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关于推荐申报2015年度国家科学技术奖励项目的公示
根据国科奖《国家科学技术奖励办公室关于2015年度国家科学技术奖励推荐工作的通知》的要求,拟对我司通过中华全国工商业联合会推荐申报2015年度国家科技奖励的项目“沙漠沙功能性材料及砂基雨水利用成套技术研制与应用”进行公示,公示期5天(2014年12月22日——2014年12月26日)。如有异议,请在公示期内向科研管理部提出。
联系人:俞 京 联系电话:010-62987799
北京仁创科技集团有限公司
2014年12月22日
公 示 内 容
一、拟申报类别:国家技术发明奖
二、专业评审组名称:新材料领域
三、项目名称:沙漠沙功能性材料及砂基雨水利用成套技术研制与应用
四、推荐单位:中华全国工商业联合会
五、项目简介:
面对水资源短缺与城市洪涝频发,雨水利用已被全球高度重视,但国内外雨水利用关键的透水技术,均依靠大孔隙透水,无法解决防堵塞难题,还因现有雨水收集系统自身不具备过滤净化与保鲜功能,导致水质差,严重制约着雨水利用技术推广。因此,开发出以沙漠沙为原料的高效透水滤水或防渗功能技术与产品,发明集过滤净化与储存保鲜功能一体的砂基雨水利用成套技术,具有重大现实意义和生态意义。
通过20多年的研究,发明一种微颗粒覆膜技术,对沙粒表面进行功能性改性,实现透水或防渗,采用沙漠沙为原料创制出高效透水滤水以及透气防渗的砂基系列产品;原创性发明出“收、蓄、渗、排” 一体化的砂基雨水利用成套技术。主要发明点如下:
1. 针对传统透水技术依靠大孔隙或缝隙透水易堵塞难题,发明一种覆膜砂技术,实现微颗粒沙漠沙粘结成型,采用“对沙表面进行化学修饰,降低或增加水在其界面的张力,使水容易从沙粒界面形成的微孔隙中通过或阻止”的原理实现微孔隙透水或防渗。发明出沙漠沙为原料的高效透水滤水或透气防渗等系列功能性砂产品。
2.针对现有雨水收集对初期雨水采用弃流或沉淀等措施,无法避免水体二次污染的难题,利用微孔隙透水的砂基透水系列产品的滤水功能,优化透水产品间功能组合与施工结构的集成设计方案,实现雨水快速渗透的同时截留颗粒杂物于透水产品表面,发明出“收集过滤同时”雨水利用子系统。
3.针对国内外雨水蓄存装置无净化与透气保鲜功能,水质差难以直接利用等缺陷。采用透水滤水功能的井筒砌块和透气防渗砂,模块化组装形成六边形蜂巢结构地下储水空间,蜂巢井壁具有层层过滤净化作用,池底铺设透气防渗砂以增加水体溶解氧,实现蓄水自过滤净化保鲜功能,发明出“蓄存净化同体”子系统。
4. 针对现有雨水收集渗透回补地下水通常采用大孔塑料井筒等方式,由于水质未得到有效过滤净化,长期积累易造成地下水污染的难题。采用透水滤水功能且中空可填滤料的砂基井筒砌块,因地制宜构建砂基滤水井,发明出“渗透回补同步”子系统。
5. 针对目前国内通用“雨水篦子+管道”强行排水方式,造成雨水资源浪费,常引起城市内涝的难题,发明出“收、蓄、渗、排” 一体化的砂基雨水利用成套技术,为雨水利用和消除城市内涝提供了有效的解决方案,为实现“海绵城市”建设提供强有力的科技支撑。
经查新,本项发明成果为国内外首创,并通过2014年北京市住建委科技成果鉴定:其综合技术达到国际领先水平。
本技术发明已成功应用于中关村国家自主创新示范区展示中心、北京奥运水立方、贵安新区、部队营房、重庆武隆喀斯特地貌饮用水工程等300多项重点工程,经如北京2012年7.21等多场强降暴雨的考验,消除内涝,水质优良。取得直接经济效益5.16亿元,社会效益与生态效益显著。
本发明成果属国内外独创,获发明专利30项(含国际发明专利9项),技术成熟,核心技术产品形成行业标准1项,成套技术形成行业协会标准1项,获省部级科技进步一等奖3项。
六、推广应用情况
1.推广应用情况
应用工程名称 | 应用技术 | 应用起始时间 | 联系人/方式 | 经济、社会效益 |
中关村展示中心东广 场工程 | 雨水利用成套技术 | 2013年8月 | 刘鹏飞 13366063223 | 新增产值2150万元,消 除内涝,水质优良。 |
北京市节能环保中心工程 | 雨水利用成套技术 | 2010年6月 | 李玉彬 13501317018 | 新增产值198万元,蓄水 效果好。 |
总参军训部工程 | 雨水利用成套技术 | 2010年10月 | 何波 010-66827869 | 新增产值150万元,水质 优良。 |
重庆武隆县生态饮水工程 | 饮用水成套技术 | 2011年5月 | 肖舒洺 13896633955 | 新增产值315万元,质量 稳定,水质优良。 |
贵州贵安建设投资有 限公司 | 雨洪利用成套技术 | 2014年1月 | 崔金山 13984868573 | 实现产值3540万元,生 态效益显著。 |
天津海泰高新区工程 | 雨水利用成套技术 | 2012年2月 | 李振宁 13002205252 | 新增产值728万,生态效益显著。 |
2.近三年直接经济效益
单位名称 | 新增产值 | 新增税收 | 新增利润 |
北京仁创科技集团有限公司 | 30169万元 | 2412万元 | 4514万元 |
3.社会效益与间接经济效益
本项成果应用于中关村国家自主创新示范区展示中心、科技部、奥运水立方,上海世博会中国馆广场,北京园博会、部队营房、重庆武隆喀斯特地貌饮水工程、贵州贵安新区等300多项重点工程。为实现“以砂治水”技术提供了科技保障;为解放军边防哨所和岛屿饮水难、为边远山区农村饮水难、为喀斯特地貌地区蓄水饮水难提供了系统的解决方案。发明出的微颗粒覆膜工艺和微颗粒界面改性技术以及创制的砂基透水与防渗材料并集成成套技术体系,有效解决了传统雨水利用技术上的不足,在“海绵城市”建设、生态文明和美丽中国建设中作出了重要贡献;
七、曾获科技奖励情况
获2011年北京市科学技术奖一等奖、2013年中华全国工商业联合会科学技术奖一等奖、2013年北京市发明专利奖一等奖。
八、主要知识产权证明目录及荣誉资质
1) 授权发明专利共30项;其中10项主要发明专利如下:
序号 | 专利名称 | 专利号 | 发明人 | 国别 | 类别 |
1 | 复合透水砖 | 200610140629.7 | 秦升益、张伟民 | 中国 | 发明 |
50900626597 | 日本 | 发明 | |||
2 | 水收集过滤净化储存系统 | 200910080074.X | 秦升益 | 中国 | 发明 |
3 | 一种净水储水单元及净水储水系统 | 201310313775.X | 秦升益、陈梅娟 | 中国 | 发明 |
4 | 砂基砖以及砂基滤水井 | 201010611450.6 | 秦升益、秦申二、贾屹海、马金奎 | 中国 | 发明 |
5 | 水收集净化储存系统 | 200710064303.X | 秦升益 | 中国 | 发明 |
6 | US 8,354,021 B2 | 美国 | 发明 | ||
7 | 50901803298 | 日本 | 发明 | ||
8 | 2008226227 | 澳大利亚 | 发明 | ||
9 | 一种耐候性透水粘结剂 | 200510132735 | 秦升益、张伟民、王芳 |
| 发明 |
10 | 砂基过滤模板和砂基过滤元件 | 201010234940.9 | 秦升益 |
| 发明 |
11 | 一种砂基防水透气砖 | 201010611766.5 | 秦升益、贾屹海 |
| 发明 |
2) 2011年北京市科学技术奖一等奖 (沙漠硅砂生态透水与防水材料研制及城市与农村雨洪利用成套技术)
3) 2013年中华全国工商业联合会(沙漠硅砂生态透水产品研制与雨洪利用成套技术)
4) 2013年度北京市发明专利奖一等奖 (水收集净化储存系统)
5) 2012年中华人民共和国建筑工业行业标准(砂基透水砖)
6) 2013年中国工程建筑协会标准(砂基透水砖工程施工及验收规程)
7) 2013年《建筑产品选用技术》专项图集(仁创雨水收集与利用系统)
九、主要完成人情况表
秦升益 男,教授级高级工程师,国务院特殊津贴专家、全国专业技术人才,全国政协委员,任北京仁创科技集团有限公司董事长/硅砂资源利用国家重点实验室主任。负责组织总体技术路线设计、研究攻关方案、项目的实施和研究结果的总结。全面负责沙漠沙功能性材料关键工艺与配方设计,提出并实施了沙粒表面覆膜工艺和界面改性等关键技术,在颗粒界面改性调控透水与防渗性能方面获得突破并得到工程应用验证,提出采用砂基改性材料并创制出雨水利用成套技术体系,并获得实验与应用验证。占本人工作量的70%。
秦申二 工程师,任北京仁创科技集团有限公司副总工。负责项目整体技术路线、研究攻关方案落实;协助研究和论证沙粒表面覆膜工艺和界面改性技术;开发砂基透水、防渗系列材料的生产工艺,实现材料的自动化生产;研制砂基滤水井砌块,并组织完成构建砂基滤水井砌体结构,总结出成套砂基滤水井施工及验收方案,提出了构建多井储水结构设计方案,占本人工作量65%。
马金奎 高级工程师,任北京仁创科技集团有限公司副总工/硅砂资源利用国家重点实验室中试技术总监,负责从砂基功能性材料表面覆膜关键工艺和装备设计等方面开展了一系列深入细致的创新性研究工作,对完成砂基功能性材料产业化成套技术路线,并完成关键设备研制作出贡献。使所研发的砂基功能性材料满足了产业化生产要求,占本人工作总量的65%。
王振帮 工程师,任北京仁创科技集团有限公司创意部主任。对沙漠沙材料覆膜工艺和界面改性技术开展工艺配方筛选,砂基透水、防渗系列材料的生产工艺展开论证,工艺优化等方面做出贡献,总结形成产品生产的生产操作规程。同时负责砂基透水、防渗系列材料及雨水利用成套技术的成果转化与推广应用,占本人工作量的70%。
龙御云 高级工程师,任北京仁创科技集团有限公司研发中中心副总工/硅砂资源利用国家重点实验室常务副经理,《热固性树脂》杂志编委、环氧树脂应用技术学会理事,环氧树脂胶粘剂专业委员会主任委员。负责本项技术成果的粘结材料研究。对透水及防渗系列材料在强度、耐老化、透水性、防渗性、生产工艺等多方面的需求展开了系列粘结剂的改性与复合研究方面作出了主要贡献。完成多种类不同功能粘结剂的研制,形成了粘结剂的制备工艺和方法,占本人工作总量的60%。
陈梅娟 工程师,任北京仁创科技集团有限公司设计开发部主任。根据降雨强度、雨水径流特点和砂基透水及防水系列材料的优势,布置雨水过滤通道,设计雨水调蓄池与储存净化池的结构,深入研究雨水层层过滤到储存过程中水质的变化情况,形成砂基雨水利用系统的标准和图集。对成果部件性能及成套技术的集成设计和相关标准制订方面作出贡献,占本人工作量的60%。