城市生活污泥“變廢為寶”的背后，區(qū)校合作讓科技成果走出實(shí)驗(yàn)室
一邊是有技術(shù)但找不到“婆家”落地的科學(xué)家，一邊是迫在眉睫但缺乏核心技術(shù)的國(guó)家重大工程，如何對(duì)接起來(lái)？成立一家專(zhuān)門(mén)的公司，獨(dú)立運(yùn)營(yíng)此項(xiàng)目。
城市里的生活污水經(jīng)過(guò)污水處理廠(chǎng)處理以后，會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，這些污泥中含有惡臭物質(zhì)、病原菌、重金屬、持久性有機(jī)物。過(guò)去，污水處理廠(chǎng)的做法是將污泥填埋，這種粗放的處理手段只是將污染源從污水轉(zhuǎn)嫁到了泥土中，對(duì)環(huán)境的污染并沒(méi)有消除。
如今，利用高溫水解工藝和厭氧消化等工藝，可以將污泥中的有機(jī)物進(jìn)行消解和穩(wěn)定，產(chǎn)生的能源和肥料還能變成寶貴的資源重復(fù)利用。一項(xiàng)掌握在科學(xué)家手中的技術(shù)，如何轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)？這種轉(zhuǎn)變，來(lái)自于上海楊浦和同濟(jì)大學(xué)共同支持成立的一家科技公司——上海同濟(jì)普蘭德生物質(zhì)能股份有限公司。
一項(xiàng)掌握在科學(xué)家手中的技術(shù)
普蘭德的核心技術(shù)來(lái)自同濟(jì)大學(xué)戴曉虎教授團(tuán)隊(duì)。戴曉虎教授是同濟(jì)的校友，2010年以前，他長(zhǎng)期在德國(guó)從事環(huán)境工程、污水污泥處理、固體廢棄物資源化工作。“我國(guó)目前城市的污水處理率已經(jīng)超過(guò)70％，但是伴隨污水處理產(chǎn)生的大量剩余污泥卻越來(lái)越成為城市不堪之重。”戴曉虎介紹，以含水率80％ 計(jì)，全國(guó)年污泥總產(chǎn)生量已突破3000 萬(wàn)噸。
戴曉虎科研團(tuán)隊(duì)的核心技術(shù)是高溫水解工藝和厭氧消化工藝，不僅可以把污泥中的病原菌消滅，還可以將污泥中的有機(jī)物進(jìn)行消解和穩(wěn)定，產(chǎn)生能源和肥料。同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)的減量化的效果明顯，100噸的污泥可以遞減到30噸。其處理效率也是傳統(tǒng)技術(shù)的數(shù)倍，可以使得一個(gè)城市污水處理廠(chǎng)產(chǎn)生的污泥一天處理完畢。
在德國(guó)，戴曉虎先后負(fù)責(zé)了上百項(xiàng)污染控制工程的技術(shù)開(kāi)發(fā)、研究及轉(zhuǎn)化應(yīng)用，其成果被廣泛應(yīng)用于德國(guó)穆恩斯特（MüNSTER）生活有機(jī)垃圾厭氧集成化處理、沼氣能源回收工程，匈牙利布達(dá)佩斯北方（BUDAPEST NORTH）污泥高溫發(fā)酵、能源回收工程，阿聯(lián)酋富加拉赫（FU- JAIRAH）熱帶污水深度處理回用工程等。但當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)，一直未有中國(guó)人實(shí)施過(guò)這類(lèi)工程。
如何將技術(shù)與工程對(duì)接起來(lái)？
2010 年，戴曉虎作為中組部千人計(jì)劃特聘專(zhuān)家教授回到中國(guó)，主持了同濟(jì)大學(xué)城市污染控制國(guó)家工程中心的工作。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)生活污泥性狀的研究，戴曉虎團(tuán)隊(duì)結(jié)合多年來(lái)在國(guó)外公司大型城市污泥厭氧消化處理工程積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并借鑒歐洲最先進(jìn)的污泥處理高級(jí)厭氧消化先進(jìn)技術(shù)，成功開(kāi)發(fā)了“基于污泥改性預(yù)處理的高級(jí)厭氧消化技術(shù)”，而這項(xiàng)成果要實(shí)現(xiàn)技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化，急需工程項(xiàng)目的落地。
2011年，湖南長(zhǎng)沙市開(kāi)始啟動(dòng)污泥處理項(xiàng)目，為長(zhǎng)沙日處理500 噸的污泥處理項(xiàng)目組織招標(biāo)。作為國(guó)家發(fā)改委和住建部污泥處理新技術(shù)示范工程，必須采用全新的技術(shù)路線(xiàn)，然而建設(shè)方找遍全國(guó)，都沒(méi)有找到合適的公司和技術(shù)。
一邊是有技術(shù)但找不到“婆家”落地的科學(xué)家，一邊是迫在眉睫但缺乏核心技術(shù)的國(guó)家重大工程，如何對(duì)接起來(lái)？一項(xiàng)技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地？在同濟(jì)大學(xué)和楊浦區(qū)的共同支持下，上海同濟(jì)普蘭德生物質(zhì)能股份有限公司于2011年成立。經(jīng)歷九個(gè)多月對(duì)科研技術(shù)進(jìn)行消化和整合、通過(guò)中試反復(fù)驗(yàn)證。2012年同濟(jì)普蘭德參與的聯(lián)合體中標(biāo)了長(zhǎng)沙市污水廠(chǎng)污泥集中處置工程。“戴曉虎團(tuán)隊(duì)研發(fā)的預(yù)處理技術(shù)，與發(fā)達(dá)國(guó)家成熟技術(shù)相比，不僅達(dá)到同等水平的處理效果，投資成本更低，是適應(yīng)我國(guó)污泥特征的技術(shù)，能有效解決國(guó)內(nèi)污泥處理過(guò)程中的諸多問(wèn)題。為此我們決心為其技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造條件, 實(shí)現(xiàn)科研成果產(chǎn)業(yè)化。”同濟(jì)大學(xué)產(chǎn)業(yè)負(fù)責(zé)人表示。
同濟(jì)普蘭德鎮(zhèn)江項(xiàng)目-熱水解系統(tǒng)。
建造自給自足的城市污水廠(chǎng)污泥處理循環(huán)系統(tǒng)
公司一成立就面臨巨大的技術(shù)創(chuàng)新挑戰(zhàn)，也是一條沒(méi)有退路的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)之路。”普蘭德原總經(jīng)理梁念丹回憶起當(dāng)時(shí)的情形依然感慨萬(wàn)千。“由于這項(xiàng)工程在國(guó)內(nèi)從未有過(guò)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，為確保項(xiàng)目順利實(shí)施，公司的初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)從圖紙、工藝和設(shè)備不斷摸索，每天和研發(fā)人員開(kāi)會(huì)到凌晨?jī)扇c(diǎn)。”
在這個(gè)過(guò)程中，同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院、機(jī)械與能源工程學(xué)院、同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院、同濟(jì)科技實(shí)業(yè)股份有限下屬的同濟(jì)建設(shè)給予了普蘭德大量的技術(shù)和服務(wù)支撐。楊浦區(qū)的多家企業(yè)參與了項(xiàng)目，協(xié)同合作。在楊浦區(qū)科委的扶助下，楊浦區(qū)污泥處理處置產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新公共服務(wù)平臺(tái)（SPYP）經(jīng)前期醞釀后，也在2015年正式成立，平臺(tái)貫通了區(qū)域內(nèi)的上下游污泥處理產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)了普蘭德完成了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的熱水解示范項(xiàng)目——長(zhǎng)沙市污水處理廠(chǎng)污泥集中處置項(xiàng)目、鎮(zhèn)江市餐廚廢棄物及生活污泥協(xié)同處理等項(xiàng)目，為國(guó)產(chǎn)化的污泥高級(jí)厭氧消化工程向全國(guó)鋪開(kāi)奠定了基礎(chǔ)。
而普蘭德的最終目標(biāo)，是打造一個(gè)新一代自給自足的污染處理循環(huán)系統(tǒng)。“過(guò)去我們總是認(rèn)為這些生活污泥有毒有害，但其實(shí)它們也可以變成寶貴的能源。”戴曉虎指出。在鎮(zhèn)江市的餐廚廢棄物及生活污泥協(xié)同處理項(xiàng)目中，污泥處理中產(chǎn)生的沼氣已經(jīng)提純并網(wǎng)，處理完成后的污泥已經(jīng)資源化，變成生物碳土運(yùn)用到了市政園林建設(shè)中，而這也是未來(lái)污泥資源化處理的一大趨勢(shì)。在歐美，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)普及，而在中國(guó)，我們剛剛起步，普蘭德未來(lái)的目標(biāo)是打造新一代自給自足的城市生活污泥處理處置完整產(chǎn)業(yè)鏈。
