李叶青:变废为宝 守护家园

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  据调查统计,近年来我国农作物秸秆、畜禽粪便、城市生活垃圾和城市污泥的年产生量分别达到8亿吨和20亿吨、1.8亿吨和7000万吨。废弃物处置不当将成为一个重大的环境污染源,但如果将其加以循环利用,它将是巨大的资源库。经估算,我国可作为能源用的有机废弃物中蕴藏的能量约相当于5亿吨标准煤。为实现有机废弃物资源化与能源化循环利用,各研究所、高校研发机构发挥各自专长,针对传统处理(如填埋、焚烧等)效率低、二次污染不易控制等难点问题,从各种有机废弃物物化特性、生物转化/热转化机理、转化过程污染物迁移与控制方法的基础研究入手,研究开发各种生物转化和热转化技术,系统性地研制了一系列废弃物资源化利用的新技术和装备。
  中国石油大学(北京)青年学者李叶青正是这样一位把“废弃物变成能源”的研发者。在科研这条路上,李叶青给自己上交了一份满意的答卷。
  九年沉积,蓄势待发
  2005年,李叶青考入北京化工大学化工学院环境工程专业。时间一晃而过,转眼到了2009年,面对考研还是找工作,李叶青毅然选择了考研。用他的话说,大学4年,感觉学到的东西还不够多,他决定考研继续深造。
  李叶青说,他们宿舍6人当时全部考研。认真做事的人,都会摘下成功的果实。考研金榜公布时,李叶青宿舍6个人全部榜上有名。
  研究生时光对李叶青来说就如白驹过隙。“研究生期间虽然过得充实,但是没有做出让自己满意的成果,这让我很没有成就感,我不甘心就这样毕业出去工作。”
  年轻人该有年轻人的模样,就一如当年的李叶青:努力奋进,全力以赴。2011年,李叶青在读硕士二年级期间选择了直接攻读博士学位,师从张瑞红教授和刘广青教授。
  在李叶青看来,上天是眷顾自己的。“我的博士生导师张瑞红教授是美国加州大学戴维斯分校(UC Davis)终身教授、北京化工大学讲座长江学者,是沼气领域著名专家,曾荣获美国生物与农业工程师协会New Holland青年科學家奖和美国国家环境保护署环境奖;联合指导老师刘广青教授是张瑞红教授的弟子,是北京化工大学生物质能与环境工程中心副主任,国际教育学院院长。两位导师为我搭建了很好的平台,可以说,没有他们,也就没有现在的我。”在两位优秀导师的支持和帮助下,李叶青在有机固废处理领域展开了深入研究学习,并于2013年获得了去美国加州大学戴维斯分校进行博士联合培养的机会。在加州大学学习的一年中,李叶青在国际SCI期刊上发表了5篇专业论文。不积跬步,无以至千里;不积细流,无以成江海。本科4年,研究生5年,9年时间的沉积,让李叶青在博士期间的学习畅通无阻,以前无法解决的难题现在也能迎刃而解,就如他所说:“以前学过的知识都会为你以后的学习、工作打下坚实的基础,在开始的几年也许不会见成效,只要你坚持下来,最后的收获会远远大于当时的付出。”
  厚积薄发,一往无前
  2014年3月李叶青学成归国,同年7月,他进入中国石油大学(北京)新能源研究院周红军院长团队工作。如今,12年的时光已把李叶青打磨成有机固废处理领域一名优秀的青年学者。入校工作3年来,他先后发表专业论文10余篇,并于2016年6月获得高级职称,于2017年4月担任院长助理职务。
  “我是学环境工程的,当学以致用。减少污染、保护环境、发展新能源,我们承担着更大的责任。”李叶青说道。“目前我们正在国家能源局领导下,与环保部、农规院、水规院、中节能咨询等合作,建立生物天然气产业有关的标准、体系、示范区/县规划、支持政策建议等,期待能为我国沼气和生物天然气产业的发展做出贡献。此外,我们已建成了生物燃气高值利用北京市重点实验室、生物天然气北京市国际科技合作基地、中德生物甲烷研发实验室分中心、生物能源北京市高等学校工程研究中心等平台,并为该领域的国内外企业提供了包括咨询、技术和检测等多项专业化服务。”
  在科学研究方面,李叶青的项目“木质纤维素类废弃物固态厌氧发酵降解机制及微生物协同代谢解析”在2016年成功得到国家自然科学基金的支持。在该项目中李叶青结合原料及固态厌氧发酵的特点,采用机械与生物预处理提高原料可生物降解性,并研究预处理程度与固态发酵产气性能间的平衡关系;运用微生物学分析系统内不同时空分布下微生物种群结构和优势菌种,对发酵体系内产酸菌和产甲烷菌的动态变化进行解析;建立传质-降解动力学模型,为工艺的应用提供理论基础和技术支持。“固态发酵也叫干发酵,该技术具备反应体积小、负荷高、需水量少、沼液产量少、设计简便等优点,具有很大的发展优势,希望将来自己的技术能在工业化项目中得到应用。”
  最近一段时间,李叶青着手研究餐厨垃圾的处理。“我们国家每年会产生6000万吨餐厨垃圾,如果处理不当,‘地沟油、垃圾猪’不仅会成为一个环境问题,更会是一个社会问题。”意识到这个问题带来危害的严重性,李叶青埋头苦干,积极探索。目前李叶青团队已成功搭建了10t/d餐厨垃圾处理装置并展开示范,基于示范项目的启发,李叶青正在研发新的餐厨垃圾处理技术。
  “环境工程是个朝阳专业,非常有前途。”12年前,李叶青父亲的这句话鼓励他从2000多公里外的贵州奔赴首都北京,扎进环境工程。12年后的今天,在生物质和有机废弃物资源化方面能独当一面的李叶青依然努力探索,激励他的是为社会做一份贡献,还家园一片绿水青山。
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