【导语】
“环保装备科学技术奖”是由B体育·(sports)官方网站根据《国家科学技术奖励条例》和《社会力量设立科学技术奖管理办法》的规定而开设的科技奖项。经过三年的培育,B体育·(sports)官方网站环保装备科学技术奖获得了广泛的社会认可,代表了我国环保装备及技术发展的先进水平。获奖项目的推广实施将会有效推动当前环保领域热点、难点问题的解决。
2024年度共有26个项目获奖,其中产品金奖3项,技术创新一等奖6项,技术创新二等奖17项。本栏目将推广介绍这些获奖项目,供行业相关单位和技术人员学习借鉴。
获奖项目:CTB智能发酵机器人
所获奖项:环保装备技术创新一等奖
完成单位:北京中科博联科技集团有限公司、山东中科博联智能环保装备有限公司、北京中科博联智能科技有限公司
主要完成人:陈同斌,黄雪,黄超文,黄育仕,曹正义,陈泰,王欢,李国飞,孙晓曦,郭东坡,张璐
推荐理由:
该项目突破了大型智能机器人快速定位、耐高温、耐高湿、防腐蚀等难点,集取料、称重、破碎、混料、布料、匀翻、拔插、监测、定位和出料十大功能于一体;实现了发酵过程机器人替代全部人工,全程智能化运行,完成高温、高湿、恶臭等恶劣环境下的全部脏活、累活,避免了传统的大型机械和人工作业;引领了好氧发酵行业智能装备化的潮流,改变了行业对好氧发酵“毒臭脏累”的刻板印象,促进好氧发酵这一节能降耗、低碳环保、资源化程度高的工艺在有机固废处理领域快速发展。
项 目 简 介
好氧发酵是有机固废处理处置和资源化的重要手段,但目前普遍存在工艺效率低和依赖人工操作等瓶颈问题。本项目从工艺变革、装备发明和产业创新角度进行了10多年的原创、系统研发,突破了工艺不稳定、装备不配套、运行难度大和臭气污染突出等共性难题。
全球首创智能发酵机器人实现了智能驾驶、自动物流、人工智能、生物发酵、智能除臭等跨领域的高度集成,大幅度降低有机固废无害化和资源化的劳动强度和技术难度。成果累计获国内外发明专利和软件著作权150余项,制定国家和行业标准4项,获工信部“绿色制造系统集成方案供应商”、“制造业单项冠军产品”、“国家级专精特新小巨人”、中国机械工程学会“绿色制造科学技术进步奖”一等奖、B体育·(sports)官方网站科学技术奖一等奖、2023年世界机器人大会“十大投创之星”等20多项技术荣誉。
上2图 好氧发酵机器人示意图
创 新 点
1、从工艺创新角度,创建了发酵过程的“四阶段-五要素”智能模型及其软件系统(CompSoft),可实现发酵参数的在线采集,自动反馈调控发酵过程四阶段(嗜热微生物培育、快速升温、持续高温、快速脱水期)的快速进程和五要素(微生物、温度、氧气、水分、臭气)的优化协同,实现发酵过程的人工智能模拟,摆脱对人工干预和经验操作的依赖,确保其能够适用于不同有机废物类型、不同气候条件和不同发酵产物标准等复杂多样的应用场景。
2、从装备创新角度,发明并研制出全面替代人工的智能发酵机器人。有效集成了发酵工艺自动监测传感器、发酵过程自动调控和物料输送、匀翻等30多台工艺设备;突破了重型机器人的动作模拟和精确控制难题,发明智能机器人全面替代了取料、上料、称重、运输、匀翻、定位等10个复杂的智力和人工操作,首次在同一台机器人中实现上述动作的高效耦合;攻克了机械电子设备的技术接口及其耐高温高湿、耐强腐蚀环境等技术难点。
3、从产业创新角度,创建面向不同行业的智能发酵“无人工厂”及定向资源化技术。针对畜禽养殖、食品工业、城市水务、城乡环卫等行业特点,分别研发好氧发酵生产卧床垫料(强化灭菌和脱水)、有机肥(强化腐殖化和保持养分)、栽培基质(强化腐熟和稳定化)、替代燃料(强化生物干化和保持热值)等不同功能产品的定向强化调控技术,并建立适用各行业场景的智能工厂。该智能工厂可周年稳定运行,发酵周期缩短1/2~3/4,运行成本降低50%以上,在-30℃的寒冷气候条件下也能稳定运行。
实际应用效果及推广情况
CTB智能发酵机器人应用场景覆盖市政水务、城乡环卫、农业、畜牧业、食品工业等涉及城市污泥、垃圾、粪便、秸秆处理处置。在全国30省市创建180余条生产线,普遍应用于优然牧业、蒙牛、新希望、正大、双汇、北控水务、首创环保等行业龙头企业,年固废处理量超过500万吨。其中,作为典型的垫料再生应用场景,应用方优然牧业敕勒川生态智慧牧场是全球智能化程度最高的绿色低碳观光牧场;长春污泥处置项目入选住建部、国家发改委首批城镇污水处理厂污泥处理处置示范项目;山东东港蛋鸡场粪污资源化利用项目是农业部全国畜牧总站畜禽粪污资源化利用的十个典型案例。
项目成果经济效益显著,近三年产生销售合同近40个,合同额超4亿元,取得良好的经济社会效益。
主要完成单位简介
北京中科博联科技集团有限公司
中科博联成立于2008年,以有机固废资源化利用为主业,致力于有机固废领域智能化升级和无人工厂研发,提供综合性绿色制造整体解决方案。围绕有机固废好氧发酵产业,企业设立了装备制造公司、智能科技公司、项目运营公司、肥料公司等专业性子公司,形成了集设计咨询、技术研发、装备制造、技术管理及服务等一体化产业服务体系。经过十余年的创新拓展,企业已发展成为有机固废好氧发酵细分领域的龙头领军,主要客户群体已覆盖全国水务、农业、畜牧业、工业、环保等行业,涉及城市污泥、畜禽粪便、工业沼渣、农业废弃物等有机固废处理领域,目前已完成向全国30省市的上百余客户群体,提供每年总量500万吨以上的整体解决方案。
未来五到十年,企业将继续深耕好氧发酵细分领域,坚持突破技术难点和卡脖子问题,不断推动有机固废环保装备的高质量发展,持续引领行业有序健康发展。