在青岛理工大学环境与市政工程学院，给排水科学与工程202班的孙英凯同学正在向大家展示他最新的研究成果：“这是一种以赤泥为主要原料的免烧陶粒，有着质轻、高强、环境友好的特点。在当今市面上，主要采用往混凝土中加入石子等天然骨料的办法提高混凝土的性能，但在获取石子的过程中不可避免的会对环境造成破坏，而我们的产品恰恰针对这一痛点，用首创的免烧方式制备混凝土陶粒，得到与石子有着相同功能的替代骨料，同时也不会对环境造成污染。”
谈起这项发明的背景，孙英凯同学介绍说：“我们国家作为氧化铝生产大国，每年排放的赤泥高达一亿吨，由于缺乏大规模综合利用赤泥底泥的有效方法，截止去年，累积堆存量已经超过了十亿吨，对环境造成严重污染风险。同时，大肆的开山采石也正在对环境造成着难以扭转的伤害。针对这种情况，我就想利用自身的专业知识来为环境保护贡献出一份自己的微薄之力。在萌生了这个想法之后，我开始积极地向老师与学长学姐请教相关的知识，最终在老师的帮助下，与团队的小伙伴们一起研制出了这款新型免烧陶粒。”
在有了初步想法后，孙英凯同学便与小组成员一起全身心的投入到了实验室中。陶粒制作时，需要先将原料投入到高频振筛机中，再将备用的不同原料按照比例置于轮盘造粒机中，再通过风干，烘干，养护等其他步骤最终形成陶粒。在这一过程中，他们遇到的最大阻碍便是原料的具体配比问题以及对于独创外加剂浓度的把控，在实验的初期他们发现当原料有着不同配比时，得到的陶粒性能也存在着很大的差异，由此得出，所用原料的配比是决定陶粒是否高质量的关键。有了明确的方向后，他们便继续投入到了日复一日的实验中，经过许多天的摸索和上百次的尝试，最终确定出了一种能使陶粒达到最佳性能的原料配比和最优的独创外加剂浓度。“这个过程虽然很艰难，但是当我们取得成果的那一刻，我觉得一切都是值得的。”孙英凯这样说到。
在学院帮助下，组建了以给排水专业本科生为主的“固废斗士团队”，对这一项目进行进一步的打磨和优化。团队成员去到各大加工厂进行实地的走访调研，通过探访等形式了解当今市场上现有陶粒的具体情况，发现他们普遍存在着三个问题，一是生产过程中所需能耗大，当今市面上普遍用烧结的方法制作陶粒，而在烧结过程中始终不可避免地有着较大的资源消耗；二是成品率低，生产出的陶粒在质量，强度和耐久性等方面都还有着可以上升的空间；最后团队成员发现，许多工厂所用的原料还大多在一定程度上污染了环境。通过这段时间的走访调查，团队成员们更加清晰的认识到了产品打造的方向。“本产品的两个创新点，一是在于首创的混凝土陶粒免烧工艺，我们查阅资料发现，传统方式生产一方陶粒所需电量大约为127.5度，需要购买7.12元碳排放配额，工厂一月需要购买427200元的碳排放配额。同时与普通混凝土相比能耗也降低了30.6％。除此以外，我们的第二个创新点还在于独创配比的黏结剂和碱激发剂，既能加速前期造粒的进程，又提高了免烧陶粒的前期强度。”
团队指导教师、环境与市政工程学院刘长青教授介绍说：“团队成员独具创新思维，从前期的市场调研到多次尝试寻找最佳配比，再到最终得到产品实物，他们始终坚持一步一个脚印，将构想变为现实。同学们通过参与此类创新实践活动，很大程度上提高了分析问题和解决问题的能力，对于团队和他们自身的发展都是大有裨益的。”在帮助团队进行项目指导的同时，刘长青老师也助力于帮助团队完成相关成果转化，从而大大增强了大家的科研信心。
截至目前，此项目已在烟台界河C段及入海滩底泥处置及生态修复工程一期工程中得到应用，并与青岛瑞嘉台新型环保建筑材料有限公司和青岛鹏鹞环保科技有限公司签订意向订单和战略合作书，预计在今年六月底意向订单金额达300万元。校外指导老师、获国家级高层次人才项目支持的张国闽博士对于他们是这样评价的：“此团队研发的新型陶粒，深刻的解决了当前氧化铝企业的重点和难点问题，对我国大宗固废物的利用起到了非常积极的作用。”
市场的认可是对整个团队工作最大的鼓励。目前，固废斗士团队已经申请到两项实用新型专利，两项发明专利及一篇核心文章，同时获得2022互联网+产业赛道“北控水务杯”优秀奖、2023山东省大学生节能减排大赛省级二等奖、2023全国大学生互联网+大赛校级金奖、2023三创赛省级二等奖及2023省级大创立项等荣誉。“能通过我们的技术把赤泥底泥等危险废弃物吃干榨净，让天更蓝水更清，再苦再累都是值得的。我们希望可以成为社会乃至世界认可的守护四方水土的斗士。”团队成员张舜政说。
“没有学校政策的支持和导师们的倾心指导，我们的产品不可能这么快得到提高。”本项目获得多项技术支撑及孵化支持，在2022年9月成功入驻青岛理工大学大学生创业孵化基地，除此以外还曾被山东环境科学学会鉴定为国际一流的鉴定成果及国家发改委给出的重点实验室孵化支持。
“我国高等工程教育的规模居世界首位，新时代背景下，新技术、新产业、新模式对一流工程人才培养提出了新的要求，环境与市政工程学院将视角聚焦于此，大力支持创新实践，为一代代新工科人才的成长保驾护航。”环境与市政工程学院党委副书记隋学智这样说到。
在未来，“固废斗士团队”将继续扩大对大宗固体废弃物的处理利用，持续增加研发投入，保持市场竞争力，一步一个脚印，深耕基层立足高远，把握新时代对生态文明建设提出的新任务，新要求，高举新时代生态文明建设的思想旗帜，为切实解决大宗固体废弃物的利用问题贡献青春力量。（撰稿：尹志轩 审核：隋学智）
