“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(shù)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(shù)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(shè)施的建設(shè)是“十二五”我國污染治理、節(jié)能減排的重要任務(wù)。而實現(xiàn)污泥資源化為核心的處理處置，亟需理念轉(zhuǎn)變、技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)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(lǐng)域的深化研究和工程示范，引領(lǐng)技術(shù)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(chǔ)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(shè)導(dǎo)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?zé)崴?mdash;厭氧消化—沼氣和苗木帶炭土利用”技術(shù)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?zé)崴?mdash;脫水—蛋白提取利用”技術(shù)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(guān)鍵材料——蛋白發(fā)泡劑。“以上兩種技術(shù)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(lǐng)的同濟大學(xué)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(xué)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(dān)了“十二五”國家高技術(shù)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(shù)及工程示范”；承擔(dān)“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(shù)”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(shè)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(dān)國家發(fā)改委“國家工程中心能力提升建設(shè)”項目，參與編制了《城市污水處理廠污泥處理處置技術(shù)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(lǐng)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(shù)。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(zhuǎn)化利用技術(shù)，污泥和城市有機質(zhì)高溫高壓熱水解技術(shù)，餐廚垃圾高效穩(wěn)定化、資源化及其綜合利用技術(shù)，城市污泥高溫好氧發(fā)酵成套技術(shù)，污水污泥處理過程臭氣控制技術(shù)等。
2010年同濟科技以戴曉虎團隊的成套技術(shù)為核心組建了環(huán)境技術(shù)轉(zhuǎn)化平臺，以推動成果的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，目前，上海，長沙，合肥，青島等地分別展開了其實際應(yīng)用。長沙污水處理廠污泥處理項目為國家發(fā)改委、建設(shè)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(shè)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(shù)領(lǐng)域的高校、科研院所、裝備單位、設(shè)計單位、應(yīng)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(shù)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(shù)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(shù)研究、技術(shù)創(chuàng)新、裝備開發(fā)與制作，以及技術(shù)與裝備標(biāo)準(zhǔn)化制定和推廣應(yīng)用，以加快污泥產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新進程。該聯(lián)盟2013年10月獲批為“國家產(chǎn)業(yè)技術(shù)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(shù)研發(fā)、設(shè)備制造、設(shè)施建設(shè)、運行管理等領(lǐng)域，為我國污泥處理處置工作搭建了國家級產(chǎn)業(yè)技術(shù)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(shù)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)體系的建立；重視各類核心技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)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(shù)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(shù)領(lǐng)域的高校、科研院所，及裝備、設(shè)計及應(yīng)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(wù)局等相關(guān)負責(zé)人出席會議。會議特別邀請該聯(lián)盟戰(zhàn)略指導(dǎo)委員會兩位名譽主任——同濟大學(xué)原校長高廷耀教授，以及中國工程院院士、清華大學(xué)錢易教授，聯(lián)盟戰(zhàn)略指導(dǎo)委員會主任、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部城鎮(zhèn)水務(wù)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(shù)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(biāo)。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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