【上海科技報】汙水處理廠中的汙泥 “变废为宝”了 同济大学牵头成功打造“中国污泥治理全链条”
作者：吳苡婷 程國政
近年來，我國環境科學取得了喜人的成績，但隨著我國汙水處理設施的高速發展，汙水處理廠的汙泥産生量日益增加。這些汙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，但行業內的“重水輕泥”現象讓汙泥問題日益成爲環境難題。由同濟大學牽頭的“城市水環境整治重點工程技術與實證項目”是十三五期間“水體汙染控制與治理”國家重大科技專項的重要組成部分，該項目的實施大大提高了汙泥處理的能力，大量汙泥變成了沼氣、成品磚和園林栽培基土。
數據顯示，截至今年6月，該項目已經實現了每年46億噸汙水處理後所産生大量汙泥的穩定化處理。每年汙泥回收沼氣達到0.9億立方米，每年促進二氧化碳減排19萬噸。項目成果已經在北京、上海、深圳、重慶、西安、鄭州等多地的首創性和典型性示範工程中得到應用，取得良好的經濟效益和社會效益。
四條主流技術路線已經成熟
同济大学环境学院院长戴晓虎教授告诉记者，污泥处理处置在多年科研实践后确定了四条主流工艺路线，即“厌氧消化+土地利用”“好氧发酵+土地利用”“干化焚烧+灰渣填埋或建材利用”“深度脱水+填埋” 。由同济大学牵头，联合上海、北京、重庆、郑州、深圳等地的8家单位联合组成“产-学-研-用”团队正在合力推进四条技术路线的实证、集成研究。
目前，項目依托北京高碑店、上海白龍港等典型實證工程，形成我國汙泥處理處置成果案例庫，建立了我國汙泥處理處置産業化發展的管理政策與標准體系。
項目組選擇北京高碑店汙水處理廠進行了“厭氧消化+土地利用”工藝路線的實踐，目前已建立了汙泥高級厭氧消化技術路線的汙泥處置工程運行管理方法。科研人員與企業針對運行過程中出現的問題合力攻關，最終編制出高級厭氧消化技術工藝包。
“汙泥深度脫水+填埋”工藝路線的工程實證研究選擇了上海白龍港汙水處理廠。施行新工藝後，無論是沼氣産出率、有機質分解率，還是揮發酸與堿度的比值都顯著優化，且汙泥經厭氧消化系統後的腐殖化明顯增強。
“汙泥高溫好氧發酵+土地利用”的工程實證研究選擇了鄭州汙水淨化公司，目前已經形成了全鏈條集成技術。針對車間臭氣等問題，科研人員設計出除臭系統，還完成了汙泥好氧發酵工藝方案提升優化研究，並構建完成了汙泥處理産物園林利用産業化模式和好氧發酵實證工程評估體系。
“汙泥幹化焚燒+灰渣填埋/建材利用”即通常所說的“一把火燒了”。項目組選擇上海竹園汙泥處理工程，最終形成了汙泥幹化焚燒工程實證評估方案。“目前，汙泥幹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化的工程評估方法，可供其他工程借鑒。”戴曉虎介紹。
處置後的汙泥正在爲綠水青山“加分”
城市汙泥經過這些技術路線處理後，還是要回到大自然中去，確保其安全是科研人員需要攻克的另一個難題。
“我們正在基于土地利用、安全填埋、焚燒産物建材利用等3類主要汙泥處置方式，開展汙泥安全處理處置與資源化技術銜接與優化研究，讓處置後的汙泥爲綠水青山加分。”戴曉虎說。
项目组通过梳理国内污泥现状、土地利用标准和政策法規，对照海外此类研究，深入开展处置后的污泥对植物生长的影响和其在环境中迁移规律的分析，目前已经形成3项关键技术，分别是污泥处理产物园林产业化利用方案（模式）、污泥多样化产品市场化的园林利用方案、污泥焚烧产物用于建材的技术。
戴曉虎介紹說，江蘇某企業已經通過實證研究成功制造出以汙泥爲原料的合格成品磚，正在制定産業化方案；項目組還研發出汙泥碳化産物園林利用技術，經吊蘭、千日紅、鵝掌柴的栽培實驗表明，汙泥作爲基土的施用效果良好。
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