國家重大科技專項“污泥課題”進展順利成績亮眼
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(shù)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(zhì)人才迭出,成績喜人。
四條主流技術(shù)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(shù)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(chǎn)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(nèi)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(shù),打造規(guī)范化、標準化、系列化的技術(shù)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(shù)路線的集成優(yōu)化?!贝鲿曰⒔淌诮榻B,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(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(chǎn)-學-研-用”團隊合力推進四條技術(shù)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(shù)路線的污泥處置工程運行管理方法和四條主流技術(shù)路線的工程實證評估方法體系。科研人員與企業(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(shù)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(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(shù)。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(jié)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(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(shù)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?!贝鲿曰⒔榻B。
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(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,開展污泥安全處理處置與資源化技術(shù)銜接與優(yōu)化研究?!白屘幹煤蟮奈勰酁榫G水青山加分?!贝鲿曰⒏嬖V記者。為此,課題首先梳理國內(nèi)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(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(chǎn)物用于建材技術(shù),課題在江蘇某企業(yè)的實證研究成功產(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(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(nèi)首個具有自主知識產(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、佳木斯等多個污泥處理處置工程之中;鎮(zhèn)江的國內(nèi)首個低質(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(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(chǎn)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(shù)論文61篇;新申請國家發(fā)明專利48項,授權(quán)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。
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編輯:趙利偉
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