作為“十三五”期間“水體污染控制與治理”國(guó)家重大科技專項(xiàng)的重要組成部分，“城市水環(huán)境整治重點(diǎn)工程技術(shù)與實(shí)證項(xiàng)目”實(shí)施3年多以來(lái)，取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，科學(xué)研究成果和高品質(zhì)人才迭出，成績(jī)喜人。
四條主流技術(shù)路線，每一條都有很好的工程集成應(yīng)用
習(xí)近平總書(shū)記提出“綠水青山就是金山銀山”理念，綠水青山離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)的強(qiáng)大支撐。經(jīng)過(guò)數(shù)個(gè)五年規(guī)劃的努力，我國(guó)的環(huán)境科學(xué)取得了喜人的成績(jī)。隨著我國(guó)污水處理設(shè)施的高速發(fā)展，污水處理廠的污泥產(chǎn)生量日益增加。這些污泥不同于河堰塘庫(kù)中的泥土，其無(wú)害化、資源化和能源化利用要求日趨緊迫，但行業(yè)內(nèi)的“重水輕泥”現(xiàn)象讓污泥問(wèn)題日益成為環(huán)境難題。
污泥領(lǐng)域標(biāo)志性成果責(zé)任專家、同濟(jì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)戴曉虎教授介紹，污泥處理處置在“十一五”和“十二五”期間取得了階段性進(jìn)展，確定了四條主流工藝路線，即“厭氧消化+土地利用” “好氧發(fā)酵+土地利用”“干化焚燒+灰渣填埋或建材利用”“深度脫水+填埋” 。我們的主要任務(wù)就是集成這些關(guān)鍵技術(shù)，打造規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的技術(shù)路線，并完善相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與政策法規(guī)。
“項(xiàng)目依托北京高碑店、上海白龍港等典型實(shí)證工程，開(kāi)展工程實(shí)證評(píng)估和主流污泥處理技術(shù)路線的集成優(yōu)化。”戴曉虎教授介紹，課題打通污泥穩(wěn)定化處理與資源化處置的銜接與系統(tǒng)集成，形成成套集成技術(shù)與工藝包，并在此基礎(chǔ)上形成我國(guó)污泥處理處置成果案例庫(kù)，建立了我國(guó)污泥處理處置產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的管理政策與標(biāo)準(zhǔn)體系。
據(jù)悉，“污泥課題”由同濟(jì)大學(xué)牽頭，聯(lián)合上海、北京、重慶、鄭州、深圳等地的8家單位聯(lián)合組成“產(chǎn)-學(xué)-研-用”團(tuán)隊(duì)合力推進(jìn)四條技術(shù)路線的實(shí)證、集成研究。
“厭氧消化+土地利用”工藝路線如何實(shí)證?課題選擇北京高碑店污水處理廠，目前已建立了污泥高級(jí)厭氧消化技術(shù)路線的污泥處置工程運(yùn)行管理方法和四條主流技術(shù)路線的工程實(shí)證評(píng)估方法體系。科研人員與企業(yè)針對(duì)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題合力攻關(guān)，最終編制出高級(jí)厭氧消化技術(shù)工藝包。
“污泥深度脫水+填埋”工藝路線的工程實(shí)證研究選擇上海白龍港污水處理廠。研究發(fā)現(xiàn)，施行新工藝后，無(wú)論是沼氣產(chǎn)出率、有機(jī)質(zhì)分解率，還是揮發(fā)酸與堿度的比值都顯著優(yōu)化，且污泥經(jīng)厭氧消化系統(tǒng)后的腐殖化明顯增強(qiáng)。
“污泥高溫好氧發(fā)酵+土地利用”的工程實(shí)證研究選擇了鄭州污水凈化公司，目前已經(jīng)形成了全鏈條集成技術(shù)。研究選擇公司旗下的鄭州市雙橋廠、八崗廠，對(duì)比分析了好氧發(fā)酵過(guò)程pH值、含水率、有機(jī)份、電導(dǎo)率、總氮等指標(biāo)變化，總結(jié)了不同好氧發(fā)酵工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí)針對(duì)車間臭氣等問(wèn)題，分別設(shè)計(jì)出除臭系統(tǒng);酸洗堿洗裝置設(shè)計(jì)，采用稀硫酸作為阻垢劑，采用氫氧化鈉溶液作為堿洗液;完成了污泥好氧發(fā)酵工藝方案提升優(yōu)化研究，形成了工藝包。最終，構(gòu)建完成污泥處理產(chǎn)物園林利用產(chǎn)業(yè)化模式和好氧發(fā)酵實(shí)證工程評(píng)估體系。
“污泥干化焚燒+灰渣填埋/建材利用”即通常所說(shuō)的“一把火燒了”，但污泥處置的這項(xiàng)技術(shù)可沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。課題組選擇上海竹園污泥處理工程，最終形成了污泥干化焚燒工程實(shí)證評(píng)估方案;初步形成評(píng)估指標(biāo)體系，完善了干化焚燒工藝包編制框架。“目前，污泥干化焚燒工程實(shí)證與集成方面，已形成了一套基于問(wèn)題診斷和設(shè)計(jì)運(yùn)行原則優(yōu)化的工程評(píng)估方法，可供其他工程借鑒。”戴曉虎介紹。
讓處置后的污泥為綠水青山“加分”
城市污泥經(jīng)過(guò)這些技術(shù)路線處理后，還是要回到大自然中去，但它是安全的嗎，如何保證其安全?“污泥課題”基于土地利用、安全填埋、焚燒產(chǎn)物建材利用等三類主要污泥處置方式，開(kāi)展污泥安全處理處置與資源化技術(shù)銜接與優(yōu)化研究。“讓處置后的污泥為綠水青山加分。”戴曉虎告訴記者。為此，課題首先梳理國(guó)內(nèi)污泥現(xiàn)狀、土地利用標(biāo)準(zhǔn)和政策法規(guī)等，對(duì)照海外此類研究，深入開(kāi)展其對(duì)植物生長(zhǎng)的影響和其在環(huán)境中遷移規(guī)律的分析。目前，研究已經(jīng)凝成三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：提出了污泥處理產(chǎn)物園林產(chǎn)業(yè)化利用方案(模式)、污泥多樣化產(chǎn)品市場(chǎng)化的園林利用方案，建立了一套得到園林行業(yè)認(rèn)可的共贏體系;研發(fā)出污泥焚燒產(chǎn)物用于建材技術(shù)，課題在江蘇某企業(yè)的實(shí)證研究成功產(chǎn)出合格的成品磚，目前正在制定產(chǎn)業(yè)化方案;研發(fā)出污泥碳化產(chǎn)物園林利用技術(shù)，吊蘭、千日紅、鵝掌柴的栽培實(shí)驗(yàn)表明，污泥作為基土的施用效果良好。
“通過(guò)這些實(shí)證研究，我們目前已經(jīng)形成污泥安全處置和資源化的產(chǎn)業(yè)支撐體系。”戴曉虎介紹，這些技術(shù)包括污泥安全處理處置與資源化技術(shù)集成開(kāi)發(fā)與標(biāo)準(zhǔn)化成果、污泥安全處理處置與資源化產(chǎn)業(yè)發(fā)展支撐體系、我國(guó)污泥處理處置技術(shù)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)等，課題所取得的成果對(duì)推廣應(yīng)用污泥處理處置主流技術(shù)路線具有較好的指導(dǎo)價(jià)值。
一連串成績(jī)單都很閃亮
采訪獲悉，伴隨著實(shí)證研究的推進(jìn)，課題目前已經(jīng)取得良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)等效益。課題組在長(zhǎng)沙建設(shè)了國(guó)內(nèi)首個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低質(zhì)污泥水熱改性提質(zhì)-高含固厭氧增效-資源回收新工藝的示范工程，日處理規(guī)模500噸/天(含水率80%)，目前已推廣至西安、牡丹江、佳木斯等多個(gè)污泥處理處置工程之中;鎮(zhèn)江的國(guó)內(nèi)首個(gè)低質(zhì)污泥水熱改性提質(zhì)-高含固協(xié)同厭氧增效-資源回收新工藝的工程項(xiàng)目，日處理規(guī)模達(dá)到260噸/天。
據(jù)悉，截至今年6月，該課題的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)46億噸/年污水所產(chǎn)生污泥的穩(wěn)定化處理，COD直接減排量達(dá)15萬(wàn)噸/年，減少二次污染排放，污泥回收沼氣0.9億立方米/年，同時(shí)實(shí)現(xiàn)CO2減排19萬(wàn)噸/年;且已發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文61篇;新申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利48項(xiàng)，授權(quán)36項(xiàng);課題成果在北京、上海、深圳、重慶、西安、鄭州等多項(xiàng)首創(chuàng)性、典型性示范工程得到應(yīng)用;培養(yǎng)正高級(jí)工程師3名、高級(jí)工程師10名、博士后4名、博士研究生8名、碩士研究生36名;已發(fā)布地方標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，新編制指南5項(xiàng)，新申請(qǐng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)。
業(yè)內(nèi)專家說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)的成績(jī)單一串?dāng)?shù)字都都很閃亮，有力推動(dòng)了污泥全鏈條處理處置技術(shù)水平的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)社會(huì)及環(huán)境效益俱佳。
原標(biāo)題：國(guó)家重大科技專項(xiàng)之“城市污泥安全處理處置與資源化全鏈條技術(shù)能力提升與工程實(shí)證”進(jìn)展順利,取得良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，科研、人才培養(yǎng)成績(jī)喜人
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