“國產(chǎn)無創(chuàng)手術”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)?!弊鳛榧依锏牡谌耍S宇洲從小就從祖父輩那里了解到了許多水利知識,深知水污染反復之痛。
2013年,入讀福州大學水利水電工程專業(yè),學習更多專業(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)項目“地貫通”。
“非開挖修復類似于對管道進行一場‘無創(chuàng)手術’,相比于人們熟悉的‘開膛破肚’場景,這項技術修復快、強度高、不開挖,可夜間施工,既不擾民又不影響交通。但這項技術在國內(nèi)外發(fā)展水平差距較大,我國可利用的非開挖修復技術屈 指 可 數(shù),而且應用也相對較少,目前非開挖修復技術均掌握在外企手中?!秉S宇洲介紹。
據(jù)不完全統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,“十三五”期間,我國共有約7700公里排水管道修復采用了非開挖修復技術,4家管網(wǎng)非開挖修復材料外企從中獲利460多億元。
本科畢業(yè)后在福州市水務集團的工作經(jīng)驗,讓黃宇洲更感技術受制于人的“痛點”。
如何實現(xiàn)“無創(chuàng)手術”?
“非開挖修復主要的技術路徑,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)技術的瓶頸在于材料產(chǎn)生的這層新‘內(nèi)壁’強度不夠,因此需要依賴進口材料?!秉S宇洲意識到,突破其中“卡脖子”的環(huán)氧樹脂材料是關鍵。
為此,回到福州大學攻讀碩士學位時,在老師的牽線下,黃宇洲團隊和福州大學光催化研究中心建立合作關系,創(chuàng)新研發(fā)了新的光引發(fā)劑,“其技術核心是改進了光引發(fā)劑與光敏樹脂在傅克合成反應里的中間體,并優(yōu)化光引發(fā)劑和光敏樹脂配比,讓材料具備更高強度,更經(jīng)久耐用。當前,我們的材料可保證管道安全運行30年”。
黃宇洲告訴記者,他們還在技術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,修復速度更快”。
“數(shù)字化運維平臺”實現(xiàn)長效治理
“無創(chuàng)手術’只是我們核心技術的其中一環(huán)。”黃宇洲介紹,要真正解決村鄉(xiāng)道路“開膛破肚”問題,他們還需想得更遠。
排水管網(wǎng)長,排查無從下手,開挖修復導致出行不便,缺乏維護水污染易卷土重來......長期實踐表明,農(nóng)村排水管道治理存在這樣那樣的“惡性循環(huán)”。
為此,黃宇洲召集團隊全面調(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技術為核心、“排查、修復、數(shù)字平臺”三大板塊協(xié)調(diào)發(fā)展的鄉(xiāng)村管網(wǎng)治理一站式服務體系。
在排查上,團隊應用分時排查法、晴雨對比法、設備探測法、水質(zhì)監(jiān)測法等綜合性排查技術?!拔覀冎Υ蛟焖廴痉乐蔚摹揍t(yī)院’,有效查明水污染源頭。”由此積攢的經(jīng)驗,讓黃宇洲參與到起草《福建省住建廳排水管網(wǎng)排查技術指南》初稿的過程,該文件后來成為指導全省管網(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、無技術等問題,讓黃宇洲和他的團隊也意識到,與城市不同,農(nóng)村地區(qū)管網(wǎng)治理需要建立長效運維管理機制。
當前,黃宇洲團隊正與福州大學數(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’,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 先的農(nóng)村排水管網(wǎng)運維平臺“地管通”,旨在通過數(shù)字化平臺收集基礎數(shù)據(jù)、搭建基礎數(shù)據(jù)庫,連點成片成面,實現(xiàn)對農(nóng)村地區(qū)管網(wǎng)的統(tǒng)一監(jiān)管,降低成本。
在技術研發(fā)上,團隊提出了“黑箱模型”的建設新思路,將人工智能技術應用到排水管網(wǎng)運維領域,通過強化學習算法,搭建管網(wǎng)數(shù)學模型,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效利用,建立排水防澇預警模塊與污水管網(wǎng)異常監(jiān)測模塊,推動我國管網(wǎng)運維技術領域轉型升級。
2020年,受三明市三元區(qū)巖前鎮(zhèn)政府的委托,黃宇洲帶領團隊對巖前鎮(zhèn)現(xiàn)有排水管網(wǎng)現(xiàn)狀進行了治理。改造后,巖前鎮(zhèn)巖前村的水系統(tǒng)重新煥發(fā)生機,巖前村也獲得“2021年省級鄉(xiāng)村振興突出村”榮譽稱號。項目成功入選2021年福建省水利廳“河小禹”工作實施典型案例。
以巖前村為起始點,黃宇洲團隊的方案后來陸續(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?!!秉S宇洲告訴記者,根據(jù)2022年水利部全國水體調(diào)查報告,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”項目獲得“植根榕城”福州市優(yōu) 秀創(chuàng)業(yè)項目資助一等獎,一次性獲得10萬元的創(chuàng)業(yè)資助。“這是我們由校園走向社會,正式開拓市場的標志性獎項?!秉S宇洲說。
當前,他的團隊已入駐中國東南(福建)科學城科創(chuàng)中心,開展非開挖設備和材料的研發(fā),還入駐福建省大學生三創(chuàng)基地中心和漳州人才驛站、浦臺創(chuàng)業(yè)園,進一步開拓市場,讓企業(yè)加速轉型升級。