“污泥資源化是挑戰(zhàn)，更是機遇”
——戴曉虎教授談國家污泥處理處置產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟使命
4月20日，由我校牽頭組建的國家污泥處理處置產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟召開工作推進會并發(fā)表《上海共識》。《共識》指出：污泥處理處置設施的建設是“十二五”我國污染治理、節(jié)能減排的重要任務。而實現(xiàn)污泥資源化為核心的處理處置，亟需理念轉變、技術創(chuàng)新和設備產(chǎn)業(yè)化支撐——機遇就在其中。聯(lián)盟將發(fā)揮各聯(lián)盟成員單位的優(yōu)勢，通過專題開展污泥高效厭氧發(fā)酵、生物好氧發(fā)酵、協(xié)同焚燒、熱能利用等領域的深化研究和工程示范，引領技術創(chuàng)新、帶動產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，實現(xiàn)共贏，將我國的污泥處理處置推進到一個新的發(fā)展階段，讓中國的“污泥資源循環(huán)夢”夢想成真。
污泥資源化是世界大勢
聯(lián)盟首屆理事長、我校城市污染控制國家工程研究中心主任戴曉虎教授介紹，許多發(fā)達國家已從法律層面上把污泥定義為生物固體，而不是廢棄物，強調(diào)和推進生物質(zhì)能源和生物質(zhì)資源的回收利用。目前，美國的污水處理廠每年產(chǎn)生約560萬噸干污泥，其中大約60％用于農(nóng)業(yè)；日本年產(chǎn)污泥223萬噸，其中131萬噸用于建材，35萬噸作為農(nóng)用；英國和法國每年產(chǎn)生的污泥， 60％用于土地。總體來看，歐洲各國52％的污泥為土地所利用。
污泥的資源化利用，有個重要因素——重金屬控制，這方面德國做得較好。1977年以后，德國的污泥中大部分重金屬都呈下降趨勢，銅、鎳等元素的含量最近幾年基本趨于穩(wěn)定。究其原因，德國污泥處理費用較高，企業(yè)若想最大程度降低成本，必不可少的是做好污泥穩(wěn)定化。并在此基礎上，對污泥進行土地利用，實現(xiàn)資源化。“資源化是污泥處理處置的必然選擇之一，穩(wěn)定化則是污泥土地利用的核心。”戴曉虎說。
我國目前的污泥性質(zhì)和國外發(fā)達國家相比存在很大差異，主要表現(xiàn)在低有機質(zhì)、高含砂量（污水處理廠普遍采用了圓形沉砂池，脫砂效率低；大量的基建、施工建設導致泥砂水排入污水管網(wǎng)系統(tǒng)等）、重金屬含量高（工業(yè)污水源頭重金屬處理系統(tǒng)不完善）。由于污泥含砂量高、有機物低、熱值低，大大影響了污泥能源化處理的經(jīng)濟效益；由于污泥重金屬含量高，直接影響了污泥土地利用的可能性。
針對這些特點，近年來聯(lián)盟成員在污泥改性，處理效率和資源化產(chǎn)物品質(zhì)提高，資源化產(chǎn)物利用等方面采取許多有效的措施，展開有益的探索。主要表現(xiàn)為：“高溫熱水解—厭氧消化—沼氣和苗木帶炭土利用”技術路線，改善了厭氧消化條件，提高了厭氧消化性能、沼氣產(chǎn)量、穩(wěn)定化水平、沼氣和炭土質(zhì)量；以沼氣社會化利用、苗木栽培和移栽的獨到資源利用方式，實現(xiàn)了污泥全處理，過程全綠色，能源全平衡，資源全利用，成本可接受，資源利用可獲益。
對那些有機質(zhì)豐富的污泥等廢棄物，采用“高溫熱水解—脫水—蛋白提取利用”技術路線，在處理污泥的同時，獲得了制備具有良好保溫性能泡沫混凝土的關鍵材料——蛋白發(fā)泡劑。“以上兩種技術路線也體現(xiàn)了處理過程的低碳。”戴曉虎說。
中國的污泥資源化實踐
采訪獲悉，2009年回國后，戴曉虎帶領的同濟大學科研團隊圍繞“城市污泥處理處置能量流和物質(zhì)流的科學問題”及“城市污泥生物質(zhì)能源回收與資源綜合利用”研究主線，相繼承擔了“十二五”國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）項目“節(jié)能降耗市政污泥處理與能源化利用技術及工程示范”；承擔“十二五”國家水專項“城市污泥及有機質(zhì)的聯(lián)合生物質(zhì)能源回收與綜合利用技術”課題，“十一五”國家科技支撐計劃“城市生活垃圾箱式厭氧生物制氣設備研發(fā)與示范工程”課題；還主持了住建部“城鎮(zhèn)污水處理廠污泥現(xiàn)狀調(diào)研”專項，承擔國家發(fā)改委“國家工程中心能力提升建設”項目，參與編制了《城市污水處理廠污泥處理處置技術指南》，該《指南》2011年由發(fā)改委、住建部聯(lián)合頒布實施。
以這些項目為依托，戴曉虎帶領的團隊目前已經(jīng)開發(fā)出城市污泥高級厭氧消化成套技術。其中包括城市有機質(zhì)及污泥高級厭氧消化、生物質(zhì)能轉化利用技術，污泥和城市有機質(zhì)高溫高壓熱水解技術，餐廚垃圾高效穩(wěn)定化、資源化及其綜合利用技術，城市污泥高溫好氧發(fā)酵成套技術，污水污泥處理過程臭氣控制技術等。
2010年同濟科技以戴曉虎團隊的成套技術為核心組建了環(huán)境技術轉化平臺，以推動成果的產(chǎn)業(yè)化應用，目前，上海，長沙，合肥，青島等地分別展開了其實際應用。長沙污水處理廠污泥處理項目為國家發(fā)改委、建設部首座污泥餐廚垃圾集中能源處理示范項目，項目采用戴曉虎團隊自主研發(fā)的污泥熱水解加高溫厭氧消化工藝，項目投資逾3億人民幣，設計處理能力為每天500噸，其中包括434噸濕污泥和66噸餐廚垃圾。
攥起拳頭干大事
隨著成效的日益顯現(xiàn)，我校聯(lián)合國內(nèi)污泥處理處置產(chǎn)業(yè)及技術領域的高校、科研院所、裝備單位、設計單位、應用單位等近30家企事業(yè)單位，2011年11月成立“污泥處理處置產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”，聯(lián)盟針對我國污泥二次污染現(xiàn)象突出、處理處置技術和裝備與國外存在較大差距的現(xiàn)狀，發(fā)揮各聯(lián)盟成員的優(yōu)勢，共同致力于技術研究、技術創(chuàng)新、裝備開發(fā)與制作，以及技術與裝備標準化制定和推廣應用，以加快污泥產(chǎn)業(yè)的技術創(chuàng)新進程。該聯(lián)盟2013年10月獲批為“國家產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”，61家成員單位覆蓋污泥處理處置技術研發(fā)、設備制造、設施建設、運行管理等領域，為我國污泥處理處置工作搭建了國家級產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新平臺。
今年1月，聯(lián)盟在杭州召開城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術發(fā)展研討會。與會者認為，我國污泥資源化道路任重道遠，除了要突破認識和理念上的差距之外，還要重視對我國污泥泥質(zhì)及泥量調(diào)查、污泥泥質(zhì)監(jiān)測和泥量統(tǒng)計制度的建立；重視我國以資源化利用為核心污泥處理處置技術標準和標準體系的建立；重視各類核心技術、關鍵設備的研發(fā)，為資源化提供支撐平臺；重視社會化資本引入和商業(yè)模式的建立，促進產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。“會議達成了我國污泥處理處置，走資源化之路的共識。”戴曉虎說，聯(lián)盟發(fā)表了《杭州共識》。
緊接著，又在上海召開這次國家污泥處理處置產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟工作推進會，吸引了來自國內(nèi)污泥處理處置產(chǎn)業(yè)及技術領域的高校、科研院所，及裝備、設計及應用單位等近70家企事業(yè)單位的代表參加。我校副校長江波，科技部、住建部、中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會、上海水務局等相關負責人出席會議。會議特別邀請該聯(lián)盟戰(zhàn)略指導委員會兩位名譽主任——同濟大學原校長高廷耀教授，以及中國工程院院士、清華大學錢易教授，聯(lián)盟戰(zhàn)略指導委員會主任、住房城鄉(xiāng)建設部城鎮(zhèn)水務管理辦公室主任張悅教授級高工，分別就污泥處理處置技術發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢等作專題報告。
會議指出，發(fā)達國家污泥處理處置的理念已經(jīng)發(fā)生了根本變化，將污泥的生物質(zhì)資源化、能源化提升為國家戰(zhàn)略目標。經(jīng)過熱烈的討論，聯(lián)盟各成員單位達成諸多共識，最終形成并發(fā)出主旨為“污泥資源化是挑戰(zhàn)，更是機遇”的《上海共識》。
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