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“农林废弃物快速热解制造腐植酸环境材料及其应用项目不仅取得了多项世界首创的成果，还成功实现了工业化应用。三年来，该系列产品修复土壤1000万亩，增加经济效益38亿元。它们受到农业农村部的青睐，正在全国推广应用。”近日，中国石油大学(华东)化工学院田教授在接受科技日报记者采访时表示，获得国家技术发明二等奖的农林废弃物快速热解技术及其应用项目，可以同时克服两大“拦路虎”，变废为宝，为地球“护肤”。
土壤是地球脆弱而珍贵的“皮肤”，是土地上的生命之源，却面临着持续退化的危机。田介绍，如何修复中国高达55亿亩的退化土壤，如何高效利用每年约13.5亿吨的农林废弃物，是两大世界级难题，成为中国实现“双碳”目标和乡村振兴道路上的两大“拦路虎”。因此，中国石油大学(华东)正在加快推进农林废弃物快速热解创造的腐植酸环境材料及其应用项目的产业化应用。
田在调研中发现，一方面，由于缺乏规模化高值化利用技术，大量农林废弃物露天焚烧，造成环境污染和资源浪费；另一方面，国际公认的绿色高效土壤修复环境材料——腐植酸急需修复退化土壤。
能否创造性地将两者结合起来？带着这样的想法，田于2003年组建了一个团队开始相关研究。
对此，田团队提出了“在快速热解过程中控制氧气和灰分”的思路，首创了一整套农林废弃物自混合下行循环床快速热解技术，在国内外率先解决了高纯度、高活性生物腐植酸的高效制备问题。
“与世界上现有的许多生物质快速热解技术用于生产液体燃料不同，我们的快速热解生产腐植酸需要最大限度地保持氧气，以提高产品活性，并大大降低生产成本。”田介绍，该项目取得多项突破，液体收率和含氧量高，实现了三废排放，即原料干化压榨，工艺难处理；活性官能团比现有腐植酸高3倍以上。
“该技术解决了我国优质矿物腐植酸资源缺乏的问题，为我国工农业生产和环境修复提供了优质、廉价、高纯、高活性的腐植酸原料。”田对说道。
为早日实现科技成果转化，田团队发明了自混合下行循环床快速热解设备及一系列专有关键设备，首次实现了农林废弃物生产高纯度、高活性生物腐植酸的产业化，为农林废弃物规模化、高值化利用创造了战略机遇。
“农林废弃物快速热解工业生产腐植酸，世界独一无二，别无分号。”田自豪地说。为了尽快把研究成果从“实验室”转移到“生产车间”，他一年中三分之二以上的时间时间都花在实验室和工业现场。2012年，通过团队的努力，位于黄河三角洲的东营市广饶县建成了世界上最大的单套20万吨/年工业厂房。该厂一次开车成功，多年来连续经济运行。
目前，在碳中和的背景下，退化土壤的修复是一个世界性难题，任重而道远，挑战巨大。污染土壤包括重金属污染、盐渍化、荒漠化等多种复杂类型，修复的条件、要求和目标各不相同。
“腐植酸被誉为土壤生态环境可持续发展的生命之源，能促进土壤中微生物的生长，促进土壤颗粒化，增加孔隙度等。并形成良好的土壤环境，提高作物产量。”田介绍，研究团队融合了化工、环保、农业等领域的知识，利用团队的生物腐植酸，创造了重金属污染土壤修复剂、盐碱地改良剂、可降解腐植酸地膜等一系列高价值的针对性腐植酸环境材料，解决了污染退化土壤可持续修复的世界性难题。
团队首次提出盐碱地生物腐植酸治理与生态可持续改良新方法，从源头上解决了土壤盐碱化问题，土壤团聚体数量增加130%以上，生物活性提高30%以上，实现了当年收益变当年种植，成本不到其他成熟技术的30%。
“修复反应速度快，使用方便，成本低，无二次污染，首次修复持续有效。”田介绍，2013年以来，腐植酸盐碱地改良剂在山东、吉林、内蒙古应用示范近10万亩盐碱地改良修复，玉米、竹柳、甜高粱、葡萄种植成功。土壤指标正常，增产效果显著。
“团队和企业生产的‘奥佳’腐植酸复合肥等产品，在莱西、平度等地的生姜、西红柿、花生、桃子生产中应用，提质增产效果很好，其中生姜产量翻了一番。”田介绍。
目前，项目系列产品已在山东、吉林、甘肃等20多个省市示范推广。三年来，仅其中两家就增加产值3.95亿元，增收节支38.3亿多元，取得了显著的社会效益和环境效益。
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