作為“十三五”期間“水體污染控制與治理”國家重大科技專(zhuān)項的重要組成部分，“城市水環(huán)境整治重點(diǎn)工程技術(shù)與實(shí)證項目”實(shí)施3年多以來(lái)，取得良好的經(jīng)濟和社會(huì )效益，科學(xué)研究成果和高品質(zhì)人才迭出，成績(jì)喜人。
四條主流技術(shù)路線(xiàn)，每一條都有很好的工程集成應用
習近平總書(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)的強大支撐。經(jīng)過(guò)數個(gè)五年規劃的努力，我國的環(huán)境科學(xué)取得了喜人的成績(jì)。隨著(zhù)我國污水處理設施的高速發(fā)展，污水處理廠(chǎng)的污泥產(chǎn)生量日益增加。這些污泥不同于河堰塘庫中的泥土，其無(wú)害化、資源化和能源化利用要求日趨緊迫，但行業(yè)內的“重水輕泥”現象讓污泥問(wèn)題日益成為環(huán)境難題。
污泥領(lǐng)域標志性成果責任專(zhuān)家、同濟大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長(cháng)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(xiàn)，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)，打造規范化、標準化、系列化的技術(shù)路線(xiàn)，并完善相應標準規范與政策法規。
“項目依托北京高碑店、上海白龍港等典型實(shí)證工程，開(kāi)展工程實(shí)證評估和主流污泥處理技術(shù)路線(xiàn)的集成優(yōu)化。”戴曉虎教授介紹，課題打通污泥穩定化處理與資源化處置的銜接與系統集成，形成成套集成技術(shù)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(chǎn)業(yè)化發(fā)展的管理政策與標準體系。
據悉，“污泥課題”由同濟大學(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”團隊合力推進(jìn)四條技術(shù)路線(xiàn)的實(shí)證、集成研究。
“厭氧消化+土地利用”工藝路線(xiàn)如何實(shí)證?課題選擇北京高碑店污水處理廠(chǎng)，目前已建立了污泥高級厭氧消化技術(shù)路線(xiàn)的污泥處置工程運行管理方法和四條主流技術(shù)路線(xiàn)的工程實(shí)證評估方法體系?？蒲腥藛T與企業(yè)針對運行過(guò)程中出現的問(wèn)題合力攻關(guān)，最終編制出高級厭氧消化技術(shù)工藝包。
“污泥深度脫水+填埋”工藝路線(xiàn)的工程實(shí)證研究選擇上海白龍港污水處理廠(chǎng)。研究發(fā)現，施行新工藝后，無(wú)論是沼氣產(chǎn)出率、有機質(zhì)分解率，還是揮發(fā)酸與堿度的比值都顯著(zhù)優(yōu)化，且污泥經(jīng)厭氧消化系統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(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(chǎng)、八崗廠(chǎng)，對比分析了好氧發(fā)酵過(guò)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(diǎn)。同時(shí)針對車(chē)間臭氣等問(wèn)題，分別設計出除臭系統;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(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(shí)證與集成方面，已形成了一套基于問(wèn)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(guò)這些技術(shù)路線(xiàn)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(lèi)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，課題首先梳理國內污泥現狀、土地利用標準和政策法規等，對照海外此類(lèi)研究，深入開(kāi)展其對植物生長(cháng)的影響和其在環(huán)境中遷移規律的分析。目前，研究已經(jīng)凝成三項關(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)認可的共贏(yíng)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)與標準化成果、污泥安全處理處置與資源化產(chǎn)業(yè)發(fā)展支撐體系、我國污泥處理處置技術(shù)發(fā)展藍皮書(shū)等，課題所取得的成果對推廣應用污泥處理處置主流技術(shù)路線(xiàn)具有較好的指導價(jià)值。
一連串成績(jì)單都很閃亮
采訪(fǎng)獲悉，伴隨著(zhù)實(shí)證研究的推進(jìn)，課題目前已經(jīng)取得良好的經(jīng)濟社會(huì )等效益。課題組在長(cháng)沙建設了國內首個(gè)具有自主知識產(chǎn)權的低質(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;鎮江的國內首個(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目，日處理規模達到260噸/天。
據悉，截至今年6月，該課題的實(shí)施，實(shí)現46億噸/年污水所產(chǎn)生污泥的穩定化處理，COD直接減排量達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;新申請國家發(fā)明專(zhuān)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(zhuān)家說(shuō)，該團隊的成績(jì)單一串數字都都很閃亮，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)濟社會(huì )及環(huán)境效益俱佳。
原標題：國家重大科技專(zhuān)項之“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)濟社會(huì )效益，科研、人才培養成績(jì)喜人
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