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变废为宝,“泥”领矿区修复新时代

来源:内蒙古东源环保科技股份有限公司 作者:王靖 时间:2024-11-25 16:32:44

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生态环境构成了人类存续的根本基石,缺乏生态文明,现代化便无从谈起。鄂尔多斯市煤炭资源富集,全市由东到西皆为易开发的优质煤田,因此带来了大量的煤炭开采工作。粗放的煤炭开采工作,使矿区生态遭到了难以修复的破坏。结合鄂尔多斯矿区的自然禀赋,考虑到以前修复生态的老办法赶不上现代设备的破坏速度和面积。因此,东源环保公司针对鄂尔多斯典型脆弱矿区植被种质资源缺乏、近自然恢复途径不明、植被重建与保育技术等科学问题,联合中科科学研究院过程研究所基于植被演替规律、适生乔灌草种筛选、植被优化配置、植被快速营建与保育等关键技术,旨在建立近自然植被快速恢复与保育技术体系,从而形成可应用推广的矿山生态修复乔灌草空间优化配置模式,为快速修复矿区破碎生态的问题,提供更有效的解决方案。

“实现高质量发展要靠科技创新培育新动能。”这是习近平总书记对创新力量的精辟论述。为贯彻绿水青山就是金山银山的新发展理念,政府大力倡导科研单位与企业携手共同谋求经济发展与生态修复领域更多的可能性。

十几年来,我们东源环保公司始终注重企业的创新发展,我认为科技是支持一个公司不断发展的核心动力。因此,我们将生态环保与科技创新紧密结合。为加强市政污水的处理效率,我带领公司团队对污水处理工艺的各个阶段进行了改进和提升,由此申报了30多项专利。通过对污水上下游技术的深入了解开始探索污泥的高值化利用。因此于2020 年开始积极和全国各大科研院所及高校合作申报多个课题,踏上了追寻绿色梦想的崭新旅程。

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内蒙古东源环保科技股份有限公司——花园式污水处理厂

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内蒙古东源环保科技股份有限公司——污水处理厂二沉池

一手抓护绿、扩绿,一手抓防污、治污

为深入打好蓝天碧水净土三大保卫战,推动鄂尔多斯市矿区生态修复的问题,我们东源环保公司通过对主营业务污水处理行业的深入了解,积极探索污泥的再次利用。通过与科研人员的多方探讨,探索出将污泥与煤矸石结合,生产为土壤改良产品的重要思路。为解决矿区生态修复问题提供了一条一石二鸟的高科技路径。

于2020年申报的《固废基材料高值化利用与矿区场地生态修复》课题,将污水厂污泥结合矿业固体废物煤矸石经过处理后,制为土壤改良和修复的改良产品,成功实现了变废为宝,为立足治污推动矿区修复开出了新“药方”。

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东源环保集团作为牵头单位,联合中国科学院过程所和内蒙古农业大学共同开展《固废基材料高值化利用与矿区场地生态修复》课题的研究。在专家团队和我们东源团队的共同商议下,将整个课题分为四个子课题,主要思路为废弃煤矸石改性耦合市政污泥的土壤修复产品开发,再构建新生态土壤改良菌群,在示范场地使用产品,优化矿区乔灌草空间配置,使用近自然恢复模式修复矿区生态及功能再生。其中我们东源环保公司负责子课题四《典型生态脆弱矿区立体生态修复及功能再生集成示范》的研究和实施。

子课题四基于地貌学、土壤侵蚀学、土壤学、植物学、恢复生态学等理论,采用野外调查和室内试验相结合的方法,开展典型矿区固废基产品修复、土壤改良、生态修复及功能再生技术的示范工作。基于实验室和中试实验分析的固废基产品、微生物菌群联合植物对土壤的修复及改良效果,设计示范工程方案。

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通过运用四项关键技术:1.废弃煤矸石改性耦合市政污泥资源化技术;2.基于土壤养分增效的多功能菌群构建技术;3.典型生态脆弱矿区乔灌草修复空间优化配置技术;4.废弃物资源化与矿区生态修复及功能再生关键技术;达到地貌重塑、剥离表土回用与土壤改良、污染阻控与修复、植被恢复的目的,实现土壤-植被生态系统功能再生模型的建立,及对土壤-植被生态系统对矿山修复响应过程和机制的探索。

2024年开始,课题结束实验室的研究阶段,在中国科学院过程所的实验室内千挑万选出来的菌剂,跨越遥远的路程来到了内蒙古,与等待多时的秸秆和煤矸石,在东源环保公司旗下污水厂的发酵设备中紧密地结合在一起,开展课题四的实施,成为能够为松散干枯的黄土带来生机的灵丹妙药。

生产过程不是一帆风顺的

在鄂尔多斯市科技局重大专项项目《生态脆弱矿区修复与功能再生关键技术及示范》的实施过程中,团队遇到了诸多预料之外的难题。这些难题不仅考验了我们的专业技能,更锻炼了团队的应变能力和团队协作精神。

最先遇到的问题是污泥的含水量过大、有机质过低。这使之前在实验室定好的土壤改良剂比例不再适用,也给后续的土壤修复工作带来了不小的困难。为了解决这个问题,团队进行了无数次的尝试,不断地修改和调配各成分的比例。经过不懈的努力,终于找到了一个恰当的调配比例,成功解决了污泥含水量大、有机质低的问题,为后续工作奠定了坚实的基础。

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我们在课题实施过程中遇到的第二大难关是实验室制定的精细化生产方案与粗放的现场生产工作的不匹配;在紧张且生产压力巨大的现场环境中如何精准的落实各生产环节,显得殊为不易。为此,团队建立了分工负责、全程把控的机制。通过将药品一次性称量分装好,并在每个关键环节都安排技术人员全程管控大大提高了工作效率和准确性,也确保了每一步操作的规范性和安全性。

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在炎炎夏日还面临着产品过度发酵的问题。由于天气炎热,堆放的产品内部容易发生发酵现象,这不仅影响了产品的质量,也给后续的植物种植工作带来了困难。为了解决这一问题,团队及时调整生产工艺和流程,利用铲车定期翻拌,将生产好的成品限时运往种植区,从而有效避免了发酵现象的发生和加重。

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令我们意想不到的是,在项目实施过程中,沟通方面的问题也不容忽视。由于专家团队和生产团队知识储备的不同,使大家沟通时常常会产生歧义。例如,专家团队要求准备容器,用来清洗煤矸石。公司方面准备了铁质容器。然而在现场实施时发现铁质容器会与药品发生反应,从而影响清洗效果。在紧急情况下,污水厂员工积极配合,迅速调来了ILDPE(线性低密度聚乙烯)材质的加药桶,从而解决了这一问题,确保了项目的顺利进行。由此可见,在生产过程中,专家团队在交代生产细节时,应尽量细化实施细节,生产团队也应直言不讳,把自己的疑问都提出来,尽量提前解决。

绿海扬帆育才梦,共绘生态发展新画卷

在东源环保总部创新技术部员工与旗下污水厂生产团队的共同努力下,鄂尔多斯市矿区生态修复项目取得了显著成效。通过采用创新的土壤改良和修复技术,项目团队成功地将废弃的煤矸石和污泥转化为土壤改良产品,并将其应用于矿区生态修复中。

此课题的创新点主要在于两点:1.实现废弃煤矸石改性耦合市政污泥资源化产品协同多功能微生物菌群同时实现污染土壤修复及生态功能再生;2.集“废弃物资源化修复-功能微生物改良-乔灌草空间优化配置-立体生态创新示范”为一体的典型脆弱矿区立体生态修复及功能再生重建创新示范。此课题不仅解决了固废处理难题,还为矿区生态修复提供了新的思路和解决方案。同时,项目的实施也推动了当地生态环境的改善和经济的可持续发展。

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随着项目的深入推进,项目实施矿区的生态环境得到了显著改善。矿区周围上百亩原本生态破碎的土地不断修复,重新焕发出了勃勃生机。一丛丛绿色在风中摇曳着,为这片曾经被“死神”青睐之地带来了无限的希望。这不仅为当地居民提供了更加宜居的生活环境,也为当地的经济社会发展注入了新的活力。

(作者:王靖,系内蒙古东源环保科技股份有限公司董事长。 )

图片来源:内蒙古东源环保科技股份有限公司 供图

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