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第九届侨界贡献奖人物风采录(九)
陈冠益:固废环境领域的探索者与践行者
2023年03月30日10:50  来源:中国侨联

“祖国最需要什么,我就在那个领域扎根奉献”,这是天津商业大学副校长、长江学者特聘教授陈冠益的人生格言,也是他多年来贯彻习近平生态文明思想,自觉践行科技创新,服务国家需求、经济社会发展的真实写照。

立足国情民生,不断矢志创新

在我国固废环境领域,垃圾、秸秆、药渣等废弃物生物质出路问题一直被认为是“卡脖子”的瓶颈问题。陈冠益教授瞄准该问题,在固废生物质热解气化技术的路径设计、机理揭示与方法构建上,进行了卓越的创新研究,取得了原创性成果。提出生物质全组分热解气化多联产的技术路径,包括燃气、燃油和有机炭肥制备,研究其能量输配理论与调控方法;首次提出基于热解气化反应器的反向控制方法,丰富了生物质热解气化理论和方法研究体系;独辟蹊径提出微生物厌氧消化预处理+热解气化的技术思路并进行了一系列探索研究,取得了重要进展。率先提出生物质废物的2.5级热解动力学机制并研究了动力学参数,对气化过程的反应网络与模拟进行了重大的改进完善,形成了热解气化多联产技术的理论基础。

在固废生物质热解气化技术的创新验证、工程化应用,以及独创设计软件开发等领域,进行执着的创新攻关,做到引领技术创新发展。系统研究了生物质固废全组分热解气化多联产过程中的能量-物质-污染之间的影响规律与调控机制,建立优化技术,破解了产业化应用面临的先进技术与经济成本之间的矛盾;发明生物质热解气化焦油在线快速监测方法与仪器,率先在国际上进行工业应用;率先提出基于焦油分子活性的分级能级转化与协同解决方案,解决制约工业化运行的瓶颈,应用于国内的多数重要工程,并向多个国家和地区输出,彻底改变我国生物质热解气化技术长期以来处于低端化、难推广、难国际输出的困境。发明基于反向控制方法的生物质热解气化装置,带动装备的突破。在热解气化技术的污染物排放与控制方面,进行系统研究,尤其在焦油废水减排、NOx前驱体抑制与控制、多环芳烃形成与控制方面进行了国际领先的研究,使焦油废水减排>95%。

在固废生物质热解气化技术的应用拓展上,进行持续的创新探索,取得了突出进展。率先在西藏高原进行热解气化技术的探索应用,成效显著,获得了西藏科学技术奖一等奖。探索将热解气化技术拓展到大量棘手的沼气沼渣处理上的方法,沼渣能量回收约为90%,且处理后的沼渣作为肥料,其安全性与肥效性也明显提高;探索应用生物发酵(厌氧消化)+热解气化的耦合技术处理秸秆类废物,相对厌氧消化,耦合技术的转化率提高约50%,反应时间缩短25%,而相对热解气化,耦合技术的生物质燃气热值和品质明显提高;针对高含水的餐厨垃圾类废物,提出应用热解气化技术处理其厌氧消化后的沼渣,率先研发了顺磁性细胞催化技术应用于油脂废物生产生物柴油,解决催化剂分离回收难度大、污染控制流程复杂的难题;开拓热解气化多联产技术应用于废轮胎、污泥处理,与焚烧技术集成优化,避免垃圾焚烧、废轮胎热解处理面临的高环境风险与争议。

据统计,生物质废物的热解气化技术应用于一大批企业,经济效益超百亿元,输出至澳大利亚、泰国、印尼、埃及、保加利亚等国,提升我国国际竞争力并服务于公共外交事业。

发挥科研优势,及时投入到疫情防控。2020年初,一场突如其来的疫情防控阻击战在我国打响。在这个没有硝烟的战场上,陈冠益教授放弃了春节期间与家人团聚的机会,主动请缨,投入到将科研成果应用于疫情防控的事业中。2月1日起草了《关于加强新冠肺炎疫区生活垃圾处置的建议(正式推荐热解气化+焚烧的处置技术)》。2月初开始参与了国家应急攻关项目“新型冠状病毒传播与环境的关系及风险防控”中的“专题2.7固体废物处理处置主题研究”;2月中参与提交了武汉千子山医疗废物应急处理工程的环境保障技术方案,并跟踪研究处置过程的环境风险。参与组织人员在武汉、十堰开展疫区医院的采样、测试和评估,同时为十堰市医疗废物热解气化+焚烧的处置技术装备提供技术支持;3月初与合作企业为湖北十堰市郧阳区人民医院及时提供了医院空气净化与交叉感染防控的解决方案,并多次进行技术指导。2021年下半年围绕冷链环节尤其进口冷链的疫情防控,在侯立安院士的建议下,及时组织相关研究人员开展攻关研究,并于11月向天津市委主要领导提交了《关于加强进口冷链环节疫情防控的建议》,也及时得到了批示,并开展揭榜挂帅攻关项目的立项研究,为抗击疫情贡献了力量。

舍小家为大家,展现最美风采

在大家眼里,陈冠益是“拼命三郎”,翻开他的日程本,满满的全是工作安排。为了节省时间,他晚上经常睡在实验室里;虽然家在北京,但到北京开会“三过家门而不入”;儿子高考,也只是靠通电话给予关心鼓励。他常说:“有国才能有家,科技工作者就得先想着国”。去年5月,陈冠益参加了中国科协第十次全国代表大会,积极建言献策。他积极参与国家环境科技规划编制,共同主持完成教育部创新引领“十三五”环境领域规划项目,并参与科技部环境领域“十二五”至“十四五”规划编制。功夫不负有心人,他获得国家科技进步奖二等奖2项(排名第一)及省部级一等奖6项、天津市专利金奖1项;入选长江学者及国家生态环境保护专业技术领军人才;在环境能源领域顶级期刊PECS(影响因子近29)、EST及Applied Energy等累计发表论文300余篇;授权国内外发明专利32件;主编专著6部,主编国内国际标准多项。

哪里有需要,陈冠益就往哪里去。青藏高原是我国环境最为艰苦的地区之一,高原废弃物处理利用、牧区生活环境质量改善的科技研发与创新力量一直较为薄弱。2015年,陈冠益努力协调内地繁重的工作,接受西藏大学邀请,致力于西藏环境科技创新与教育。牵头组建高原环境工程与污染控制自治区重点实验室,参与构建高原环境人才培养体系,并成功带领其获得国家重点研发项目等一批项目。项目成果应用于高原污水处理厂、高原垃圾处理厂、环保节能公司等,取得了显著的社会效益和经济效益,促进高原人民生活品质提升和高原地区经济可持续发展,获得西藏自治区科学技术奖一等奖。

以科研促教学,培养双创人才

陈冠益获得了多项荣誉称号,如:首批天津市杰出人才、全国优秀科技工作者,享受国务院政府特殊津贴,获天津市五一劳动奖章、天津青年五四奖章。他最喜欢学生喊他“陈老师”,因为和学生在一起是他最快乐的时光。他经常与学生进行专题研讨和团队研讨;由于工作太忙,学生经常会在第二天早上收到他凌晨三四点发出的解答学术问题的邮件。陈冠益的学生也都非常优秀,在各类学科比赛、创新创业大赛、环保大赛中,他的学生屡屡获奖;而他永远嘱咐学生的是:别骄傲,祖国需要什么,我们就做什么。

在2021年的两院院士大会上,习近平总书记深刻指出:“科技立则民族立,科技强则国家强。”我们相信,在一代代科技工作者的不懈奋斗下,我国的环境质量改善与低碳绿色发展会更好更快,中国一定会在世界舞台上发出更强的中国声音,展现更好的中国力量。

(责编:王馨悦、黄瑾)
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