孫兆軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在寧東能源化工基地建起一個(gè)6000平方米的生態(tài)修復(fù)示范點(diǎn),使土壤有機(jī)質(zhì)提高20%,植被成活率達(dá)到85%以上,土壤生態(tài)功能恢復(fù)80%以上。
寧夏銀川市靈武境內(nèi)的寧東能源化工基地內(nèi)的試驗(yàn)田原本斑駁的土地,在孫兆軍等人的努力下,已經(jīng)變得郁郁蔥蔥。
身為教育部中阿旱區(qū)特色資源與環(huán)境治理國(guó)際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、寧夏(中阿)旱區(qū)資源評(píng)價(jià)與環(huán)境調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任的孫兆軍,也是寧夏煤基固廢資源化及污染土壤生態(tài)治理項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱(chēng)煤基固廢治理項(xiàng)目)的負(fù)責(zé)人。
寧東能源化工基地與陜西榆林、內(nèi)蒙古鄂爾多斯共同構(gòu)成能源化工“金三角”。這里年產(chǎn)工業(yè)固廢約1.2億噸,存在資源化利用率低、土地占用量大、環(huán)境污染重、治理難度大等諸多難題。
工業(yè)固廢真的百無(wú)一用只能一埋了之?被污染的土地到底能不能重?zé)ㄉ癫?包括孫兆軍在內(nèi)的科研工作者紛紛對(duì)此展開(kāi)研究。
隨著各項(xiàng)目陸續(xù)實(shí)施,昔日的工業(yè)固廢搖身一變,成了用于沙漠化土壤生態(tài)治理的低成本高效營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)、多功能土壤調(diào)理劑及新型肥料,寧東能源化工基地走出了一條節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的新路。
與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相伴的固廢之困
能源化工“金三角”是我國(guó)罕見(jiàn)的能源富集區(qū),資源優(yōu)勢(shì)突出,產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。然而化工生產(chǎn)帶來(lái)的大量工業(yè)固廢,令人頭疼。
大宗工業(yè)固廢中含有的藥劑及銅、鉛、鋅等多種金屬元素,隨雨水流入附近河流或滲入地下,將嚴(yán)重污染水源;干涸后的尾砂、粉煤灰等遇大風(fēng)形成揚(yáng)塵;煤矸石自燃產(chǎn)生的二氧化硫會(huì)形成酸雨,對(duì)環(huán)境造成危害。
以寧東能源化工基地為例,“其工業(yè)煤基固廢主要包括:粉煤灰、煤矸石、氣化爐渣、脫硫石膏、煤泥、電石渣等6種。”孫兆軍說(shuō)。
在2021年中國(guó)化工園區(qū)30強(qiáng)評(píng)選中,寧東能源化工基地位列第八。2020年,這里共產(chǎn)生工業(yè)固廢2134.2萬(wàn)噸,其中粉煤灰產(chǎn)生量675.2萬(wàn)噸、煤矸石516.2萬(wàn)噸、氣化渣710萬(wàn)噸、脫硫石膏315.7萬(wàn)噸,占全寧夏固廢總量的50%以上。
寧東能源化工基地毗鄰毛烏素沙漠,生態(tài)環(huán)境脆弱,工業(yè)固廢污染治理難度大,加之這里毗鄰黃河,嚴(yán)重影響著黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展先行區(qū)建設(shè)進(jìn)程和國(guó)家能源戰(zhàn)略的實(shí)施。
固廢資源化利用可謂一舉兩得
“寧東能源化工基地建了3個(gè)大型渣場(chǎng),每個(gè)都是1億多噸的容積,但這么大的量依然解決不了工業(yè)固廢堆置問(wèn)題。”孫兆軍指出,要真正解決這一問(wèn)題,必須要將工業(yè)固廢進(jìn)行資源化利用。
在寧夏重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重大項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目子課題的支持下,孫兆軍帶著寧夏大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)與廈門(mén)大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(徐州)、國(guó)家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司等單位合作,開(kāi)始了針對(duì)這一課題的研究與示范。
煤基固廢治理項(xiàng)目基地的一塊牌子上,清晰地標(biāo)明了寧東能源化工基地6種主要煤基固廢的資源化途徑——脫硫石膏可被制成建筑石膏、水泥緩凝劑,也可經(jīng)加工用于鹽堿地的改良;煤矸石可用來(lái)填充路基,制成水泥、矸石磚,做成土壤覆蓋石、煤矸石肥料;煤泥和粉煤灰可做建筑材料、吸附劑、絮凝劑、活性炭、陶粒、土壤改良劑;氣化爐渣和電石渣可用來(lái)做建筑材料、保溫材料、吸附材料、生物基緩釋肥……
用孫兆軍的話說(shuō),這是煤基固廢的最好去處,“比如脫硫石膏,西北建材市場(chǎng)消納能力非常有限。對(duì)于大部分銷(xiāo)售不掉的脫硫石膏,我們可以對(duì)它進(jìn)行深加工用于鹽堿地的改良。從2004年到現(xiàn)在,對(duì)鹽堿地的改良效果明顯”。
孫兆軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繪制了一套煤基固廢場(chǎng)地污染地理和空間圖集,篩選出苜蓿、黑麥草、沙打旺等5種場(chǎng)地原位修復(fù)品種,研發(fā)出5種煤基固廢土壤多功能調(diào)理劑及生產(chǎn)線,形成了4個(gè)治理沙化、鹽堿化和損毀土壤技術(shù)模式,全面突破煤電化固廢資源化關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。
最終,他們?cè)趯帠|能源化工基地建起一個(gè)6000平方米的生態(tài)修復(fù)示范點(diǎn),使土壤有機(jī)質(zhì)提高20%,植被成活率達(dá)到85%以上,土壤生態(tài)功能恢復(fù)80%以上。
寧東能源化工基地的固廢資源化利用率,2018年只有28.9%,而到了2021年,這個(gè)數(shù)字或?qū)⑦_(dá)到49%。
來(lái)到煤基固廢治理項(xiàng)目基地,只見(jiàn)沙打旺等植物大片生長(zhǎng),一眼望去蔥蔥蘢蘢。甚至在一塊1.5畝的試驗(yàn)田里,科研人員還種出了西瓜。
孫兆軍不無(wú)自豪地介紹:“十一過(guò)后西瓜成熟了,上面有被兔子啃過(guò)的印記,說(shuō)明這里的生態(tài)系統(tǒng)得到了有效修復(fù)。”他特別補(bǔ)充:“有人質(zhì)疑這塊地上種出來(lái)的西瓜重金屬超標(biāo),放心,我們有國(guó)家檢測(cè)報(bào)告。”
對(duì)此,寧夏科技廳社會(huì)發(fā)展科技處處長(zhǎng)張磊表示,在節(jié)約資源的基礎(chǔ)上,煤基固廢治理項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)和生態(tài)修復(fù)雙重效益,對(duì)引領(lǐng)能源化工“金三角”能源安全和黃河流域生態(tài)文明建設(shè)與高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施具有重大意義。
“金三角”做大固廢治理文章
工業(yè)固廢來(lái)源于工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng),其本身可利用價(jià)值并不低。
有專(zhuān)家指出,相較于工業(yè)廢水、廢氣,工業(yè)固廢更容易實(shí)現(xiàn)資源化利用,經(jīng)過(guò)適當(dāng)工藝處理可成為工業(yè)原料或能源,如制成水泥、砂石骨料等建筑材料,也可從中提取金屬,包括稀有金屬,或制造肥料、土壤改良劑等。
這其中,顯然大有文章可做。
如此龐大且不斷增加的工業(yè)固廢產(chǎn)生量,對(duì)于能源化工“金三角”地區(qū)來(lái)說(shuō),是挑戰(zhàn),更是機(jī)遇。讓固廢變成“寶貝”,能源化工“金三角”地區(qū)均鐵腕出擊。
早在2018年3月24日,鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗就與江蘇美旗環(huán)??萍加邢薰揪铜h(huán)保產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目進(jìn)行了簽約。該項(xiàng)目可通過(guò)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的固廢、危廢進(jìn)行無(wú)害化技術(shù)化處理,實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)毓I(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)年11月30日,該市城投集團(tuán)又與大路煤化工基地管委會(huì)簽署了工業(yè)固廢處理合作框架協(xié)議,總投資約21億元。該項(xiàng)目主要涉及Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)工業(yè)廢渣及高鋁灰渣等的填埋處理和資源化利用,合作期限為17年。
鄂爾多斯市還持續(xù)開(kāi)展危險(xiǎn)廢物安全專(zhuān)項(xiàng)整治三年行動(dòng),強(qiáng)化工業(yè)固廢和危險(xiǎn)廢物全過(guò)程規(guī)范化、信息化管理,加快固廢處置與綜合利用步伐。
今年9月1日,榆林市榆陽(yáng)區(qū)2021年第三批投資57億元的35個(gè)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目集中開(kāi)工,其中包含一個(gè)年處理能力300萬(wàn)噸礦物固廢及建筑固廢綜合處置再利用項(xiàng)目。該項(xiàng)目總投資2.5億元,占地約340畝,建筑面積約100119平方米。投產(chǎn)后預(yù)計(jì)每年可生產(chǎn)各類(lèi)環(huán)保型建筑材料磚5億塊,每年累計(jì)處理附近各大煤礦產(chǎn)生的礦業(yè)固廢煤矸石和建筑垃圾約300萬(wàn)噸,是目前西北地區(qū)在建投資規(guī)模最大的固廢處置再利用項(xiàng)目。
今年,榆林市人民政府辦公室和寧東能源化工基地管委會(huì)還分別印發(fā)了《榆林市工業(yè)固體廢物污染防治管理辦法(試行)》《寧東基地工業(yè)固體廢棄物綜合利用管理辦法(修訂)》。
“目前,我們總體上形成了污染場(chǎng)地固廢無(wú)害化處理、有害物質(zhì)清除、損害土壤治理3大路徑,但固廢治理是個(gè)大命題,其資源化綜合利用面臨的主要問(wèn)題是技術(shù)手段單一。”孫兆軍坦言。他和團(tuán)隊(duì)寄希望于全國(guó)同仁齊心協(xié)力全方位補(bǔ)齊科研短板,拓展固廢綜合利用市場(chǎng),提高固廢資源化利用率,并形成穩(wěn)定的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈條,早日打贏這場(chǎng)攻堅(jiān)戰(zhàn)。本報(bào)記者 王迎霞、尹一丞
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