科技兴宁系列十五丨优质科技成果推荐

本期精选全国各高校、科研机构的8项先进、适用、可转化科技成果推荐。

1、反应沉淀一体式矩形环流生物反应器快速生化污水处理技术

反应沉淀一体式矩形环流生物反应器（PRIR）快速生化污水处理技术是圳清华大学研究院从年开始立项研究并坚持至今不断完善的一项技术成果，由深圳市清研环境科技有限公司进行产业化推广。10年来，该技术得到了珠海市、深圳市科技计划4次立项资助并全部完成验收。该项技术在工程应用中已衍生出RPIR多功能一体机和RPIR模块两种设备类型。利用经典化工理论并通过巧妙的结构设计，RPIR集生化反应和沉淀于一体，显著地提高了生化反应的效率。RPIR多功能一体机可以通过控制曝气量来实现反应器内不同部位的溶解氧浓度，在同一反应器内可同时进行厌氧、缺氧和好氧处理。RPIR模块则是将钢制模块放置于生化池中，达到与MBR膜组件一样的高效拦截有效微生物的目的，其对污染物的生化降解效果可与MBR相媲美。同时，不管是RPIR多功能一体机还是RPIR模块，都具有优化的导流结构，可有效提高氧的传质效率，在不增加能耗的前提下满足高浓度微生物对氧的需求，二者均无易损部件，不存在堵塞问题，全寿命免维护。RPIR快速生化污水处理技术以其突出的“低成本，高效率，简管理，优出水”的特点在工业、市政生活污水有机废水的处理中具有突出的竞争优势。已经在屠宰、食品、养殖、农村乡镇生活污水处理中得到成功应用。

通过对日处理吨乡镇生活污水进行对比研究，结果显示，采用RPIR快速生化污水处理工艺比常规活性污泥法，在土建上，可以节省42%以上，占地可以节省48%左右；在运行上，可以节省动力消耗30%；从处理效果看，RPIR工艺在高效去除COD的同时，对脱氮具有更优异的去除效果。RPIR快速生化污水处理技术经专家鉴定达到“国际先进”水平，已经获得国家发明和使用新型专利8项；获得年国家环境保护科学技术三等奖，年深圳市科学技术发明一等奖，年国家重点环境保护实用技术等一系列奖项，该技术在深圳某线路板工业园难生化氨氮废水处理中的应用项目获得年国家重点环境保护实用技术示范工程，在深圳某大型屠宰厂废水处理中的应用项目获得年深圳市创新技术科技应用示范工程，并被列入了广西壮族自治区“十三五”乡镇污水处理推荐工艺。随着“水十条”“一带一路”等国家政策的频频出台，水处理市场需求逐年加大，技术推广空间巨大。

2、低费高效农村生活污水处理系列适用技术研发与推广应用

所属领域：环境保护领域主要技术内容：依托国家科技重大专项，在调查农村生活污水特征及规模分布的基础上，针对农村生活污水规模不一、污水浓度高低不同的特点，考虑运维成本和操作管理难易程度等因素，研发了多点进水OAO高效脱氮除磷、自清洗式活性生物滤池、污泥自回流曝气沉淀、立体生态渗透系统、新型复合生物填料、一体化絮凝过滤和适用于农村污水处理的人工湿地七项关键技术，分别构建了分散型（≤msup3/sup/d）和集中式（＞msup3/sup/d）低费高效农村生活污水处理系列适用组合技术。

主要经济技术指标：①多点进水OAO高效脱氮除磷工艺，发明专利2项。由曝气池—沉淀池—缺氧池—好氧池—沉淀池构成，进水按比例分别入曝气池和缺氧池。前段曝气单独设置为异养菌的增殖创造条件，后段曝气为自养型硝化菌的生长创造低负荷的生长条件，工艺缓解了碳氧化细菌和硝化细菌之间的竞争关系。采用多点进水保证了反硝化对碳源的需求，较A/O工艺更适用于部分高浓度农村生活污水(COD-mg/L、氨氮40-mg/L)的处理，在相同工艺参数（HRT、污泥浓度等）时，COD去除率和脱氮效率分别可提高10%、15%以上，该工艺回流比%时即可达到较好的脱氮效果，降低硝化液回流费用0.1元/吨水左右。②自清洗式活性生物滤池，发明专利1项。创新设置中心布水筒、气提管和膜砂分离装置，实现生物滤池的无反冲自清洗功能，连续流运行，无需间歇进行反冲洗，降低了农村污水处理的管理难度。在进水硝酸盐浓度20-30mg/L时，合理投加碳源，脱氮效率可达50-70%以上。③污泥自回流曝气沉淀，发明专利1项。通过沉淀池底部特殊构造和射流曝气共同作用，使沉淀区底部污泥自回流进好氧池，减少污泥回流耗能，降低费用0.1元/吨。④立体生态、新型复合生物填料渗透系统，发明专利3项。生态渗滤通过土壤动物吞食、植物吸收、土壤渗滤等实现COD、氨氮等的降解。新型复合填料采用竹丝与凹土陶粒，丝竹可作为反硝化基质，减少碳源投加费用。⑤一体化絮凝过滤，发明专利1项。将絮凝过滤一体化，利用微絮凝直接过滤原理，减少占地。（1）针对高COD、高氨氮农村生活污水，出水水质要求《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A时，采用“多点进水OAO/污泥自回流曝气沉淀+自清洗活性生物滤池+一体化絮凝沉淀”等技术组合，根据示范工程测算，运行费用0.6-0.8元/吨水（电费及药剂费）；（2）当处理浓度低、要求低、规模小时，采用“立体生态/新型复合生物填料渗透+人工湿地”等技术组合，其运行费用可降低至0.2元/吨水以下。应用推广及效益情况：该项目共获发明专利8项，在河南、江苏、安徽等地推广应用，其中河南共涉及43项村镇污水处理工程，污水处理量达1.万吨/天，削减COD吨/年、氨氮吨/天。

3、山茱萸果酒及其制备方法

山茱萸果酒及其制备方法该项目是有丹凤县商山红葡萄酒有限公司实施的，该发明项目主要用于山茱萸果酒的工艺开发，保证山茱萸果酒的高品质。该工艺是年经过各专家长期试验研制的，一经研制成功就用于生产商山红牌山茱萸果酒，并将产品打入市场，经过长期的实践，证明该工艺达到了产品需要的效果，解决了传统果酒的口感差沉淀多等问题。该发明专利于年3月9日申请了发明专利，用来保护公司的知识产权。

课题来源与背景：山茱萸果酒属非粮酿造酒，酒精度低，含有多种有机酸和人体需要的18种氨基酸及多种维生素，长期饮用，有防治贫血、软化血管、健肾壮阳、强身益精等功效。山茱萸果酒的生产符合中国酒类产品的发展方向和酿酒工业的四个转变(高度酒向低度转变、蒸馏酒向酿造酒转变、粮食酒向果类酒转变、普通酒向优质酒转变)的要求。果酒生产在中国已有多年历史，在丹凤也有近百年的生产史。丹凤地处“水甜天下，果灵九洲”的无污染秦岭南麓，优质山茱萸种植面积16万亩,山茱萸干果年产量就高达多吨，具备生产山茱萸果酒得天独厚的地理环境。中国虽然是一个酿酒大国，果酒总产量年不足70万吨，人均年消费量仅0.35公斤，不足世界人均消费量3.5公斤的10%,不及发达国家的3%。除葡萄酒、枸杞、弥猴桃等果酒外，其他果酒生产尚处于开发状态,因而随着人们饮食结构向注重健康方面的转变,市场经济的发展和人民生活水平的提高，果酒市场空间十分广阔。果酒的需求量将越来越高，加之国家扶贫农业综合开发等优惠政策，未来10-20年中国果酒产量将扩大到上亿吨。因此，果酒市场前景非常广阔，且用山茱萸酿造果酒属全国首创，其产品性能及市场反映良好，课题组必须抓住这一良好机遇，为丹凤经济发展注入新的活力。技术原理及性能指标山茱萸果酒，其特征在于它是由以下重量配比的原料经混合发酵酿造制成的饮用果酒：山茱萸干果肉～0，枸杞25～35，甘草25～35,淫羊藿70～90,黄芪10～15,五味子鲜果30～,去核大枣5～10,白砂糖～,纯净水～1；用于制备该山茱萸果酒的方法包括以下的工艺步骤：原料→除梗破碎→主发酵→后发酵→原酒贮藏→澄清处理→调配→稳定性处理→除菌纸板过滤→热杀菌→灌装→压塞→灯检→烘胶冒→贴标→封箱→入库。技术的创造性与先进性：山茱萸干果发酵法酿造果酒；将山茱萸干果复水后添加中药材枸杞、甘草、淫羊藿、黄芪、五味子、大枣等中药材进行发酵；在发酵过程中，发酵温度控制在20～25℃，时间为30～35天。澄清时加蛋清粉和皂土，密封静置30-60天，分离清酒和酒脚，通过测定，及时控制调整其指标，使之达到酒精度v/v为12%，将符合标准后的酒液冷冻至酒的冰点-5～-6℃进行冻酿，保持10～-15天，达到澄清透明，过滤后灌装。技术的成熟程度，适用范围和安全性该项目于年1月在丹凤县商山红葡萄酒有限公司投入生产至今，已经累计生产出万吨山茱萸果酒，凭借其先进工艺生产出的山茱萸果酒一经投入市场就得到了广大消费者的认可，产品销量逐年增加。该项目于年申请发明专利，凭借该专利是山茱萸果酒成为陕西特色商品，并是“商山红”品牌成为陕西省著名商标，带动企业向规模化、特色化发展。应用情况与存在的问题：该项目主要由丹凤县商山红葡萄酒有限公司承办，其成果于年1月正式投产，生产出来的品名为“商山红”的山茱萸果酒一经上市，其口味醇正、保健作用得到了广大消费者的喜爱，产品销售市场由年的该地销售已经扩大了周边的西安、成都、上海等大城市。丹凤县商山红葡萄酒有限公司还多次组织参加西洽会、糖酒会、旅游博览会等会展以来宣传销售产品，使该产品很快成为了当地具有特色的商品。历年获奖情况：该项目采用了国内先进的技术，该发明层荣获第十九届全国发明银奖、陕西省职工优秀发明创新成果铜奖、第五届陕西省商品旅游博览会金奖。

4、沙棘、葡萄、石榴副产物综合利用关键技术研究及应用

项目组通过10年多（.01-.06）的努力，在国内核心期刊上发表相关论文25篇，依托该项目培养硕士研究生16人。年，“沙棘油与沙棘黄酮提取工艺研究”课题获得新疆大学科研优秀成果奖二等奖。该项目研究方法和技术路线合理，结果分析和论证科学，涉及到食品科学、物理、化学、生物学等多学科领域，工作量大，难度高，在沙棘、葡萄、石榴综合利用关键技术方面达到国内领先水平，并且在多家企业的应用过程中表明：该项技术成熟、可靠，对提高产品质量和生产技术水平作用明显，不但有效节约原材料，而且，对消除污染、保护生态环境、促进人民身体健康等方面具有重要意义，产生了很大的经济和社会效益。

该项目根据国家科技支撑计划课题（BAD27B02-04）和企业横向课题的需要，开展以下关键加工技术研究：研发了沙棘籽油高得率高抗氧化性的提取工艺方法并建立沙棘籽油提取过程的数学模型，比较了以不同方法提取的沙棘籽油的抗氧化活性的差异。研发了水酶法提取沙棘籽油乳浊液的破乳方法。研发了沙棘低糖果酱的配制方法。研发了沙棘叶复合茶的复配方法。研发了沙棘果汁的青汁与浊汁饮料的制作工艺。创建了一种沙棘驼奶饮品及其生产方法。研发了葡萄籽油高得率高抗氧化性的提取方法。创建了葡萄籽油与马油为主要基油的化妆品的制作工艺。研发了葡萄籽原花青素和葡萄叶白藜芦醇的提取纯化工艺。在应用创新方面，与企业联合开发“康立健牌银杏叶葡萄籽提取物软胶囊”，已获国家食品药品监督管理总局颁发的“国产保健食品批准证书”（批件号：B）。研发了石榴籽油超声辅助提取工艺。研发了石榴籽粕蛋白的超声辅助提取工艺。研发了酸、甜石榴皮、籽黄酮的提取工艺。授权专利情况：取得国家专利权2项，正在申报并被受理4项：酶解法提取沙棘果油的方法，年10月，已受理，进入实审阶段。沙棘酸奶片的加工方法，年10月，已受理，进入实审阶段。一种沙棘驼奶饮品及其生产方法，年1月，已授权。葡萄籽复合马油护肤品及其制备方法，年4月，已授权。从葡萄酒泥中提取原花青素的方法，年10月，已受理，进入实审阶段。葡萄籽油乳液的配方，年9月，已受理，进入实审阶段。技术经济指标、应用推广及效益情况：该项目先后与6家企业建立合作关系并推广先进技术，完成制定企业食品安全标准3份，其中2份已通过备案，取得国家“健字号”保健食品批准证书1个。截至年底，合作中的4家企业产值合计为.6万元，利润合计为.36万元。

5、中国葡萄酒产业链关键技术创新与应用

葡萄酒产业是以栽培和加工为基础、产业关联度高的复合型产业，其发展对于调整产业结构、促进区域经济发展、提高国民生活水平具有重要意义。上世纪80年代，国际上普遍认为只有地中海式气候才适宜栽培酿酒葡萄，中国以大陆性季风气候为主，不适宜生产优质酿酒葡萄。年以来，项目组围绕中国有无优质酿酒葡萄适宜区及品种区域化、栽培技术创新、优质葡萄酒酿造等问题进行了系统的研究，构建了从土地到餐桌的关键技术体系，促进了葡萄酒产业的蓬勃发展。确立了中国酿酒葡萄适生区，证明其具有巨大的产业发展潜力。

通过对国内外葡萄气候区划的对比研究，创立了基于中国大陆性季风气候的以无霜期和干燥度为核心的酿酒葡萄气候区划指标体系；规划了中国酿酒葡萄栽培的4区12亚区，潜在发展面积12亿亩，且以非耕地为主；完成了品种、酒种区域化。该成果引导产业向新疆、宁夏、甘肃、陕西和西南高山区等优质产区发展，促进了中国葡萄酒产业的合理布局和协调发展。创新了中国埋土防寒区酿酒葡萄栽培模式。深入研究了中国气候条件下葡萄生长发育规律和修剪反应，提出了最小化修剪的库源关系调控理论，创造了“爬地龙”栽培新模式，是占中国葡萄栽培总面积90%以上的埋土防寒区栽培模式的重大革新，为生产的机械化、规模化、标准化提供了科学依据。成果在埋土防寒区推广26万亩，占中国酿酒葡萄总面积的22%。创立了基于中国原料特性的葡萄酒酿造工艺体系。构建了基于中国原料特性、以原料成熟度为基础、以浸渍技术为核心的各类葡萄酒发酵复合工艺体系；研究证实了中国优良葡萄酒苹果酸乳酸菌是“酒酒球菌”，筛选建立了中国含株菌株的酒酒球菌资源庳，筛选出的优良菌株SD-2a,并开发了其活性干粉，解决了中国葡萄酒原料酸度过高的难题；揭示了中国葡萄酒的成熟机理，构建了以氧化还原控制为核心的陈酿工艺体系。构建了中国葡萄酒安全控制和产品质量可追溯技术体系。建立了国产葡萄酒特征香气和酚类物质的指纹图谱库，可准确甄别葡萄酒的原产地，实现了对地理标志葡萄酒和产区的有效保护；构建了对农残、氨基甲酸乙酯、生物胺、甲醇等的安全控制技术体系，保障了中国葡萄酒的安全；开发了葡萄酒全程质量管理信息系统，实现了中国葡萄酒从土地到餐桌的全程质量控制和可追溯。经过年以来的持续攻关，解决了中国葡萄酒产业发展的关键问题。鉴定成果13项，获省部级科学技术一等奖2项，授权发明专利16件，出版专著20部，制定、修订葡萄酒相关国家标准5个，发表论文篇，其中SCI收录79篇。培养博、硕士名，主办国际学术会议15届。在新疆、宁S、甘肃、陕西和西南高山区等地区的非耕地发展酿酒葡萄55万亩，年产酿酒葡萄46万吨，为西部生态移民安置、发展新兴产业、提高经济收入开辟了新的途径。项目研发的产品在国际大赛中获得金奖25次。成果得到全面应用，近三年新增产值44.5亿元，带动企业35家，引导了中国酒类消费的新趋势，加速了葡萄酒产业发展的整体进程。

6、戎子酒庄甜型玫瑰香葡萄酒产品开发及工艺研究

本课题“戎子酒庄甜型玫瑰香葡萄酒产品开发及工艺研究”属于山西戎子酒庄有限公司自选项目。本研究属于葡萄种植及葡萄酒酿造领域,特别是研究了一种以玫瑰香葡萄为原料酿造葡萄酒及其酿造工艺。玫瑰香（又称汉堡麝香,MuscatHamburg）多用于鲜食,偶有酿制干型葡萄酒,国内外尚无酿造甜型葡萄酒。

本公司生产的玫瑰香甜型葡萄酒,外观色泽呈现迷人的玫瑰红色、酸甜度适宜、有浓郁的果香与葡萄酒香、清香甜爽,受广大消费者喜爱和好评。1、对乡宁地区玫瑰香葡萄的成熟期进行研究,根据玫瑰香葡萄品种特性确定合理的采收期,监控葡萄成熟期的主要指标并确定指标在成熟期间的变化范围。2、研究确定了玫瑰香产品酒体构建主要物质（糖、酒、酸）合理指标,确定了适宜的发酵酵母菌种、发酵期间的温度控制范围、浸渍时间、下胶材料以及下胶量等工艺控制点,建立了完善的甜型玫瑰香葡萄酒发酵工艺方案。3、国内外尚未发现玫瑰香葡萄用于酿造甜型葡萄酒,本项目实施,填补了这一空白,丰富了葡萄酒市场,为消费者提供更多选择。4、玫瑰香葡萄酒采用容量mL自主设计葡萄酒瓶,酒标等包装材料。玫瑰香葡萄酒酒瓶及礼盒已经申请国家外观发明专利,现已受理。5、玫瑰香葡萄酒在年首届中国精品葡萄酒挑战赛上获得30佳精品葡萄酒大奖,在年第六届亚洲葡萄酒质量大赛获得银奖。

7、高度葡萄酒酿制新工艺技术开发应用

该项目属于农副产品深加工技术领域。该项目所出产品”冷焰”高度葡萄酒是该公司的主打产品，属于白酒的更新换代产品，也属于新产品。已知的类似的产品，全国的生产厂家不超过3家，市场需求量相当大(相当于白酒的需求规模)。其各项指标均能达到粮食酿制的白酒的指标。酒精度可达到80%vol甚至更高，甲醇含量检测结果为(g/ml)0.06，远远低于国家标准中不大于0.12的标准。公司生产的高度葡萄酒在酒类塑化剂检测中的检测值几乎为零，并且有效成分白藜芦醇是普通干红的4.5倍，具有更好的保健作用。公司根据现行生产状况，及时总结生产工艺、技术，对操作标准进行规范，制定了高度葡萄酒质量标准(企业标准：Q/SGPJS-)。

该项目通过在传统的塔式连续葡萄酒蒸馏装置中，加入再沸器和排废器两项专利技术，对塔式连续蒸馏装置进行改造，使锅炉产生高温高压蒸汽，与葡萄酒原酒物理隔离加热，将葡萄酒原汁中的呈香物质、乙醇等有效成份变成“酒”蒸汽，再利用冷凝装置将该部分“酒”蒸汽冷凝成液体保存下来形成蒸馏原酒，锅炉产生的蒸汽与葡萄酒原汁不直接接触，提高葡萄酒的品质，提高产品产出率，保证了出厂产品的质量，节约了能源的消耗。提高产品产出率20%，残液中酒精含量小于0.1%。锅炉产生的蒸汽与葡萄酒原汁不直接接触，确保蒸馏过程中没有一滴水混入，使蒸馏葡萄酒的品质可控并提高。投产后的技术水平处于国内领先水平(其单机效能是国内最高产能的公司同类设备的2倍)。该项目实施过程获得发明专利1项“一种新型排废装置”，实用新型专利1项“一种新型再沸装置”。该项目产品主要在新疆范围内销售，市场实际占有率为3%。两年累计产值达到万元以上。葡萄白酒是高利润、高税率的产品，企业投入生产以后，在正常运转情况下，为企业赚取可观的经济利益。在创造直接经济效益的同时，还可带动一大批相关产业的发展，如旅游业、运输业、包装业、种植业等，创造可观的间接经济效益。同时在解决劳动就业、维护社会稳定方面也有重要的现实意义。

8、酿酒葡萄产业化技术体系研究

该项目针对酿酒葡萄产业化存在的共性技术问题，从品种引进入手，对酿酒葡萄栽培技术进行组装、集成、创新，形成了一整套绿色无公害标准化栽培技术体系；完成了干红葡萄酒陈酿、酚类物质工艺过程控制、电渗析法在葡萄酒冷稳定处理中的应用研究、微氧化微调技术在干红葡萄酒中的应用、葡萄酒风味物质控制研究。课题研究进行了组装集成和应用，完善了综合工艺和技术参数，为酿造高档干红葡萄酒探索出了一条新的工艺技术路线，经济效益和社会效益显著。