无锡市第四届青年科技工作者创新创业大赛项目申报书.docx

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1、无锡市第四届青年科技工作者创新创业大赛项目申报书参加组另IJ: 口创新组 创业组所属领域：工程与制造类项目名称：智能化蓝藻打捞装备研发项目负责人：韩曙光负责人所在单位：无锡德林海环保科技股份有限公司 填表日期：2019年8月14日 推荐单位（盖章）：无锡市第四届青年科技工作者创新创业大赛组委会办公室制五水专项、江苏太湖治理专项资金等项目支持下，我国科学家在世界上率先开展了蓝 藻打捞技术研发，并实施了大规模的工程应用。以无锡为例，2016年共打捞蓝藻藻浆140多万吨，通过藻水分离站分离等各种 工程措施获得藻泥8. 7万多吨（含水率85%）,按照平均干藻粉含氮8%（干藻粉）， 含磷0. 8%计，通

2、过蓝藻打捞直接从水体去除氮1044吨、磷104吨。更为重要的是, 无锡的蓝藻打捞点覆盖了几乎所有的易堆积水华河口区，蓝藻的及时打捞对防控蓝 藻堆积死亡形成“湖泛”起到了十分重要的作用。2012年以来湖泛发生的频次和强 度均呈下降趋势。这与沿湖蓝藻水华的打捞有密切的关系。然而，目前的蓝藻打捞既不能满足滨岸带有效控制蓝藻水华的需要，也未能解决 滨湖临城“水十条”考核水质断面达标的水华控制目的，仍有巨大的提升空间。从相 关的遥感影像图可以看出，即便是在10月份，无论是梅梁湾北岸带，还是与之相连 的梁溪河，水体蓝藻漂浮现象仍很严重。因此，就有效控制蓝藻水华危害而言，目前 的蓝藻水华打捞还不能满足湖泊水

3、环境治理的需求。设计思路为解决目前蓝藻打捞困境，解决固定式蓝藻打捞平台存在的缺陷，实现智能围聚、 高度可调、可移动，不因水位变化导致汛期无法进行蓝藻打捞工作，造成设备设施损 毁。2 .主要技术创新内容智能化蓝藻打捞装备，以智能化为核心，集蓝藻智能化富集、湖泊漂浮物拦截、 蓝藻智能化收集及自动监测等多个智能子系统有机组合而成，该装备能将太湖蓝藻通 过围隔导流聚集在蓝藻收集口，并根据打捞口蓝藻浓度自行判断进行蓝藻的富集。该 工程可以实现全天候蓝藻收集打捞，避免夜间及高温人工作业，提高蓝藻打捞工作的 安全性及蓝藻打捞效率；它是一个高效蓝藻智能收集、管理简单，可复制性强的蓝藻 应急打捞示范工程，为太湖

4、以致整个中国的湖泊蓝藻治理提供一个好的经验。本项目主要技术创新有以下几方面： 打捞蓝藻浓度与打捞量耦合，当蓝藻浓度大于0.5%开始抽吸，浓度低于0.5% 停止抽吸； 蓝藻浓度监测与水动力控藻器耦合，当蓝藻浓度小于0.5%时，启动水动力控 藻器定向富集蓝藻; 可升降打捞平台与水位传感器耦合，当水位上升或下降时，打捞平台随水位 上下移动； 可升降浮坝与风向传感器耦合，根据风向，定向实现浮坝的上浮与下沉。3 .国内外同类技术对比中国的蓝藻打捞与资源化技术研发与工程实践走在世界前列。西方发达国家的蓝 藻水华问题出现得比中国早，在上世纪60年代已经在北美、北欧的英国、美国、加拿 大、瑞士、荷兰、丹麦、匈

5、牙利、意大利、德国、芬兰等出现，引起广泛关注。上世 纪90年代至今，在澳大利亚、新西兰、美国中南部，以及发展中国家的巴西等也问题 严重。然而，由于人口密度小，土地资源丰富，以及大部分地区年均温度低，暴发时 间短，西方国家基本采取了流域营养盐负荷削减的措施，基本没有探索蓝藻水华的直 接打捞。水华蓝藻大规模打捞的技术探索和工程应用是从本世纪初的滇池开始，而在2007 年无锡太湖贡湖水厂水危机之后才大规模应用。从打捞技术、藻水分离技术到藻泥干 化、资源化及无害化等，均以我国自主研发探索为主。从捞藻船、吸藻泵、聚藻围隔， 到藻水分离工艺、混凝工艺、干化工艺，以及藻泥、藻粉的处置、资源化技术探索和 工程

6、实践，我国均走在世界前列。我公司自主研发的加压灭除蓝藻水华整装成套技术 特别适合于浅水湖泊蓝藻水华的控制与治理，尤其是原位加压控藻陷阱实现了大通量 低能耗无污染的对湖面蓝藻水华进行清除在国内外蓝藻水华治理领域具有一定的先 进性。（二）产业化前景分析在巢湖等水位落差大，太湖蓝藻迁移频繁的水域，通过对本项目研究成果的推广 及应用，通过离岸设防、能够全天候的对蓝藻进行离岸拦截并打捞处置，一方面，大 大加速了对太湖沿线蓝藻的打捞处理，有效减少近岸蓝藻富集现象，另一方面，减少 劳动强度大，工作效率低的机械化打捞，有效控制湖中打捞船只及人员，消除安全隐 患，既能做到保护湖滨景观、改善该区生态环境、创造人水

7、和谐的优良环境，还能维 护国家级旅游风景区的环境形象。（三）项目是否获得天使投资、创业投资和私募股权投资等机构的投资或合作意向？项目技术为无锡德林海环保科技股份有限公司自筹自建，由无锡德林海环保科技 股份有限公司进行推广应用，不需第三方投资。四、第三方评价无五、核心团队成员基本信息姓名性别年龄学历工作单位职务/职称韩曙光男28本科无锡德林海环保 科技股份有限公 司项目经理/助理工程师孙阳男55本科无锡德林海环保 科技股份有限公 司技术总监/ 副研究员胡明明男56本科无锡德林海环保 科技股份有限公 司董事长兼总经理/工程师马建华男57本科无锡德林海环保 科技股份有限公 司副总经理/ 工程师潘正国

8、男32硕士无锡德林海环保 科技股份有限公 司科技主管/ 工程师徐晓峰男28本科无锡德林海环保科技股份有限公工程主管/ 助理工程司师所在单位意见（签章）年 月 日推荐单位意见（签章）年 月 日组委会办公室审查意见审查人（签名）年 月 日评审委员会预审意见评委（签名）年 月 日评审委员会终审意见评委（签名）年 月 日申请者承诺本人已了解无锡市第四届青年科技工作者创新创业大赛的相 关规定及项目申报的相关要求，现申报本届创新创业项目。本人 已如实填写项目申报有关材料，并对本次申报郑重承诺如下：1 .申报材料所涉及的内容真实准确，无欺瞒和作假行为，相 关附件真实、有效。2 .对本项目的技术、成果及相关专

9、利系合法使用，有关知识 产权权属清晰，无知识产权纠纷，更无侵占他人技术成果等不端 行为，且不存在泄漏国家秘密的情形。3 .无锡市第四届青年科技工作者创新创业大赛组委会有权使 用本表所有数据和资料。4 .若违反上述承诺，愿承担由此所产生的一切后果和相关法 律责任。项目负责人签字:填表说明一、申报书要按照要求，逐项认真填写，填写内容必须实事求 是，表达明确严谨。二、项目编号：不必填写，由大赛组委会统一填写。三、封面上的所属领域请参考大赛参赛领域填写。四、推荐单位：市级学会、高校科协、市科协、有关直属单 位。五、申报书（一式六份）由所在单位审查、签署意见并加盖公 章后，递交推荐单位审查、签署意见并加

10、盖公章后，统一汇总递交 大赛组委会办公室。六、申报书请用A4纸双面打印，于左侧装订成册。七、凡递交的申请书及附件不再退还，请自留底稿。一、项目基本情况所在单位无锡德林海环保科技股份有限公司参赛项目名称智能化蓝藻打捞装备研发主要完成人孙阳马建华胡明明潘正国徐晓峰所属领域 信息技术口食品科学 生命科学0工程与制造 能源与材料 现代服务是否有投资意向是因否投资类型是否职务发明口是口否行政区域（市/区）无锡市滨湖区单位无锡德林海环保科技 股份有限公司邮政编码241000地址无锡市滨湖区梅 梁路88号项目负责人信息姓名韩曙光性别男办公电话移动电话电子邮箱网址核心技术（可复选项）专利（不超过10项）专利名

11、类型专利号获得时间蓝藻打捞方法及其装置1.2水上可升降式蓝藻打 捞装置2.6移动式蓝藻作业平台2.3高效可调式涡井2.5取藻器*专利类型：1发明专利2实用新型专利3外观设计口软件著作权 也专有技术 口药品批文 口医疗器械批文口创新商业模式 口集成电路布图 口其他技术来源：0独立知识产权口合作研发口其他项目主要创 新点（不超 过200字） 采用高效可调式涡井技术，可根据蓝藻富集厚度调整，实现了 抽取上表层高浓度藻水；根据打捞富藻水藻浆浓度进行计量以及智能富集的启闭根据水位涨落情况，实现打捞装备的上下升降根据风向自动调节导流围隔的沉浮。下一步发展 中的主要方 向、重点（不超过200 字）下一步验证

12、本装备的智能化程度，并着手将本项目进行推广应用是否需要保 密（或其他 要求），是 否同意进行 统一宣传项目技术参数需要保密，项目技术效果同意进行统一宣传参加省级双 创培训情况未参加省级双创培训获奖情况无其他二、项目简介(不超过1000字)随着我国城市化不断加快，工业污染、农业施肥以及生活垃圾的排放，导致水质 富营养化的程度越来越严重，从而引发蓝藻“水华”。目前，对于水面漂浮的蓝藻进 行打捞收集的主要方式有：人工打捞，或者通过固定式打捞平台结合汲水泵抽取水面 表层蓝藻。然而，这两种方式都存在很多缺陷。人工打捞存在打捞效率低下，人力和 物力成本较高等问题。通过固定式打捞平台结合汲水泵抽取水面表层蓝

13、藻的吸藻方式 存在以下缺陷：固定式打捞平台高度有限，在每年汛期，特别是在我国几大淡水湖 泊，因水位变化较快、较大，水位超出固定式打捞平台的限位，导致平台被水淹没的 情况经常发生，此时蓝藻打捞工作就无法进行；现有固定式打捞平台大多数设置 于湖岸边景观地带，而蓝藻打捞是属于季节性工作，在秋冬季节打捞设备处于闲置无 人看守的状态，不仅大大影响了周边生态景观，还易遭人为破坏、盗取及自然老化等； 现有固定打捞平台需要专员值守，人工调节涡井取藻器抽吸深度，工作强度大，水 面作业，安全风险高。通过智能化蓝藻打捞装备能实现蓝藻的自动富集,并抽取水面表层10mm-500mm的 富集蓝藻，不仅大幅度提升蓝藻打捞效

14、率，且解决因水位变化而导致平台被水淹没的 情况发生，该技术应用范围广泛，具有广阔的市场前景。三、主要科技创新及产业化前景分析(不超过6页)(一)主要科技创新1.项目背景及总体思路太湖蓝藻水华治理取得成效但仍需加强蓝藻水华是由于大量的磷、氮等营养盐流入湖泊、河流、海湾等水体以后，刺激 微囊藻(Microcystis spp)、鱼腥藻(Anabaena spp)、束丝藻(Aphanizomenon spp) 伪鱼腥藻(Pseudanabaena spp)、拟柱胞藻(Cylindrospermopsis spp)、颤藻 (Oscillatoria spp)、浮丝藻(Planktothrix spp)

15、、鞘丝藻(Lyngbya spp)、节 球藻(Nodularia spp) 束球藻(Gomphosphaeria spp)等蓝藻门的藻类大量滋生，形成表面漂浮的藻团层，引发水色异常、水体底层缺氧、水体异味等生态灾害。藻细 胞大量成团上浮，随水流、风场作用大量堆积，形成局部水体水质异常恶化是蓝藻水 华灾害的主要特征。控制湖泊流域营养盐的产生量、入湖量，切断底泥向水体营养盐的供给，从根本 上降低湖泊蓝藻水华生长的营养盐供给是控制蓝藻水华“釜底抽薪”的根本之策。然 而，蓝藻生长的营养盐阈值并不高。据许海、Hans Paerl等在太湖的实验研究，若通 过营养盐充分控制蓝藻生长，水体总氮需要控制到0.8

16、 mg/L以下、总磷控制到0.05 mg/L以下，这个目标对于我国长江中下游地区及其以南的湖库来说都是较难实现的。 流域营养盐的减少非一朝一夕能够控制的，特别是在较高的人口活动强度压力之下, 流域入湖营养盐负荷适当降低都很困难，而将营养盐水平控制到充分抑制蓝藻生长的 难度就更大。内源的完全切断的难度也很大。特别是在风浪扰动强烈而频繁的大型浅水湖泊。 据朱梦圆、丁艳青等人的观测，强风浪能够诱发太湖大量释放氨氮、反应性活性磷等 蓝藻生长可以直接利用的关键营养盐。而太湖、巢湖、滇池等蓝藻水华灾害严重的湖 泊均为大型浅水湖泊，强风浪扰动频繁，即便是对污染较重的底泥实施了大规模的疏 浚，而一般污染程度的

17、底泥在风浪扰动下的内源释放仍将对蓝藻水华的生长产生明显 的营养盐供给效应。彻底切断蓝藻水华生长的内源释放途径难度也很大。因此，仅仅依靠切断营养盐供给的“釜底抽薪”之策、彻底消除蓝藻水华灾害, 实现太湖蓝藻水华治理的两个确保目标（确保不发生水危机事件、确保不发生大规模 湖泛）将是一个相当长的治理过程。图1、遥感影像解译获得太湖2003-2013年蓝藻水华面积日变化（Shi et al. , Scientific Reports, 2017）据施坤等利用2003年的遥感影像解译，2009年以来太湖蓝藻水华面积呈现下降 的趋势，但是仍旧保持着较大的规模（图1）。每年夏季蓝藻水华面积都能超过500km

18、2, 在风浪作用下迁移堆积，对太湖西北沿岸的城市水厂取水口和旅游景观、生活生产影 响依旧很大。太湖沿岸带的湖泛问题时有发生。据江苏省水文水资源勘测局自2009年以来开 展的4-10月湖泛巡测报告，2009至2016年8年沿湖发生湖泛50次，集中在隶属于 无锡市的贡湖湾北岸、梅梁湾北岸和西岸、马山南岸月亮湾以及宜兴沙塘港至八房港 沿岸（图2）。其中，2016年仍然发生湖泛5次，出现在梅梁湾和马山沿岸。图2、2009-2016年太湖湖泛发生位置与规模图（江苏省水文水资源勘测局提供）鉴于蓝藻水华容易在沿岸带大量堆积进而腐烂分解的生态学特征，采用工程手段 将漂浮在水面的蓝藻水华收集、清理出湖体，是一种减轻湖泊蓝藻水华灾害、有效防 控蓝藻水华大规模腐烂分解的有效手段，是在蓝藻水华问题无法根治的前提下，有效 控制蓝藻水华灾害程度、加快蓝藻水华治理进度的有效工程技术。在科技支撑和十一