“國產(chǎn)無創(chuàng)手術(shù)”快速發(fā)展
“水環(huán)境污染的表象在河里,根源在岸上,核心在管網(wǎng)。”作為家里的第三代水利人,黃宇洲從小就從祖父輩那里了解到了許多水利知識,深知水污染反復(fù)之痛。
2013年,入讀福州大學(xué)水利水電工程專業(yè),學(xué)習(xí)更多專業(yè)知識后,黃宇洲心里有了更明確的方向,在校期間他就啟動了自己的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目“地貫通”。
“非開挖修復(fù)類似于對管道進(jìn)行一場‘無創(chuàng)手術(shù)’,相比于人們熟悉的‘開膛破肚’場景,這項(xiàng)技術(shù)修復(fù)快、強(qiáng)度高、不開挖,可夜間施工,既不擾民又不影響交通。但這項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展水平差距較大,我國可利用的非開挖修復(fù)技術(shù)屈 指 可 數(shù),而且應(yīng)用也相對較少,目前非開挖修復(fù)技術(shù)均掌握在外企手中?!秉S宇洲介紹。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,“十三五”期間,我國共有約7700公里排水管道修復(fù)采用了非開挖修復(fù)技術(shù),4家管網(wǎng)非開挖修復(fù)材料外企從中獲利460多億元。
本科畢業(yè)后在福州市水務(wù)集團(tuán)的工作經(jīng)驗(yàn),讓黃宇洲更感技術(shù)受制于人的“痛點(diǎn)”。
如何實(shí)現(xiàn)“無創(chuàng)手術(shù)”?
“非開挖修復(fù)主要的技術(shù)路徑,是在現(xiàn)有的舊管道內(nèi)壁上襯一層熱固性樹脂,通過紫外線照射的方式使其固化,但此前國產(chǎn)技術(shù)的瓶頸在于材料產(chǎn)生的這層新‘內(nèi)壁’強(qiáng)度不夠,因此需要依賴進(jìn)口材料。”黃宇洲意識到,突破其中“卡脖子”的環(huán)氧樹脂材料是關(guān)鍵。
為此,回到福州大學(xué)攻讀碩士學(xué)位時(shí),在老師的牽線下,黃宇洲團(tuán)隊(duì)和福州大學(xué)光催化研究中心建立合作關(guān)系,創(chuàng)新研發(fā)了新的光引發(fā)劑,“其技術(shù)核心是改進(jìn)了光引發(fā)劑與光敏樹脂在傅克合成反應(yīng)里的中間體,并優(yōu)化光引發(fā)劑和光敏樹脂配比,讓材料具備更高強(qiáng)度,更經(jīng)久耐用。當(dāng)前,我們的材料可保證管道安全運(yùn)行30年”。
黃宇洲告訴記者,他們還在技術(shù)方案中適配了新型冷光源,“匹配我們新的光引發(fā)劑效果更好,修復(fù)速度更快”。
“數(shù)字化運(yùn)維平臺”實(shí)現(xiàn)長效治理
“無創(chuàng)手術(shù)’只是我們核心技術(shù)的其中一環(huán)?!秉S宇洲介紹,要真正解決村鄉(xiāng)道路“開膛破肚”問題,他們還需想得更遠(yuǎn)。
排水管網(wǎng)長,排查無從下手,開挖修復(fù)導(dǎo)致出行不便,缺乏維護(hù)水污染易卷土重來......長期實(shí)踐表明,農(nóng)村排水管道治理存在這樣那樣的“惡性循環(huán)”。
為此,黃宇洲召集團(tuán)隊(duì)全面調(diào)研、深度分析農(nóng)村地區(qū)的排水現(xiàn)狀,逐步探索出一條以非開挖修復(fù)技術(shù)為核心、“排查、修復(fù)、數(shù)字平臺”三大板塊協(xié)調(diào)發(fā)展的鄉(xiāng)村管網(wǎng)治理一站式服務(wù)體系。
在排查上,團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用分時(shí)排查法、晴雨對比法、設(shè)備探測法、水質(zhì)監(jiān)測法等綜合性排查技術(shù)。“我們著力打造水污染防治的‘三甲醫(yī)院’,有效查明水污染源頭?!庇纱朔e攢的經(jīng)驗(yàn),讓黃宇洲參與到起草《福建省住建廳排水管網(wǎng)排查技術(shù)指南》初稿的過程,該文件后來成為指導(dǎo)全省管網(wǎng)排查工作的重要指南。
農(nóng)村水污染防治存在的無人管、無錢用、無技術(shù)等問題,讓黃宇洲和他的團(tuán)隊(duì)也意識到,與城市不同,農(nóng)村地區(qū)管網(wǎng)治理需要建立長效運(yùn)維管理機(jī)制。
當(dāng)前,黃宇洲團(tuán)隊(duì)正與福州大學(xué)數(shù)字中國研究院開展數(shù)字排水平臺的研發(fā)?!坝辛恕揍t(yī)院’‘無創(chuàng)手術(shù)’,我們還要為‘患者’建立‘健康檔案’?!秉S宇洲表示,他們搭建了業(yè)內(nèi)領(lǐng) 先的農(nóng)村排水管網(wǎng)運(yùn)維平臺“地管通”,旨在通過數(shù)字化平臺收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、搭建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,連點(diǎn)成片成面,實(shí)現(xiàn)對農(nóng)村地區(qū)管網(wǎng)的統(tǒng)一監(jiān)管,降低成本。
在技術(shù)研發(fā)上,團(tuán)隊(duì)提出了“黑箱模型”的建設(shè)新思路,將人工智能技術(shù)應(yīng)用到排水管網(wǎng)運(yùn)維領(lǐng)域,通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法,搭建管網(wǎng)數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效利用,建立排水防澇預(yù)警模塊與污水管網(wǎng)異常監(jiān)測模塊,推動我國管網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級。
2020年,受三明市三元區(qū)巖前鎮(zhèn)政府的委托,黃宇洲帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)對巖前鎮(zhèn)現(xiàn)有排水管網(wǎng)現(xiàn)狀進(jìn)行了治理。改造后,巖前鎮(zhèn)巖前村的水系統(tǒng)重新煥發(fā)生機(jī),巖前村也獲得“2021年省級鄉(xiāng)村振興突出村”榮譽(yù)稱號。項(xiàng)目成功入選2021年福建省水利廳“河小禹”工作實(shí)施典型案例。
以巖前村為起始點(diǎn),黃宇洲團(tuán)隊(duì)的方案后來陸續(xù)投入到南安市鎮(zhèn)山村、壽寧縣鰲陽鎮(zhèn)、晉江市陳埭鎮(zhèn)等地區(qū),相繼取得成效。
“這是一片‘藍(lán)海’?!秉S宇洲告訴記者,根據(jù)2022年水利部全國水體調(diào)查報(bào)告,我國排水管道老化、損壞率高,其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)老化管道占比超50%。
2021年,“地管通”項(xiàng)目獲得“植根榕城”福州市優(yōu) 秀創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目資助一等獎,一次性獲得10萬元的創(chuàng)業(yè)資助?!斑@是我們由校園走向社會,正式開拓市場的標(biāo)志性獎項(xiàng)?!秉S宇洲說。
當(dāng)前,他的團(tuán)隊(duì)已入駐中國東南(福建)科學(xué)城科創(chuàng)中心,開展非開挖設(shè)備和材料的研發(fā),還入駐福建省大學(xué)生三創(chuàng)基地中心和漳州人才驛站、浦臺創(chuàng)業(yè)園,進(jìn)一步開拓市場,讓企業(yè)加速轉(zhuǎn)型升級。