土壤修复与固废资源化研究所简介

1、人员组成

蔡冬清（所长）、刘亚男（首席科学家）、李响（副所长）、李磊（副所长）、宋燕西、许贺、桑文静、杨再福、张艾、蔡荔、王冬芳（秘书）

2、战略定位

瞄准我国土壤污染及固废关键问题，进行原始性创新，提出新概念、新原理、新方法，突破土壤修复与固废资源化利用关键核心技术，遵循“基础研究-技术研发-试验示范-产业化”全创新链，经过3-5年努力把研究所打造成我国重要的人才培养中心、技术研发中心、技术咨询中心和原创理论策源地，支撑我国“乡村振兴”和“双山理论“战略可持续发展。

3、办所理念

秉持“生态产业化，产业生态化”办所理念，坚持应用与基础研究双轮驱动，以产业化为果，以基础研究为根，以产业化带动基础研究，以基础研究推动产业化。

4、研究方向

   将材料、化学、物理化学、生物等多学科高度交叉与融合，多措并举，开展土壤修复及固废资源化利用应用基础研究，开发绿色、高效、经济新技术，建立可复制、可推广的技术模式，积极推动成果转化落地，形成新产品、新产业、新工艺和新业态，打造示范样板，为我国障碍土壤安全利用和固废资源化利用提供整体解决方案。

1）土壤修复：土壤重金属修复、土壤有机污染修复、盐碱地治理、酸土改良、生物炭绿色修复等；

2）固废资源化：城市有机固废（餐厨垃圾、剩余污泥、河道底泥、通沟污泥等）、农业废弃物（禽畜粪便、秸秆、农业加工剩余物等）的肥料化、能源化及高值资源化（转化为高附加值的有机酸）；工业废弃物（化工废弃物、电子废弃物、医疗废弃物、冶金及矿山废弃物）无害化及资源化；有机危废（喷涂漆泥、漆渣、芬顿污泥、油泥、蒸发残液及废盐）高效减量化；建筑垃圾分类处理、无害化、能源化及资源化。

5、运行机制

1）按照校院领导领导下的所长负责制，在东华大学和环境学院领导的顶层设计下，邀请国内外环境领域知名专家和企业家成立学术委员会，对研究所的战略方向把关指导；

2）联合所内外优势力量，积极申报国家和省部级项目和横向项目；

3）明确责权利，奖惩分明，充分调动研究所成员的积极性；

4）落实立德树人根本任务，以人为本，做好党建、文化建设和学科建设，积极组织各项活动，营造“和谐、奋进、共赢”的研究所文化，提升向心力和凝聚力，增强老师们的幸福感和获得感。

6、代表性成果

（1）原创有机固废1小时纳米腐熟技术并实现产业化：我国每年约40亿吨畜禽粪污，其生物堆肥存在周期长（30-60天）、四大害（细菌、激素、抗生素、重金属）、占地大、污染重、肥效低5大问题，成为制约我国养殖业、有机肥业可持续发展和乡村振兴的卡脖子问题。针对该问题，团队原创研发出1小时纳米腐熟剂，提出独特的分子剪切效应和快速腐熟理论，可在1小时内将畜禽粪污腐熟成高活性有机肥。重要的是，该技术可有效消除畜禽粪污四大害。同时研发出快速腐熟器，构建了“智能装备+快速腐熟”绿色新工艺，节约场地和用工70%，减碳30%以上。该技术已获4项发明专利，授权安徽丰原集团（上市企业）和潍坊助农旺生物科技有限公司2家公司使用（许可费400万元）。已建成15万吨级有机肥生产线，推广10万余亩。该成果已入选2022年科技部组织的全国颠覆性技术、获2022年第八届中国互联网+创新创业大赛上海赛区银奖并入围国赛、获2022潍坊国际创新创业大赛特等奖、入围2022年上海市“海聚英才”创新创业大赛决赛。本技术将有机肥工艺从“慢臭粗”引向“快好细”，为解决我国养殖业引发的农业面源污染提供颠覆性解决方案，有效支撑乡村振兴和双碳战略。

（2）针对冶金、矿山行业复杂锑资源（高砷锑烟尘和阳极泥）、复杂铜钴资源和复杂锡资源的再生利用，以目标矿相精准选择性转化为学术思想，开发出砷、锑高效分离提取技术、熔体钴高效捕集技术和锡低温硫化挥发富集技术等，并已在山东恒邦冶炼股份有限公司、梧州金升铜业股份有限公司、云南祥云中天锑业有限责任公司等获得产业化应用。

（3）针对城乡生物质废物高值资源化，开发了活性粒子簇高效降污增溶技术，蛋白质等底物增溶率提高5.18倍，抗生素等新型污染物去除率大于80%，重金属钝化率大于95%。保障了餐厨垃圾、秸秆和畜禽粪污的后续安全资源化利用，开发了碳及氮的生物定向协同调配技术，已在国内多项工程中得到应用。开发了等离子体、微量Cu(II)、零价铁、生物炭等多元电子调控技术，技术先后在上海松江区、金山区、浙江省绍兴市、江苏省常州市等地推广应用，大幅提高甲烷产率并降低运行成本。利用餐厨垃圾与剩余污泥联合定向发酵，制备高质量的碳源，促进餐厨有机氮定向转化，降低氨逃逸，用于提高低C/N污水厂进水脱氮效率，节约外源碳源投加，与苏州嘉济智慧环境科技有限公司联合创制发酵装备（8-10吨/天），于昆山正仪污水厂运行，获得高效脱氮效率，装备获列《昆山市推进污水资源化利用行动计划》。

（4）有机危废/固废热催化减量化技术，浙江玛氏（嘉兴）食品有限公司污泥热催化减量中试项目、上海化工区科思创高聚危废减量热催化技术研发、浙江巨化集团氟化学公司有机残液处理工程、上海霍富（德企）汽车锁具漆泥危废减量热催化中试项目、雅本化学废盐热催化资源回收、结合本学科纺织印染废水治理特色，突破行业高盐高色度难点，利用热催化碳化结晶技术，高效去除有机物90%，盐度析出结晶后，利用后续生化处理，在上海化工区高盐高色度废水，实现企业每年节支600万元。热催化减量技术已应用于玛氏食品（嘉兴）有限公司的剩余污泥减量，日处理2.5t，进泥含水率85%，减量率70%，减量后污泥含水率75%，干重减量为35%，运行成本250元/吨。上海霍富汽车锁具有限公司的漆泥，日处理量1t，漆泥含水率85%，热催化反应后危废减量65%，处理后废渣含水率降低至60%，年节支危废委外费用100万/年。

（5）研发的低温等离子体及（/耦合）微纳米气泡技术，在医疗废水处理、全氟化合物工业废水处理、工业清洗、土壤修复及改良、有机固废资源化及物理农业领域得到了应用。低温等离子体无需另外投加化学药剂即可产生各种活性粒子，还可通过微纳米气泡强化气液传质进而实现其各种能量形式的充分利用。

（6）针对当前污泥减量化、资源化的重大需求，研发了高效低成本污泥炭基材料，并根据应用需求对污泥基生物炭进行功能化改性，该炭材料在固化稳定化污泥中重金属同时保留氮、磷、钾等营养物质，实现污泥减量化90%以上，同时在复合重金属污染土壤修复、生活垃圾填埋场甲烷减排等领域具有广阔的应用前景。另外利用热解/水热炭化技术制备磁性秸秆生物质炭，不仅能改善土壤微观结构，便于回收再利用，而且可以增加微生物种群和提高土壤酶活性，促进重金属的形态转变，土壤重金属固化效果可以达到50%以上。