
近年來,生物醫藥產業已成為江蘇省經濟發展的一大亮點。2022年全省生物醫藥產業實現產值超5000億元,規模居全國第一。
制藥工業是揮發性有機物以及有毒有害污染物的重要來源之一,其生產過程中的化學反應、溶劑揮發、燃料燃燒等過程,都可能產生多種新污染物,對環境和人體健康造成不良影響。
近年來,江蘇在開展新污染物治理中,科技創新不斷取得突破。
7月4日,江蘇省生態環境廳總工程師王燕楓帶領多名專家和企業界代表,赴泰州市開展新污染物低碳治理技術科技幫扶活動,現場觀摩了揚子江藥業集團江蘇海慈生物藥業有限公司(以下簡稱海慈生物)的含氯有機廢氣治理示范項目,該項目的技術核心為RTOC系統。
王燕楓表示,該系統針對當前大氣污染治理的堵點問題進行探索,為江蘇制藥企業在含氯有機廢氣處理方面提供了新的技術路徑。
“持久性有機污染物是新污染物的重要大類,含氯揮發性有機物則是持久性有機污染物其中一部分。”南京大學環境規劃設計研究院工程技術中心主任徐遵主告訴《瞭望東方周刊》。RTOC系統全稱為含氯VOCs蓄熱燃燒-催化關鍵技術與裝備系統,是徐遵主團隊多年的科研成果。
工業生產離不開二氯甲烷,更安全的替代品又暫未找到,如何減少其排放成為科技攻關的重點。
含氯揮發性有機物,即含有氯元素的揮發性有機物,通過揮發、泄漏、排放等途徑進入環境中,可造成臭氧層破壞、光化學煙霧和全球變暖等環境問題。由于氯元素電負性很強,其在自然界中游離性狀態下難以被生物降解,易在生物體內累積,具有很強的“三致作用”(致癌、致突變、致畸)。
二氯甲烷是含氯揮發性有機物的典型代表之一。
在國家《重點管控新污染物清單(2023年版)》中,共收錄14類新污染物,其中第10類即為二氯甲烷。在我國《有毒有害大氣污染物名錄(2018年版)》《有毒有害水污染物名錄(第一批)》中,二氯甲烷均榜上有名。
二氯甲烷素有“萬能溶劑”之稱,由于其獨特的物理化學特性,在制藥、石化、農藥、電子工業等多個領域廣泛應用。
“目前,業內仍未找到更合適、更安全的替代品。”徐遵主介紹。
海慈生物是揚子江藥業集團下屬原料藥生產企業,也是集團唯一的化學原料藥的研發、中試和生產基地,現有12個生產車間、員工700余人。
“二氯甲烷是我們公司生產的必備原材料,二氯甲烷每年使用量為6.12噸,用量較大;其沸點只有39.6℃,揮發量較大,如得不到有效治理,對環境影響也較大。”海慈生物環境維護車間主任戴鵬程告訴《瞭望東方周刊》。
“二氯甲烷聞起來有點沖并刺激呼吸道,對健康不利。”該車間工作人員艾龍說。
在長三角區域統一標準《制藥工業大氣污染物排放標準》中,二氯甲烷排放限值標準為20毫克/立方米。工業生產離不開二氯甲烷,更安全的替代品又暫未找到,如何減少其排放成為科技攻關的重點。
“十四五”以來,大氣治理進入深水區,一些常規措施比較難見效,低效的治理技術和設施,是制約揮發性有機物污染治理的瓶頸。
據戴鵬程介紹,公司此前通過活性炭或樹脂吸附方式,在各車間單獨處理、凈化含氯有機廢氣,具有一定超標風險。現在,廢氣經吸附后再導入RTOC系統處理,二氯甲烷排放濃度已低至1.8毫克/立方米,遠低于限值;公司有機廢氣全年減排量達223.2噸,二氯甲烷減排量達2.18噸。
非甲烷總烴(有機廢氣的一類)的國家排放標準限值為60毫克/立方米,海慈生物的該項廢氣指標此前在45-50毫克/立方米區間浮動,經RTOC系統處理后,已基本處于10-15毫克/立方米。
“系統處理效率高,運行穩定,而且是自動化管理,各項運行數據在電腦上一目了然。”艾龍評價道。他的工作是在中控室的電腦上監控系統運行參數,并對設備進行日常巡查和保養。
“新污染物治理的總體工作思路是‘篩、評、控’和‘禁、減、治’,我們研發RTOC系統,是在‘控’環節下功夫,在過程中進行管控減排。”徐遵主表示。
泰州市醫藥高新區廠房林立,是我國首個醫藥類國家級高新區。1300多家生物醫藥企業聚集于此,助力泰州“醫藥名城”建設。海慈生物就坐落于醫藥高新區泰鎮路8號。
在海慈生物廠區,《瞭望東方周刊》記者現場觀摩了RTOC系統的應用。系統有兩層樓高,呈銀灰色,一個大排氣筒伸向天空,一根粗管道從生產區域接入,盤繞于幾個大爐罐之間,管道上印著“廢氣”字樣;設備上貼著警示語“注意高溫、小心燙傷”。艾龍日常工作的中控室就位于幾十米外。

RTOC 系統的核心突破在于,團隊發現了一種高性能催化劑,可將含氯有機廢氣在凈化過程中產生的二噁英催化分解,實現“近零排放”,打破了多年來的技術瓶頸。
據戴鵬程介紹,該系統主要處理方式是高溫燃燒:有機廢氣經預處理后,進入燃燒室,經850℃以上高溫氧化分解,尾氣進入急冷塔,以堿噴淋進行二次凈化,最終潔凈氣體進入排氣筒排放至高空。
高凈化率并不是RTOC系統最關鍵的科研突破。
在有機廢氣凈化領域,蓄熱式熱力焚化爐技術已應用了30余年,該技術將有機廢氣以高溫燃燒,使廢氣中的揮發性有機物氧化分解成二氧化碳和水,但這一傳統方式在處理含氯有機廢氣時,易產生二噁英次生污染,該難題一直困擾業界。
“二氯甲烷在凈化燃燒時,往往會產生二噁英。”徐遵主介紹。
二噁英有“世紀之毒”之稱,被視為世界上最危險的化學物質之一,具有高毒性、持久性、生物積累性和長距離遷移性四大特征,一旦滲透到環境之中,很難自然降解消除。
2001年,首個關于新污染物的國際公約《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》將危害最大的12種持久性有機污染物作為首批重點管控對象,被稱為“骯臟的一打”(dirty dozen),二噁英是其中之一。
有科普文章稱,二噁英大家族中,其中幾種污染物的毒性是氰化物的130倍、砒霜的900倍。
據徐遵主介紹,RTOC系統的核心突破在于,團隊發現了一種高性能催化劑,可將含氯有機廢氣在凈化過程中產生的二噁英催化分解,實現“近零排放”,打破了多年來的技術瓶頸。
此外,傳統焚化爐的核心部件,在高溫、高氯、高酸、高濕條件下面臨腐蝕難題,針對這一行業痛點,徐遵主團隊研發出一種新型防腐材料,令設備主體部件使用壽命得以成倍提高。
2022年,RTOC系統的核心技術獲得“江蘇省環境保護科學技術獎一等獎”。以RTOC系統為技術核心的“制藥行業含氯VOCs與二噁英協同低碳減排案例”,入選2023年江蘇省生態環境廳綠色低碳環保產業十大典型案例。徐遵主也被評為南京市“紫金山英才計劃高層次創新創業人才項目”人才。
深秋,南京市鼓樓區的一條馬路旁,高大挺拔的梧桐豎立于道UyoXFXfbxxO8kvJ48QKpTA==路兩旁。南京大學環境規劃設計研究院集團(以下簡稱南大環規院)總部便位于這鬧中取靜之處,徐遵主團隊在其中一棟高樓的14層辦公。他的另一個身份是南大恩潔優環境技術(江蘇)股份公司(以下簡稱恩潔優公司)負責人。
恩潔優公司成立于2021年,是由南大環規院工程技術中心整建制孵化的一家科創型企業,擁有近60名員工,主攻醫藥、半導體、農藥和實驗室等行業廢氣處理。恩潔優之名源自NJU(Nanjing University南京大學)的音譯,分別取感恩、潔凈、優秀之意。
南大環規院前身是1978年教育部批準設立的南京大學環境科學研究所,2012年校企改制后,定位為專業的環境服務商,通過技術賦能,為客戶提供綜合環境治理解決方案。
據徐遵主介紹,早在2013年,團隊便開始前瞻性布局有機廢氣治理技術、材料與裝備的研發,陸續實施10余項自主研發課題。RTOC系統研發始于2017年,成型于2021年,累計投入研發經費超千萬元。
研發過程中,團隊曾遭受不少質疑,能否突破行業累積多年的技術瓶頸?團隊認準行業痛點,堅定信心攻克難關,歷時7年終得以成功。
也就在此時,政策東風不期而至。
2022年5月,國務院辦公廳印發《新污染物治理行動方案》,我國新污染物治理進入新階段。
“產品和服務更好賣了。”徐遵主坦言,“也獲得了更多政府層面的支持。”
2021年,RTOC系統被天津藥業集團購買。2023年后,恩潔優公司業務迅速擴張,目前客戶已近50家,涉及醫藥、農藥、化工、電子、材料等行業,其中醫藥行業客戶占比最大。
2022年至今,徐遵主團隊累計獲得各級財政支持經費數百萬元。目前,團隊和江蘇省環境科學研究院正在聯合開展新污染物試點排查,共同編制《江蘇省化工園區重點管控新污染物二氯甲烷和三氯甲烷控制技術指南》,推動江蘇省大氣污染防治領域新污染物治理水平。
9月27日,恩潔優公司憑借RTOC系統獲得第九屆“創客中國”江蘇省中小企業創新創業大賽總決賽企業組一等獎。
海慈生物的RTOC系統占地約1000平方米,于2023年3月投建、10月正式運行。
2023年1月,海慈生物組織專業團隊,在外奔波一周,驅車近2000公里,考察調研了近10家廢氣處理設備相關企業,最終選定恩潔優公司,項目整體投資近1500萬元。
戴鵬程表示:“國家治理新污染物,對企業提出了更高的環保要求,作為泰州市新污染物治理試點,我們必須做好表率,體現企業的社會責任擔當。”
戴鵬程于2007年入職海慈生物,此前擔任公用工程和污水處理車間的主任,引入RTOC系統后,公司將該車間重組為環境維護車間,負責公司廢氣、污水處理等環境事宜,車間規模從6人擴展為15人。
艾龍是環境維護車間成立后招收的第一批新員工之一。2023年,他畢業于南京理工大學環境工程專業,入職后的前3個月,他的主要工作就是學習了解RTOC系統。
“江蘇對新污染物治理非常重視,抓得相當緊。”戴鵬程和徐遵主不約而同地表示。

截至目前,江蘇已連續三年列入生態環境部新污染物環境監測試點省份。2022年12月,《江蘇省新污染物治理工作方案》發布,列出18項主要任務,正式拉開江蘇新污染物治理工作大幕。
2024年8月,江蘇完成全省新污染物環境本底調查監測,調查共設置293個點位,涉及18大類約180種新污染物,如紫外吸收劑、有機磷酸酯、抗生素、全氟化合物等。
在國家《新污染物治理行動方案》發布3個月后,江蘇省發布《江蘇省百園千鎮萬企生態環境科技幫扶行動計劃(2022-2025)》,將“固體廢物與新污染物全過程管控”列為十大幫扶內容之一。
2023年底,江蘇省生態環境廳舉辦全省生態環境治理創新實用技術專題培訓,新污染物治理是培訓重點內容。
中國工程院院士、北京師范大學環境與生態前沿交叉研究院院長余剛告訴《瞭望東方周刊》:“在省級層面的新污染物治理實踐中,江蘇走在了前列。”