斤降低到100公斤以下，节能20%。
　　项目在国家自然科学基金、科技支撑计划、林业公益性行业科研专项等支持下，经过13年的技术攻关，开发出木质活性炭绿色制造与应用关键技术，为突破“卡脖子”关键技术研发与应用做出了重要贡献。项目发表论文147篇，SCI收录45篇；出版著作2部；授权发明专利23件，实用新型专利3件；制定标准3项，形成3项核心技术，填补3项国内空白；成果已成功应用于江苏、上海、福建等十多个省市的活性炭生产企业，建立15条生产线，活性炭产能每年达8万吨，开发了20余种新产品；近三年新增产值24.11亿元，新增利润4.06亿元，税收1.25亿元。创制的活性炭产品成功应用于国内环境治理、溶剂回收、能源储存、石油化纤、汽车等行业的龙头企业，显著促进了活性炭高端产品升级和行业技术进步，有力支撑了环保、新能源、化工等重要领域的高质量发展。（文：宋平/院办 于雷　唐晓倩/科技处 部分图片由林化所、湿地所提供）
中国林科院办公室　科技处 2020-01-16

关键词 科技创新  科技成果  生态  图片