真正的原创！还秆于田，这个团队获2020年度国家技术发明二等奖！

腐植酸是国际公认的绿色高效土壤修复材料。如何利用农林废弃物快速热解制取腐植酸环境材料，变废为宝，实现原子循环经济，尚无先例，是我国乃至世界生物质产业极具挑战性的全新课题。中国石油大学（华东）化学工程学院教授田原宇团队历时15年，终于解决了这一世界难题，原创性提出“快速热解过程控氧控灰”思路，发明自混合下行床快速热解成套技术，首次实现农林废弃物制取高纯高活性生物腐植酸的工业化。通过基础研究、工艺和设备以及产品的原始创新，建成世界最大规模的快速热解装置，引领生物质快速热解技术的发展，并获得2020年度国家技术发明二等奖。同时，该技术广泛应用于农业还可以加快固碳，为我国实现“双碳”目标贡献更多力量。

最大化制取液体腐植酸

环境保护和可持续发展是当今世界的主题。我国农林废弃物年产约13.5亿吨，因缺乏大规模高值利用技术，导致露天焚烧造成严重的环境污染和资源浪费；同时因重金属污染、盐碱化和沙化等造成的退化土壤已高达55亿亩，严重威胁着食品安全和粮食安全。而腐植酸是国际公认的绿色高效土壤修复材料。

田原宇介绍，目前生物质快速热解技术均以制取液体燃料为主，要求最大化脱氧以提高产品热值，原子经济性差，尚处研发与示范阶段；但制取腐植酸的工艺则与之相反，它要求最大化保留氧以提高产品活性。自2006年开始，田原宇团队就开始这一领域的难题攻关，历经15年攻关，通过基础研究、工艺和设备以及产品的原始创新，目前，已经建成世界最大规模的快速热解装置，年处理农林废弃物20万吨级，生产生物腐植酸10万吨，引领生物质快速热解技术的发展，总体技术处于国际领先水平。

经过15年攻关，田原宇团队原创性提出“快速热解过程控氧控灰”思路，发明自混合下行床快速热解成套技术，首次实现农林废弃物制取高纯高活性生物腐植酸的工业化。

“该发明破解了超短接触反应-热质传递-温度-压力多因素协同控氧的难题，首创农林废弃物自混合下行床快速热解制腐植酸新工艺，就是将农林秸秆的大分子通过快速加热断裂成不同的分子结构，具体形态有约10%的小分子气体、约50%的中等分子的液体和约30%的大分子固体，其中液体为腐植酸，具有修复土壤的作用；气体为燃气，用作供热或发电；固体用作改良土壤和生物菌肥的载体。”田原宇说，实现了最大化制取液体产品并保留其原有含氧官能团，获取高活性生物腐植酸，将秸秆最大限度资源化利用，还秆于田。

田原宇介绍，与现有腐植酸产品相比，他们的产品纯度≥96%，成本降低80%。同时，在国际上首次实现固体有机物快速热解的液体含灰≤0.1%；此外，原创发明自混合下行床快速热解装备及系列配套专有设备，满足了快速热解制腐植酸工艺的超短接触反应和分离的需求，率先突破了工艺设备匹配性差、液体控灰难、装备大型化和稳定运行困难的四大瓶颈，建成世界单套规模最大的20万吨/年工业化装置并实现长周期稳定经济运行。与国际先进水平相比，液体收率提高15%以上，含灰由≥10%降至≤0.1%。

实现不同污染退化土壤定制不同靶向腐植酸环境材料

田原宇团队除首次实现农林废弃物制取高纯高活性生物腐植酸的工业化，同时，还创制系列高值靶向腐植酸环境材料，首次实现污染退化土壤高效经济快速的绿色可持续修复。

田原宇介绍，该研究针对不同类型污染退化土壤复杂体系的修复需求，采用分子设计理论，创制了系列高值靶向腐植酸环境材料，根据不同土壤情况定制靶向环境材料，消除了现有腐植酸在土壤修复中针对性和稳定性差的缺陷，率先攻克了污染退化土壤可持续修复的世界性难题。

“我们还发明了系列生物腐植酸可控化交联聚合反应工艺和装备，实现了靶向腐植酸环境材料的工业化生产。”田原宇说首次实现铬污染土壤可持续修复的工业化，经SGS(国际通标公司)检测，脱毒≥99.92%，污染不反弹，修复后即可种植；首次提出盐碱地腐植酸团粒化造粒、生态可持续改良新方法，从源头解决了土壤盐碱化难题，土壤团粒量提高≥130%、生物活性提高≥30%，实现当年改当年种当年收益，成本不到现有技术的30%。

据了解，该项目授权发明专利38件，其中美国专利7件；发表论文47篇、出版专著1本，起草行业/团体标准（意见征求稿）5项。系列产品已在山东、吉林和甘肃等20多个省市示范和推广应用。社会和环境效益显著。

此外，由于系列靶向腐植酸环境材料的显著成效，2019年中国石油大学(华东)成为与农业农村部耕地保护中心“全国净土行动”签订战略合作协议的首家高校。

目前，系列高值靶向腐植酸环境材料产品正在东北三省等地推广，用以改良黑土地。未来，他希望更多土地能够用上腐植酸系列产品，促进农业增产增收，更好助力国家“双碳”目标实现。