以廢治廢脫硫副産物改造鹽堿地
内蒙古烏拉特前旗先鋒鎮紅旗村200畝鹽堿地上種植的苜蓿草進入機械收割期,原本顆粒無收的不毛之地一派綠意盎然。讓土地發生神奇裂變的“神藥”,是經甯波太極環保設備有工業排放二氧化硫脫硫難、工業固體廢物處理難、鹽堿土地改造難是困擾全球的環保三大難題。我國工業每年排放的二氧化硫有2000多萬噸,它是污染環境、帶來酸雨、破壞農作物生長的罪魁禍首。世界通用的“石灰石-石膏法”脫硫,對于二氧化硫治理并不徹底,而且脫硫後又多了一座二氧化硫石膏山。
二氧化硫是從礦石冶煉中逃逸的,何不用礦石殘渣抓住它,把它吸收回來?循着這一思路,從1994年起,甯波太極環保設備有限公司首席研究員史漢祥聯合北京、浙江等地部分高校科研機構,先後投入資金3億多元,研發成功脫硫新技術與設備,其中,“多相反應器”吸收塔這個“大肚子”,相當于人的胃,把鋼渣或粉煤灰研磨成粉,噴水變成粉漿,在脫硫塔裡循環吞吐,吸收煙氣中的二氧化硫,經過一系列化學反應,脫硫率高達99.9%,實現超微排放。【有機廢氣處理】
這套“黑科技”低成本,高效益,獲得國際國内60餘項專利,如今已發展到第5代。目前已有335台套被10多個省、市、自治區的200多家鋼鐵、火電、有色、化工和各類工業爐窯運用。如何給脫硫固體廢物找到合适的“歸宿”?史漢祥團隊的辦法是“以廢治廢”“變廢為寶”:脫硫使用的原料是廢鋼渣或廢煤灰,脫硫後副産物全部制成“富硫生物肥”和改良劑改造鹽堿地,或者作為水泥原料。這種方法對鹽堿地的改造不僅投資省,而且有特效。内蒙古包鋼、湖南華菱湘潭鋼廠、河北唐山德龍鋼鐵等改造實驗表明,這3家企業每年6.8萬噸廢鋼渣實現高效利用,先期改造的2000餘畝鹽堿地,成效喜人。
鹽堿地用廢鋼渣進行改造,肥力充足,當月改造當月變良田,一年即可收回成本。改造過後的鹽堿地,不僅可種植苜蓿草,還可以種植瓜果與其他農作物。史漢祥團隊的“黑科技”引來國際關注。今年5月,跨國公司美國哈斯科集團的高管來到慈溪,和甯波太極環保設備有限公司簽訂了合作協議,共同推動廢鋼渣的綜合利用。“史漢祥團隊的循環利用技術,解決了我國乃至世界環保領域面臨的多項難題,具有成本低、收益高的生态循環經濟特點。”中國工程院院士邱定蕃說。這是一項沖擊到世界環保科技最前沿的黑科技。
默默無聞研發20多年、自籌資金3億多元、獲得國内外60餘項專利、 當選“中國十大科技新聞人物”的甯波太極環保設備有限公司首席研究員史漢祥研發成功的一項重大科技發明,一舉突破二氧化硫污染、工業固體廢物利用、鹽堿土地改造這世界“三大”環保難題,有望走出一條“以廢治廢”“變廢為寶”“低成本、高效益”的環保治理之路。【廢氣處理】
“以廢治廢”破解工業脫硫技術設備系列難題
現代工業排放的二氧化硫,是污染環境、帶來酸雨、損壞農作物生長、造成森林枯萎、導緻魚類死亡的主要罪魁禍首,是困擾全球的環保難題。我國工業每年排放二氧化硫2000多萬噸。目前世界有三大著名的酸雨區,一個在北美,一個在北歐,還有一個就在中國,目前中國酸雨面積已接近國土面積的三分之一。
目前世界上治理二氧化硫比較流行的是“石灰石—石膏法”脫硫,但這一技術存在系列問題:
一是這一技術設備價格昂貴,運行成本高。脫硫每噸需2000多元,中國每年僅用此法脫硫就需耗費400多億元,而且脫硫不徹底。史漢祥團隊發明的黑科技脫硫脫硝設備與技術,改變了傳統脫硫氣液接觸時間短的問題,脫硫率高達99.9%,真正實現超微排放,而且杜絕了二次污染,脫硫後,廢渣全部變成寶貝。【有機廢氣處理】
二是脫硫副産物綜合利用難,并造成二次污染。史漢祥發明的黑科技,運行成本低,他采用的是“以廢治廢法”,脫硫使用的物質全部是企業生産中的廢棄物——廢鋼渣或粉煤灰,完全是以廢治廢。
我國大型工業企業的脫硫技術都是從國外進口的,一套技術,少則幾千萬元,多則上億元。其脫硫塔采用的是碳鋼襯鱗片防腐,脫硫過程被硫酸高腐蝕,鱗片壽命短則1年長則3年,由于熱膨脹造成脫落而塔體被腐蝕不能使用,必須停産改造,嚴重的整個脫硫塔腐爛鏽蝕,必須拆除。史漢祥發明的黑科技采用的是高分子合成物,其脫硫設備可用20年至30年不會損壞。僅此一項,每年給此類企業每套技術裝備可節約資金數千萬元。
在包鋼煤化工廠看到,他們脫硫用的廢鋼渣,就地取材,起重機吊上架加入水就直接送入脫硫塔裡,成本低廉,與花費巨額資金從外地開采出石灰石礦、再遠途轉運到鋼廠,費用大幅度節省。
“變廢為寶”破解工業礦石冶煉廢渣處理難題
這是令人揪心的一幕:
浙江某鋼鐵廠年産鋼鐵400萬噸,為使排放煙氣中的二氧化硫達到國家允許的排放标準,他們花費巨資在外省專門買了一座石灰石礦山。數億元的投資,換回一個車隊每月從400公裡外拉回石灰石,每年30000多噸石灰石被磨成粉,供脫硫使用。
可是,一年脫硫下來,煙氣排放是達标了,脫硫後的石膏卻在廠區堆得像座山,廠區,一邊是還未搬走的廢鋼渣山,一邊又增添了一座石膏山;露天堆放,對周圍環境造成二次污染;掩埋,需要土地、資金、人力物力。
這是我國工業治理二氧化硫排放的一個縮影。
在我國目前80%以上企業應用的對于二氧化硫的治理方法,隻是将污染改變了一種排放形式,将排放到空氣中的有害氣體,變成了留在地面的有害廢渣。即使部分石膏或粉煤灰用作水泥原料,其産品含有氨氣等多種化合物,将對建築物造成再次污染。
我國鋼鐵年産量11.3億噸,基本上都是采用這種“先進”方法脫硫,每年産生脫硫石膏約一億噸。全國工業每年産生廢渣12億噸,新增固體廢物100億噸左右,曆史堆存總量高達600億至700億噸,堆成橫截面為1平方米的牆就可繞地球600圈以上。固廢露天堆放需占用大量土地不說,二次污染,危害巨大。【廢氣處理】
“世界上沒有沒用的物質,隻是人類沒有把它放到對的地方。”對這些廢棄物,史漢祥卻認為都是寶,“萬物平衡,平衡法是宇宙間一切事物的變化規律。”
“二氧化硫是從礦石冶煉中逃逸的,為何不能用礦石殘渣抓住它,把它吸收回來?”“從哪裡來,就應該讓它到哪裡去。”循着這一思路,史漢祥和他的團隊花了10年時間,研制成功一種“黑科技”,獲得多項中國專利、一項美國專利,名為“多相反應器”吸收塔,它利用鋼鐵廠煉鋼後産生的廢鋼渣和發電廠發電後産生的粉煤灰代替石灰(石)作為吸附劑進行高效脫硫。這個“大肚子”反應器相當于人的胃,把鋼渣或粉煤灰研磨成粉,噴水變成粉漿,在脫硫塔裡循環吞吐,吸收煙氣中的二氧化硫,經過一系列化學反應,脫硫率最高可達99.9%,實現超微排放。
對脫硫後吸收了二氧化硫形成的廢鋼渣與粉煤灰,史漢祥與他的團隊在裡面添加了一種東西,制成“土壤改良劑”,經科學檢測與農田實驗,肥效強勁,被浙江省農業廳正式命名為“硫矽配方肥”,史漢祥稱它為“生物肥”。改良劑不隻是完成了“以廢治廢”,還實現了“變廢為寶”,工業廢渣全部成了優質資源。
從1994年起,史漢祥團隊先後投入資金3億多元,研發成功的系列脫硫新技術與設備,獲得國際國内60餘項專利,如今已發展到第5代。低成本,高效益,這套“黑科技”,目前已有335台套被10多個省、市、自治區的200多家鋼鐵、火電、有色、化工和各類工業爐窯運用。美國哈斯科集團十分看好太極公司的新技術,今年5月,這家在全球38個國家有200多家企業的美國公司,上門與太極公司簽訂了合作協議,雙方合作的内容是共同推動中國廢鋼渣的綜合利用。
鹽堿地土壤改良劑
我國15億畝鹽堿地有望變成良田 19億畝沙漠将成綠洲
初秋,從包頭驅車3個小時,來到内蒙古自治區烏拉特前旗先鋒鎮紅旗村楊貴圪旦。
茫茫鹽堿灘上,道路、河床上結了一層白白的鹽霜,眼前卻突然出現一片嫩綠的田野吸引了我們。甯波太極公司的技術員楊國森與62歲的村民張二喜陪同我們走進農田。站在齊膝深的生機盎然的苜蓿地裡,真不相信腳下的這片土地就是原先寸草不生的鹽堿地。張二喜告訴我們,這一片的土地共有3000多畝,百年荒蕪,是全鎮最窮的地方。現在,甯波太極公司用脫硫後的廢鋼渣經過技術處理成為改良劑,對這裡200畝鹽堿地進行了改造,每畝一次性改造成本僅2000多元錢,就讓鹽堿地完全變成了良田。這200畝重度鹽堿地經“改良劑”改造後,種上苜蓿草,兩個月就能長到1米高,成為牛羊最好的飼料,每年可收割三四茬,一畝地一年收入達2000多元。
神奇出自“改良劑”。筆者在包鋼看到,與一般鋼廠排放的顆粒堅硬粗糙的廢鋼渣不同,成為脫硫副産物之後的廢鋼渣呈粉末狀,質地細膩,搓起來像淋濕的土壤,透着潮氣。太極公司通過對不同鹽堿地土壤“膚質”含鹽堿量的檢測進行配方,添加微量元素,最終制成鹽堿地土壤改良劑。【有機廢氣處理】
甯波太極公司總經理史躍展告訴我們:“鹽堿地的土壤就像膠質體一樣,把鹽分一直吸收在裡面。脫硫副産物進去後,先将鹽堿地鹽分鈍化,再通過自身的鈣、鐵等元素,把土壤中的鉀、鈉、鎂等離子置換出來。置換後再澆上水就能夠将鹽分帶出來。同時采取一些措施确保地下和周邊土地的鹽分不回流。鹽分降低,pH值調整,土地就适合種經濟作物了。”
改造地周邊是一片片重度鹽堿地,可以看到改造前的模樣。“你看,這白花花的都是地裡冒出來的鹽。這草,都是鹹的呢!”張二喜喜滋滋地告訴我們:“以前這裡土塊闆結,種下去大部分玉米苗都沒法破土,種一畝地還得賠一兩百元錢。現在種什麼都行。”
目前,内蒙古包鋼、湖南華菱湘潭鋼廠、河北唐山德龍鋼鐵等實踐範本給出的成果喜人。這3家企業6.8萬噸廢鋼渣實現高效利用,探索改造的2000餘畝鹽堿地,全部喜獲豐收。
世界環保難題的中國解法,它昭示着,隻要甯波太極公司的新技術在全國推廣開來,有望将我國15億畝鹽堿地全部變為良田、19億畝沙漠能夠變成綠洲。
這項技術不隻是造福中國,也必将造福世界。