宁波一项“黑科技”攻克环保难题



宁波一项“黑科技”攻克环保难题


18日,内蒙古乌拉特前旗先锋镇红旗村200亩盐碱地上种植的苜蓿草进入机械收割期,原本颗粒无收的不毛之地一派绿意盎然。让土地发生神奇裂变的“神药”,是经宁波太极环保设备有限公司独门技术装置脱硫后的废钢渣形成的“富硫生物肥”。

工业排放二氧化硫脱硫难、工业固体废物处理难、盐碱土地改造难是困扰全球的环保三大难题。我国工业每年排放的二氧化硫有2000多万吨,它是污染环境、带来酸雨、破坏农作物生长的罪魁祸首。世界通用的“石灰石-石膏法”脱硫,对于二氧化硫治理并不彻底,而且脱硫后又多了一座二氧化硫石膏山。

二氧化硫是从矿石冶炼中逃逸的,何不用矿石残渣抓住它,把它吸收回来?循着这一思路,从1994年起,宁波太极环保设备有限公司首席研究员史汉祥联合北京、浙江等地部分高校科研机构,先后投入资金3亿多元,研发成功脱硫新技术与设备,其中,“多相反应器”吸收塔这个“大肚子”,相当于人的胃,把钢渣或粉煤灰研磨成粉,喷水变成粉浆,在脱硫塔里循环吞吐,吸收烟气中的二氧化硫,经过一系列化学反应,脱硫率高达99.9%,实现超微排放。

这套“黑科技”低成本,高效益,获得国际国内60余项专利,如今已发展到第5代。目前已有335台套被10多个省、市、自治区的200多家钢铁、火电、有色、化工和各类工业炉窑运用。

如何给脱硫固体废物找到合适的“归宿”?史汉祥团队的办法是“以废治废”“变废为宝”:脱硫使用的原料是废钢渣或废煤灰,脱硫后副产物全部制成“富硫生物肥”和改良剂改造盐碱地,或者作为水泥原料。这种方法对盐碱地的改造不仅投资省,而且有特效。内蒙古包钢、湖南华菱湘潭钢厂、河北唐山德龙钢铁等改造实验表明,这3家企业每年6.8万吨废钢渣实现高效利用,先期改造的2000余亩盐碱地,成效喜人。

盐碱地用废钢渣进行改造,肥力充足,当月改造当月变良田,一年即可收回成本。改造过后的盐碱地,不仅可种植苜蓿草,还可以种植瓜果与其他农作物。

史汉祥团队的“黑科技”引来国际关注。今年5月,跨国公司美国哈斯科集团的高管来到慈溪,和宁波太极环保设备有限公司签订了合作协议,共同推动废钢渣的综合利用。

“史汉祥团队的循环利用技术,解决了我国乃至世界环保领域面临的多项难题,具有成本低、收益高的生态循环经济特点。”中国工程院院士邱定蕃说。

这是一项冲击到世界环保科技最前沿的黑科技。

默默无闻研发20多年、自筹资金3亿多元、获得国内外60余项专利、 当选“中国十大科技新闻人物”的宁波太极环保设备有限公司首席研究员史汉祥研发成功的一项重大科技发明,一举突破二氧化硫污染、工业固体废物利用、盐碱土地改造这世界“三大”环保难题,有望走出一条“以废治废”“变废为宝”“低成本、高效益”的环保治理之路。

“以废治废”

破解工业脱硫技术设备系列难题

现代工业排放的二氧化硫,是污染环境、带来酸雨、损坏农作物生长、造成森林枯萎、导致鱼类死亡的主要罪魁祸首,是困扰全球的环保难题。我国工业每年排放二氧化硫2000多万吨。目前世界有三大着名的酸雨区,一个在北美,一个在北欧,还有一个就在中国,目前中国酸雨面积已接近国土面积的三分之一。

目前世界上治理二氧化硫比较流行的是“石灰石—石膏法”脱硫,但这一技术存在系列问题:

一是这一技术设备价格昂贵,运行成本高。脱硫每吨需2000多元,中国每年仅用此法脱硫就需耗费400多亿元,而且脱硫不彻底。史汉祥团队发明的黑科技脱硫脱硝设备与技术,改变了传统脱硫气液接触时间短的问题,脱硫率高达99.9%,真正实现超微排放,而且杜绝了二次污染,脱硫后,废渣全部变成宝贝。

二是脱硫副产物综合利用难,并造成二次污染。史汉祥发明的黑科技,运行成本低,他采用的是“以废治废法”,脱硫使用的物质全部是企业生产中的废弃物——废钢渣或粉煤灰,完全是以废治废。

我国大型工业企业的脱硫技术都是从国外进口的,一套技术,少则几千万元,多则上亿元。其脱硫塔采用的是碳钢衬鳞片防腐,脱硫过程被硫酸高腐蚀,鳞片寿命短则1年长则3年,由于热膨胀造成脱落而塔体被腐蚀不能使用,必须停产改造,严重的整个脱硫塔腐烂锈蚀,必须拆除。史汉祥发明的黑科技采用的是高分子合成物,其脱硫设备可用20年至30年不会损坏。仅此一项,每年给此类企业每套技术装备可节约资金数千万元。

笔者在包钢煤化工厂看到,他们脱硫用的废钢渣,就地取材,起重机吊上架加入水就直接送入脱硫塔里,成本低廉,与花费巨额资金从外地开采出石灰石矿、再远途转运到钢厂,费用大幅度节省。

“变废为宝”

破解工业矿石冶炼废渣处理难题

这是令人揪心的一幕:

浙江某钢铁厂年产钢铁400万吨,为使排放烟气中的二氧化硫达到国家允许的排放标准,他们花费巨资在外省专门买了一座石灰石矿山。数亿元的投资,换回一个车队每月从400公里外拉回石灰石,每年30000多吨石灰石被磨成粉,供脱硫使用。

可是,一年脱硫下来,烟气排放是达标了,脱硫后的石膏却在厂区堆得像座山,厂区,一边是还未搬走的废钢渣山,一边又增添了一座石膏山;露天堆放,对周围环境造成二次污染;掩埋,需要土地、资金、人力物力。

这是我国工业治理二氧化硫排放的一个缩影。

在我国目前80%以上企业应用的对于二氧化硫的治理方法,只是将污染改变了一种排放形式,将排放到空气中的有害气体,变成了留在地面的有害废渣。即使部分石膏或粉煤灰用作水泥原料,其产品含有氨气等多种化合物,将对建筑物造成再次污染。

我国钢铁年产量11.3亿吨,基本上都是采用这种“先进”方法脱硫,每年产生脱硫石膏约一亿吨。全国工业每年产生废渣12亿吨,新增固体废物100亿吨左右,历史堆存总量高达600亿至700亿吨,堆成横截面为1平方米的墙就可绕地球600圈以上。固废露天堆放需占用大量土地不说,二次污染,危害巨大。

“世界上没有没用的物质,只是人类没有把它放到对的地方。”对这些废弃物,史汉祥却认为都是宝,“万物平衡,平衡法是宇宙间一切事物的变化规律。”

“二氧化硫是从矿石冶炼中逃逸的,为何不能用矿石残渣抓住它,把它吸收回来?”“从哪里来,就应该让它到哪里去。”循着这一思路,史汉祥和他的团队花了10年时间,研制成功一种“黑科技”,获得多项中国专利、一项美国专利,名为“多相反应器”吸收塔,它利用钢铁厂炼钢后产生的废钢渣和发电厂发电后产生的粉煤灰代替石灰(石)作为吸附剂进行高效脱硫。这个“大肚子”反应器相当于人的胃,把钢渣或粉煤灰研磨成粉,喷水变成粉浆,在脱硫塔里循环吞吐,吸收烟气中的二氧化硫,经过一系列化学反应,脱硫率最高可达99.9%,实现超微排放。

对脱硫后吸收了二氧化硫形成的废钢渣与粉煤灰,史汉祥与他的团队在里面添加了一种东西,制成“土壤改良剂”,经科学检测与农田实验,肥效强劲,被浙江省农业厅正式命名为“硫硅配方肥”,史汉祥称它为“生物肥”。改良剂不只是完成了“以废治废”,还实现了“变废为宝”,工业废渣全部成了优质资源。

从1994年起,史汉祥团队先后投入资金3亿多元,研发成功的系列脱硫新技术与设备,获得国际国内60余项专利,如今已发展到第5代。

低成本,高效益,这套“黑科技”,目前已有335台套被10多个省、市、自治区的200多家钢铁、火电、有色、化工和各类工业炉窑运用。

美国哈斯科集团十分看好太极公司的新技术,今年5月,这家在全球38个国家有200多家企业的美国公司,上门与太极公司签订了合作协议,双方合作的内容是共同推动中国废钢渣的综合利用。

盐碱地土壤改良剂

我国15亿亩盐碱地有望变成良田 19亿亩沙漠将成绿洲

初秋,笔者从包头驱车3个小时,来到内蒙古自治区乌拉特前旗先锋镇红旗村杨贵圪旦。

茫茫盐碱滩上,道路、河床上结了一层白白的盐霜,眼前却突然出现一片嫩绿的田野吸引了我们。宁波太极公司的技术员杨国森与62岁的村民张二喜陪同我们走进农田。站在齐膝深的生机盎然的苜蓿地里,真不相信脚下的这片土地就是原先寸草不生的盐碱地。张二喜告诉我们,这一片的土地共有3000多亩,百年荒芜,是全镇最穷的地方。现在,宁波太极公司用脱硫后的废钢渣经过技术处理成为改良剂,对这里200亩盐碱地进行了改造,每亩一次性改造成本仅2000多元钱,就让盐碱地完全变成了良田。这200亩重度盐碱地经“改良剂”改造后,种上苜蓿草,两个月就能长到1米高,成为牛羊最好的饲料,每年可收割三四茬,一亩地一年收入达2000多元。

神奇出自“改良剂”。笔者在包钢看到,与一般钢厂排放的颗粒坚硬粗糙的废钢渣不同,成为脱硫副产物之后的废钢渣呈粉末状,质地细腻,搓起来像淋湿的土壤,透着潮气。太极公司通过对不同盐碱地土壤“肤质”含盐碱量的检测进行配方,添加微量元素,最终制成盐碱地土壤改良剂。

宁波太极公司总经理史跃展告诉我们:“盐碱地的土壤就像胶质体一样,把盐分一直吸收在里面。脱硫副产物进去后,先将盐碱地盐分钝化,再通过自身的钙、铁等元素,把土壤中的钾、钠、镁等离子置换出来。置换后再浇上水就能够将盐分带出来。同时采取一些措施确保地下和周边土地的盐分不回流。盐分降低,pH值调整,土地就适合种经济作物了。”

改造地周边是一片片重度盐碱地,可以看到改造前的模样。“你看,这白花花的都是地里冒出来的盐。这草,都是咸的呢!”张二喜喜滋滋地告诉我们:“以前这里土块板结,种下去大部分玉米苗都没法破土,种一亩地还得赔一两百元钱。现在种什么都行。”

目前,内蒙古包钢、湖南华菱湘潭钢厂、河北唐山德龙钢铁等实践范本给出的成果喜人。这3家企业6.8万吨废钢渣实现高效利用,探索改造的2000余亩盐碱地,全部喜获丰收。

世界环保难题的中国解法,它昭示着,只要宁波太极公司的新技术在全国推广开来,有望将我国15亿亩盐碱地全部变为良田、19亿亩沙漠能够变成绿洲。

这项技术不只是造福中国,也必将造福世界。

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