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科技发力呵护一江清水

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一江清水绕株洲。 刘耀文 摄

原本有害的工业固体废物,经过工艺处理成为用途广泛的新型建筑材料——蒸压加气混凝土砌块。王文隆 摄

固体废渣从这里传送上去,经工艺处理变成新型建筑材料。

王文隆摄

本版文字 / 本报记者 王文隆

以前,它们是包袱,企业要花钱请人运到湘江边,堆放起来以后再处理;如今它们成了宝贝,企业可以论价出售,买家也获利不菲。它们就是严重威胁湘江水质安全的工业固体废物。

在株洲清水塘工业区,几十年工业生产累积了上千万吨固体废物,这污染湘江的重大隐患何去何从?令人心忧。如今,随着湘江重金属污染治理的推进,随着科技的突破,这些固体废物正变废为宝,身价看涨。

遭人嫌的工业废渣,变身高性能混凝土砌块

寒冬的一个上午,记者在株洲清水塘工业区亲眼目睹了冶化固体废物由“遭人嫌”到“惹人爱”的嬗变。

走进株洲霞湾建材有限责任公司生产场地,闯入眼中的是堆得像小山似的一种叫蒸压加气混凝土砌块的建筑材料,工人们正在装车外运。蒸压加气混凝土砌块的原料就是电石渣、粉煤灰、尾砂、盐渣。这些工业固体废物像长了脚一样,与水混合着从附近工业企业通过管道流到这儿。通过沉淀处理,废渣经履带输送到流水线上,加水搅拌,制浆,再精制,把浆打入反应壶中,加入一些水泥、石灰、铝粉等,几经周折的废渣浆开始产生气泡。原本叫人嫌弃的固体废物,在这儿显得柔顺乖巧起来。

“然后再蒸汽养护,混合了化学制剂的废渣浆在高温下发生化学反应,就慢慢变硬,同时在内部产生大量不相通的小气孔。”见记者看得有些迷糊,负责人方成立在一旁介绍,经过这些工艺生产出来的蒸压加气混凝土砌块,轻质节能保温抗震,耗能只有生产红砖的三分之一。记者抱起一块两尺多长、高宽近一尺的大家伙,果然很轻,往水里一丢,竟然浮起一半来。

这样一个厂,每年要用工业固体废物生产20万立方蒸压加气混凝土砌块。方成立高兴地说,这种建筑材料用于框架结构的高层建筑墙体,如今正在大面积推广之中,现在的市场行情是235元一立方米,在株洲的市场占有率达到30%了。

重大科技成果应用,让千万吨固体废物找到出路

从工业废渣到高性能混凝土砌块的神奇飞跃,发生在“株洲清水塘典型冶化工业区固体废物梯级利用产业链关键技术开发”科技专项(以下简称“固体废物利用科技专项”)成果应用之后。

“这种砖,株洲在2009年开始生产。之前的工艺采用粉煤灰、水泥、石灰,产品质量和强度都不如现在,市场占有率也只有10%。”“固体废物利用科技专项”课题Ⅲ技术负责人、湖南工业大学汤建新教授说,科技专项成果在这里实施以后,产品质量大大提升。

科技专项成果实施,主要就是采用清水塘工业区粉煤灰、电石泥、尾砂等多种复杂固体废物,通过其全量利用的配方,研究制备成胶凝材料——蒸压加气混凝土砌块。这一成果的实施,成功解决了低温胶凝化材料尾砂-电石渣-粉煤灰蒸压加气砌块关键技术、蒸压加气混凝土砌块生产料浆水分测定的关键技术以及废渣胶凝墙板生产关键技术,提高了产品强度,使产品质量超国家标准,并大大降低了生产成本。

“我们的目的,就是要力争实现清水塘典型冶金化工工业区多种固体废物的资源循环与‘零堆放’,形成工业固体废物资源综合利用与环保设备制造的产业链及工程示范,为复杂有害工业固体废物安全大规模利用提供高效可行的集成技术系统。”汤建新说。

“以前株化集团出了电石渣,要花钱请人运走,16.5元一吨。”方成立介绍说,还是同样的废渣,现在可以卖近50元一吨。以前人人嫌弃的固体废物如今变成惹人喜爱的宝贝疙瘩了。

“通过这个科技专项成果的实施,基本能把清水塘工业区每年新增的一百多万吨粉煤灰、尾砂、电石渣,盐渣等工业固体废物消纳掉,还可以消纳一部分往年积存的。” 汤建新告诉记者,距离霞湾建材公司五公里外的关山寺,是株洲市一个著名的粉煤灰堆场,几十年来堆起了一百多米高的灰坝,最多时达1000多万吨,“一旦山洪暴发,给湘江带来的环境灾难将不可想像”。如今,有个老板将它买了下来,用作生产蒸压加气混凝土砌块等建筑材料的原料,估摸已消纳二三百万吨了。

“对固体废物中的有价金属进行高效回收,吃干榨尽之后,再进一步做成胶凝材料、建筑材料。这样既有经济效益,更有环境效益。不然,这么多固体废物不处理,对湘江水,对空气都有潜在危险!”“固体废物利用科技专项”首席专家、中南大学教授柴立元说。

据统计,“固体废物利用科技专项”成功研发的固体废弃物制备凝胶材料技术,已在长株潭地区9家企业实施推广,实现工业产值共约2.23亿元,累积利用电石渣约19.5万吨,粉煤灰约58万吨,化工盐渣约0.2万吨,节约标准煤2.4万吨,减排二氧化碳约8.4万吨,减排二氧化硫约0.228万吨。“固体废物利用科技专项”技术辐射消纳的固体废物达200多万吨,为实现清水塘地区工业固体废物“零堆存”提供了强大的科技支撑。

控新治旧,科技支撑湘江重金属污染治理

“治理湘江重金属污染,总的原则是‘控制新的污染,治理旧的污染’。‘控新’,是清洁生产,源头减排的问题;‘治旧’,是冶炼固体废物怎么消纳利用、工业废水如何治理回用的问题。”柴立元认为。

近几年,为推进湘江重金属污染治理,呵护湘江一江清水,我省制订了《湖南省节能减排科技支撑行动方案》,科技全面发力。省科技厅有关负责人介绍,针对湘江重金属污染治理,我省近年来加大科技支撑力度,涌现出区域循环经济关键技术、重金属污染治理技术、高效清洁冶炼工艺等一批重大科技成果,为把湘江打造成“东方莱茵河”提供了坚实的技术支撑。

“从中央到省里,都高度重视湘江重金属污染治理,通过政产学研用结合,先后攻克一批关键技术,建成一批示范工程。除清水塘工业区固体废物消纳,株冶集团建成的重金属冶炼废水生物化处理与回用关键技术示范工程,每年可为株冶减少500万吨废水排放,节约用水660万吨。盐渣回收利用关键技术在翔宇精细化工公司得到应用,废水COD排放减少八成,氨氮排放减少近六成。这些都有效降低了对湘江的污染,保障了流域生态环境和食物链安全。”柴立元说,未来科技在湘江重金属污染治理中将发挥更重要的作用,他对此充满信心。

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投入595亿元,集中治理湘江流域重金属污染区域

2011年3月,国务院批准了《湘江流域重金属污染治理实施方案》,计划投入资金595亿元完成927个项目,以株洲清水塘、湘潭竹埠港、衡阳水口山、郴州三十六湾、娄底锡矿山、长沙七宝山、岳阳原桃林铅锌矿七大重点区域为工作重点,突出完成民生应急保障、工业污染源控制、历史遗留污染治理三大重点任务,到“十二五”末,湘江流域涉重金属企业数量和重金属排放量均比2008年减少50%。

清水塘工业区只有1个排污口,向湘江达标排放

2011年8月5日,省委书记、省人大常委会主任周强在清水塘重金属污水处理厂宣布:“湘江流域重金属污染综合治理工作全面启动”。周强,省委副书记、省长徐守盛,国家环保部副部长张力军,国家发改委副秘书长赵家荣共同启动清水塘重金属污水处理厂“启动开关”。

总投资为3.09亿元的株洲清水塘重金属污水处理厂正式运行,意味着清水塘工业区重金属污水直排湘江成为历史。项目运行后,株洲全面取缔并整合包括现有17个企业在内的排污口和7个湘江直排口,实现清水塘工业区只有一个湘江排污口的目标。株洲清水塘地区的生活污水、工业废水和冶炼废水完全实现三套管网分流制,独立收集,分类处理。针对冶炼废水,将首先进行物化处理,再进行生化处理,最后进行深度处理。对于化工废水,则先物化处理,后进行化学混凝沉淀,再进行深度处理,使区域工业废水排放达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标,可排入任何地面水域(划定的保护区和游泳区除外),工业及农业用水均可。

“国家重金属污染治理工程技术研究中心”将布局湖南

2011年11月,由省科技厅组织省内有关单位,联合国内优势科技力量,向科技部申报的一大批科研项目得到青睐。“铅锌重金属清洁冶炼关键技术”、“有色金属资源基地重金属减排与废物循环利用技术与示范”、“大型矿产基地生态恢复技术与示范”等项目被科技部纳入2012年项目实施计划,有望获得国家专项经费支持1.7亿元以上。并且,“国家重金属污染治理工程技术研究中心”将布局湖南。