作為“十三五”期間“水體污染控制與治理”國家重大科技專項的重要組成部分，“城市水環(huán)境整治重點工程技術與實證項目”實施3年多以來，取得良好的經(jīng)濟和社會效益，科學研究成果和高品質人才迭出，成績喜人。
四條主流技術路線，每一條都有很好的工程集成應用
習近平總書記提出“綠水青山就是金山銀山”理念，綠水青山離不開科學技術的強大支撐。經(jīng)過數(shù)個五年規(guī)劃的努力，我國的環(huán)境科學取得了喜人的成績。隨著我國污水處理設施的高速發(fā)展，污水處理廠的污泥產生量日益增加。這些污泥不同于河堰塘庫中的泥土，其無害化、資源化和能源化利用要求日趨緊迫，但行業(yè)內的“重水輕泥”現(xiàn)象讓污泥問題日益成為環(huán)境難題。
污泥領域標志性成果責任專家、同濟大學環(huán)境學院院長戴曉虎教授介紹，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” 。我們的主要任務就是集成這些關鍵技術，打造規(guī)范化、標準化、系列化的技術路線，并完善相應標準規(guī)范與政策法規(guī)。
“項目依托北京高碑店、上海白龍港等典型實證工程，開展工程實證評估和主流污泥處理技術路線的集成優(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，形成成套集成技術與工藝包，并在此基礎上形成我國污泥處理處置成果案例庫，建立了我國污泥處理處置產業(yè)化發(fā)展的管理政策與標準體系。
據(jù)悉，“污泥課題”由同濟大學牽頭，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-學-研-用”團隊合力推進四條技術路線的實證、集成研究。
“厭氧消化+土地利用”工藝路線如何實證?課題選擇北京高碑店污水處理廠，目前已建立了污泥高級厭氧消化技術路線的污泥處置工程運行管理方法和四條主流技術路線的工程實證評估方法體系?？蒲腥藛T與企業(yè)針對運行過程中出現(xiàn)的問題合力攻關，最終編制出高級厭氧消化技術工藝包。
“污泥深度脫水+填埋”工藝路線的工程實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，無論是沼氣產出率、有機質分解率，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。
“污泥高溫好氧發(fā)酵+土地利用”的工程實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。研究選擇公司旗下的鄭州市雙橋廠、八崗廠，對比分析了好氧發(fā)酵過程pH值、含水率、有機份、電導率、總氮等指標變化，總結了不同好氧發(fā)酵工藝的優(yōu)缺點。同時針對車間臭氣等問題，分別設計出除臭系統(tǒng);酸洗堿洗裝置設計，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，構建完成污泥處理產物園林利用產業(yè)化模式和好氧發(fā)酵實證工程評估體系。
“污泥干化焚燒+灰渣填埋/建材利用”即通常所說的“一把火燒了”，但污泥處置的這項技術可沒有那么簡單。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證評估方案;初步形成評估指標體系，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證與集成方面，已形成了一套基于問題診斷和設計運行原則優(yōu)化的工程評估方法，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)過這些技術路線處理后，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、焚燒產物建材利用等三類主要污泥處置方式，開展污泥安全處理處置與資源化技術銜接與優(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，課題首先梳理國內污泥現(xiàn)狀、土地利用標準和政策法規(guī)等，對照海外此類研究，深入開展其對植物生長的影響和其在環(huán)境中遷移規(guī)律的分析。目前，研究已經(jīng)凝成三項關鍵技術：提出了污泥處理產物園林產業(yè)化利用方案(模式)、污泥多樣化產品市場化的園林利用方案，建立了一套得到園林行業(yè)認可的共贏體系;研發(fā)出污泥焚燒產物用于建材技術，課題在江蘇某企業(yè)的實證研究成功產出合格的成品磚，目前正在制定產業(yè)化方案;研發(fā)出污泥碳化產物園林利用技術，吊蘭、千日紅、鵝掌柴的栽培實驗表明，污泥作為基土的施用效果良好。
“通過這些實證研究，我們目前已經(jīng)形成污泥安全處置和資源化的產業(yè)支撐體系。”戴曉虎介紹，這些技術包括污泥安全處理處置與資源化技術集成開發(fā)與標準化成果、污泥安全處理處置與資源化產業(yè)發(fā)展支撐體系、我國污泥處理處置技術發(fā)展藍皮書等，課題所取得的成果對推廣應用污泥處理處置主流技術路線具有較好的指導價值。
一連串成績單都很閃亮
采訪獲悉，伴隨著實證研究的推進，課題目前已經(jīng)取得良好的經(jīng)濟社會等效益。課題組在長沙建設了國內首個具有自主知識產權的低質污泥水熱改性提質-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、佳木斯等多個污泥處理處置工程之中;鎮(zhèn)江的國內首個低質污泥水熱改性提質-高含固協(xié)同厭氧增效-資源回收新工藝的工程項目，日處理規(guī)模達到260噸/天。
據(jù)悉，截至今年6月，該課題的實施，實現(xiàn)46億噸/年污水所產生污泥的穩(wěn)定化處理，COD直接減排量達15萬噸/年，減少二次污染排放，污泥回收沼氣0.9億立方米/年，同時實現(xiàn)CO2減排19萬噸/年;且已發(fā)表高水平學術論文61篇;新申請國家發(fā)明專利48項，授權36項;課題成果在北京、上海、深圳、重慶、西安、鄭州等多項首創(chuàng)性、典型性示范工程得到應用;培養(yǎng)正高級工程師3名、高級工程師10名、博士后4名、博士研究生8名、碩士研究生36名;已發(fā)布地方標準1項，新編制指南5項，新申請團體標準5項。
業(yè)內專家說，該團隊的成績單一串數(shù)字都都很閃亮，有力推動了污泥全鏈條處理處置技術水平的進步，經(jīng)濟社會及環(huán)境效益俱佳。
原標題：國家重大科技專項之“城市污泥安全處理處置與資源化全鏈條技術能力提升與工程實證”進展順利,取得良好的經(jīng)濟社會效益，科研、人才培養(yǎng)成績喜人
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