程芳琴(后排左三)带领团队开展样方调查研究。
山西大学供图
人物小传
程芳琴,1964年7月生,山西临猗人,国家卓越工程师、山西大学原副校长,国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室主任。她长期致力于工业固废处理与处置的关键技术研发与工程化应用,曾获国家科技进步奖二等奖2项,被授予全国五一巾帼奖章、全国三八红旗手等荣誉。她带领团队发明的“以废治废”煤矸石堆场无害化处置集成技术,实现了煤矸石等工业固废的规模化消纳。
在工业发展进程中,工业固体废物产生量日益增加。煤矸石、粉煤灰……这些固体废物,在山西大学教授程芳琴看来,都是放错位置的“宝贝”,可以回收利用,也可以提炼有价元素,做成新材料。煤矸石高效利用实现系列突破、多个固废综合利用示范项目落地……这些成果的取得,离不开程芳琴在工业固废利用领域的深耕。
近30年来,程芳琴带领团队聚焦煤、电、冶等产业中产生的工业固废处理处置问题,致力于工业固废的低碳化、高值化利用和无害化处置。当前我国工业固废处理面临着怎样的机遇与挑战?如何进一步提升固废资源化利用水平?带着这些问题,记者走进山西大学,与程芳琴进行了交流。
“让工业固废逐步从环境负担转化为可利用资源”
问:工业固废的处置与利用有哪些方式,能不能给大家科普一下?
答:工业固废管理通常遵循“资源化利用和无害化处置并重”的原则。具体实践中,需要区分“处理”与“处置”两个关键环节,处理是为了再利用,而处置则是为了无害化。
比如,我们熟知的煤矸石,因为含有一定的碳,在工业生产中常通过“破碎—筛分”等物理方法实现分离,或者采取更高效的光电分选技术,精准识别并富集高热值组分,从而满足电厂燃烧利用的要求。再比如,针对固废中影响环境的硫或重金属等物质,我们就要进行无害化处置。
通过“预处理活化—资源化利用—无害化处置”的技术链条,让工业固废逐步从环境负担转化为可利用资源,促进循环经济发展。
问:我们常说的“变废为宝”,潜力到底有多大?难点在哪里?
答:现在其实大家都认同“变废为宝”,从小事做起也都达成了共识。工业废物中依然含有一些有价值的元素,我们可以对这些元素进行梯级利用。我们团队在河南和山西建了两套生产装置,从电解铝固废中提取锂。有一段时间,锂的市场价格比较高,可以说,我们的回收工作就是对原生资源的一种有效利用。
想要“变废为宝”,要解决两个关键问题。
一是解决对固废的资源属性认知不清的问题。废物组成复杂,每条生产线排出的废物不一样。如果没有搞清楚某工厂采用的前端生产工艺,对固废的组成和属性没有摸透,就急着上技术、建生产线,会导致该回收的没收回来,或与废物中的杂质被一起处理,投资成本与预期差距大。
二是解决市场竞争中的成本倒挂问题。目前,制约技术推广的原因主要是成本高。比如,通过煤矸石、粉煤灰等工业固废制备铝系产品,与通过铝矾土原矿相比,采用环节和工艺路线不同,成本更高。因此只靠技术是不够的,还需要政策和市场两只手调节。