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鋼鐵礦渣:改善土壤及水質,再資源化的優等生【2】

2013年11月28日09:02    

在水泥及肥料領域積累業績

高爐礦渣主要用於水泥原料、混凝土骨材及地基改良劑等。向高爐剛產生的高溫礦渣中加水使之迅速冷卻而得到的“水碎礦渣”作為水泥得到廣泛利用。

轉爐礦渣作為肥料,擁有較長的歷史,此外還作為道路的路基材料、水泥材料以及土木工程材料實現了產品化。現在,鋼鐵廠商正在大力宣傳利用礦渣成分改良土壤及水質等的環境改善效果。其意在提高礦渣產品的附加值,進一步擴大其用途。

JFE鋼鐵公司目前正與廣島大學合作,在該公司西日本鋼鐵廠福山廠區所處的廣島縣福山市,實施水質改善實証試驗。

福山市內有從面朝瀨戶內海的福山港延伸至市政府附近市區的“內港”。內港底部的污染底泥產生硫化氫,成為產生惡臭的原因。

在廣島縣福山市內港設置礦渣產品之后,抑制了導致惡臭的硫化氫的產生。即使設置9個半月(42周)之后依然有效,2013年1月的調查確認可抑制硫化氫的產生。

實証試驗中利用JFE鋼鐵將轉爐礦渣粉碎成碎石子一樣大小的產品。2011年8月在內港底部施工,鋪設了約430平方米。底部積存的污染底泥中所含的硫化氫如果接觸礦渣,硫化氫離子會與礦渣中所含的鐵離子結合,變成硫化鐵。硫化鐵不易分解,也不會產生異味。

實証試驗前,在內港的水中,檢測出1升水含有110∼350毫克硫化氫。實証試驗開始之后,對礦渣周邊的水進行檢測發現,已經降至4毫克以下甚至檢測不出。JFE鋼鐵礦渣事業推進部主任部員小山田久美說:“之后繼續對水質進行確認,發現即使施工后經過9個半月,礦渣依然在發揮作用。”

由於獲得了較好的效果,因此2012年7月將礦渣施工面積擴大到3510平方米,繼續進行實証試驗。

利用繁茂的海藻削減二氧化碳

在福山內港,還取得了促進水棲生物生長的效果。施工前,這裡僅棲息有少量生活在污泥中的多毛綱生物。

而在作為試驗對象的區域,出現了海鞘類等大量棲息於海底的其他多毛綱生物。此外還觀察到螃蟹等甲殼類生物及魚苗等,開始形成生物易於生存的水質環境。利用礦渣的效果海水得到淨化,同時返回的生物則會吃掉產生污泥的有機物。復合淨化已經取得一定進展。

海域環境的改善在全球變暖對策及提高生物多樣性方面也具備一定的效果。如果污泥消失、海藻繁茂,光合作用會愈發活躍,產生與植物同樣的二氧化碳吸收效應。聯合國環境規劃署(UNEP)已經將海洋生物的二氧化碳吸收效應命名為“藍色碳匯”(BLUE CARBON)。魚、貝類及珊瑚等也變得易於生存,其種類和數量有所增加。

JFE鋼鐵在橫濱八景島海島樂園(橫濱市)針對改善海洋水質,實施了共同研究。在海中設置礦渣產品之后,海藻繁茂生長(左)。海藻根纏繞在礦渣產品上,牢牢附著在礦渣上(右)。

設有水族館和游樂場等的橫濱市橫濱八景島海島樂園目前正在實施使用JFE鋼鐵礦渣產品改善用地內海洋環境的共同研究。

使用的是JFE鋼鐵自主開發的灌入了二氧化碳、碳酸鈣含量豐富的礦渣產品。碳酸鈣容易附著在由相同成分構成的貝類及珊瑚上。由於呈塊狀且空隙較多,因此海藻的根可進入縫隙中,易於附著。

另外,還鋪設了岩石狀及碎石子狀礦渣產品。除了鵝掌菜等海藻生長粗壯繁茂之外,碎石子狀礦渣也已經成為螃蟹和海參等的巢穴。因作為餌料的海藻增加而更易於生存的魚類會吸食海水中的有機物,這也有助於海水淨化。小山田主任部員說:“海水透明度得到改善,生物多樣性得到提高。”

通過削減需求開拓新用途

JFE鋼鐵目前還在向橫濱市開展的“藍色碳匯實証試驗事業”提供礦渣產品。除了促進海藻類的生長外,橫濱市目前正在探討開發全球尚無先例的、對海洋生物的二氧化碳吸收量進行評估的手法。橫濱市和JFE鋼鐵10月宣布,還將在市內的山下公園,進行使用礦渣產品的水質淨化共同研究。

1980年代,有一成多礦渣沒有實現再資源化,而是進行了填埋處理,但如今已經有99%實現了產品化。即便如此企業等依然在大力宣傳環境改善效果,其背景在於日本國內建設及土木工程減少。企業為了彌補需求的減少,而在努力開拓新用途。

另一方面,礦渣所含的石灰與水反應會呈現較強的鹼性。日本的土壤由於酸性較強,因此會被中和,但用於水域時,需要採用正確的施工法。日本礦渣協會敦促廠商與施工者要相互詳細確認防止鹼水流出對策。此外還公布了每年請第三方機構審查一次的管理方針。

礦渣也被稱為“再資源化優等生”。為了能夠為環境淨化持續做貢獻,還需要正確地採取對策及進行管理。(作者:馬場未希,日經能源環境網 供稿) 

(責編:值班編輯、庄紅韜)

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