文章來源：中國長江三峽集團有限公司 發(fā)布時間：2023-07-04
【概況】
2021年11月，三峽集團長江生態(tài)環(huán)境工程研究中心牽頭申報的“長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境國家工程研究中心”（以下簡稱研究中心）正式成立。這是三峽集團自主建設(shè)的首個國家級科技創(chuàng)新平臺，標志著三峽集團在高水平科技創(chuàng)新方面取得重大突破。研究中心圍繞長江經(jīng)濟帶水環(huán)境保護和水生態(tài)修復(fù)重大問題，以長江大保護戰(zhàn)略和“4+1”工程需求為主要出發(fā)點，開展基于廠網(wǎng)河湖岸一體化的城市水環(huán)境綜合治理、工業(yè)礦山污染治理和生態(tài)修復(fù)、生態(tài)水利過程調(diào)控、智能感知與決策支持、河湖生態(tài)系統(tǒng)保護與修復(fù)等關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)，推進產(chǎn)學(xué)研深度融合和協(xié)同創(chuàng)新，形成長江流域“三水”融合的系統(tǒng)解決方案及一體化全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)環(huán)境保護綜合能力，有效推進長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護能力建設(shè)。
為解決我國城市污泥資源化技術(shù)與設(shè)施存在的嚴重短板，研究中心在安徽六安蘇大堰濕地項目中應(yīng)用“太陽能干化+好氧發(fā)酵+產(chǎn)品加工”工藝，將污泥沼渣與園林輔料復(fù)配在一起，利用生物質(zhì)能實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化和無害化，實現(xiàn)消化污泥由污染到資源的轉(zhuǎn)變，打通了“城市多源有機質(zhì)-穩(wěn)定化處理產(chǎn)物-城市生態(tài)建設(shè)基質(zhì)”路徑。
【主要做法】
（一）創(chuàng)新工藝路線，解決污泥沼渣出路難題
長期以來，由于“重水輕泥”，我國城市污泥資源化技術(shù)與設(shè)施存在嚴重短板�！端廴痉乐涡袆佑媱潯访鞔_要求“地級及以上城市污泥無害化處理處置率應(yīng)于2020年底前達到90%以上”，截至“十三五”末我國污泥無害化處置率不足80%，還存在很大改進空間。項目組提出的“太陽能干化+好氧發(fā)酵+產(chǎn)品加工”工藝，為污泥沼渣出路難題提供了一個解決方案。“好氧發(fā)酵”如同“滅菌燈”，將污泥沼渣與園林輔料復(fù)配在一起，利用生物質(zhì)能實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化和無害化，發(fā)酵溫度可達60-70℃，重金屬形態(tài)由不穩(wěn)定向穩(wěn)定形態(tài)轉(zhuǎn)變，生物有效性明顯降低，可有效消滅病蟲卵和雜草籽，并將易腐有機物轉(zhuǎn)化為性質(zhì)穩(wěn)定的腐殖酸類物質(zhì)。發(fā)酵產(chǎn)物的有機質(zhì)含量達30-40％，氮磷鉀養(yǎng)分約8-10％，遠遠超出國家土壤規(guī)定標準，可用于改善土壤貧瘠的現(xiàn)狀。
圖1 污泥制園林用營養(yǎng)土工藝流程
（二）因地精準施策，打造精品示范工程
六安地區(qū)土質(zhì)復(fù)雜，丘陵地帶多為粘土，淠河兩岸平原以沙土為主。總體上土壤有機質(zhì)含量偏低、養(yǎng)分匱乏，不利于園林作物提質(zhì)增產(chǎn)。研究團隊充分利用六安現(xiàn)有條件，因地制宜，搭建了污泥研究實驗室，建立了污泥制園林用營養(yǎng)土工藝流程，制成的營養(yǎng)土富含有機質(zhì)、腐殖酸、植物所需養(yǎng)分等，對當?shù)赝寥辣Ｋ７�、園林作物增產(chǎn)具有重要意義。初步研發(fā)成果已應(yīng)用于六安蘇大堰濕地公園的花海項目，在“污泥變花海”示范工程中受到了園林企業(yè)的一致好評。
圖2 蘇大堰濕地公園種子塔花海項目建設(shè)前后對比
（三）產(chǎn)學(xué)研緊密耦合，增強科技創(chuàng)新原動力
通過國家工程研究中心平臺和國家重點研發(fā)計劃《長江經(jīng)濟帶典型城市多源污泥協(xié)同處置集成示范》項目，有效汲取外部優(yōu)勢科研力量，攻克現(xiàn)有消化污泥資源化技術(shù)中穩(wěn)定速度慢、污染物阻斷效率低等技術(shù)瓶頸，有力解決當前消化污泥資源化工程占地面積大、處理周期長等生產(chǎn)實際問題。在快速降低厭氧消化沼渣使用風險的同時，實現(xiàn)消化污泥由污染到資源的轉(zhuǎn)變，打通了“城市多源有機質(zhì)-穩(wěn)定化處理產(chǎn)物-城市生態(tài)建設(shè)基質(zhì)”路徑，打破了環(huán)境部門與園林部門之間的行業(yè)壁壘，實現(xiàn)技術(shù)研發(fā)-應(yīng)用，增強了科技創(chuàng)新的原動力。
【取得的成效】
（一）經(jīng)濟效益分析
本項技術(shù)將消化污泥與農(nóng)村秸稈、園林廢棄物等進行協(xié)同好氧腐熟，成功制備濕地建設(shè)基質(zhì)用營養(yǎng)土產(chǎn)品，該產(chǎn)品相較于消化沼渣具有更穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)和更低的生態(tài)毒性，能顯著提升植物存活率和生長速率。
該產(chǎn)品加工成本約160元/噸，六安市目前市面上營養(yǎng)土價格均價約350元/噸，平均每畝地綠化成本可節(jié)省約55%。消化污泥的資源化利用在有效解決污泥出路問題的同時，還顯著降低了園林綠化成本，具有顯著的經(jīng)濟價值。
（二）社會效益分析
社會效益方面，污泥資源化利用的“最后一公里”探索將六安蘇大堰濕地公園種子塔花海項目打造成長江經(jīng)濟帶中小城市污泥處理的樣板工程，利用污泥處理產(chǎn)物制備園林用基質(zhì)產(chǎn)品，打通污泥資源化上下游產(chǎn)業(yè)鏈，為形成長江經(jīng)濟帶中小城市可復(fù)制、可推廣的三峽治泥模式打下堅實基礎(chǔ)。
本技術(shù)有力解決當前消化污泥資源化工程占地面積大、處理周期長等生產(chǎn)實際問題。在快速降低厭氧消化沼渣使用風險的同時，實現(xiàn)消化污泥由污染到資源的轉(zhuǎn)變，打通了“城市多源有機質(zhì)-穩(wěn)定化處理產(chǎn)物-城市生態(tài)建設(shè)基質(zhì)”路徑，打破了環(huán)境部門與園林部門之間的行業(yè)壁壘。
（三）生態(tài)效益分析
從資源循環(huán)角度分析，城市污泥富含有機質(zhì)和氮磷鉀等營養(yǎng)成分，經(jīng)無害化和穩(wěn)定化處理后，可作為有機肥或營養(yǎng)土原料。將污泥與城市有機質(zhì)協(xié)同處理，處理產(chǎn)物用于制備城市生態(tài)建設(shè)基質(zhì)，是城市污染物處理處置與資源化利用根本方向，既可解決污染物消納的問題，又可為城市建設(shè)提供大量優(yōu)質(zhì)且廉價的基質(zhì)用土。
【經(jīng)驗啟示】
通過國家科技創(chuàng)新平臺和重大科技項目，促進“產(chǎn)學(xué)研用”融合。本項關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)通過國家工程研究中心平臺和國家重點研發(fā)計劃《長江經(jīng)濟帶典型城市多源污泥協(xié)同處置集成示范》項目，有效汲取外部優(yōu)勢科研力量，組織高校、科研院所、科創(chuàng)企業(yè)共同形成合力進行深層次技術(shù)創(chuàng)新。同時結(jié)合工程項目現(xiàn)場實際，有效探索科技成果轉(zhuǎn)化路徑，實現(xiàn)技術(shù)集成應(yīng)用。充分結(jié)合蘇大堰濕地建設(shè)工程及現(xiàn)場條件，將新技術(shù)、新工藝應(yīng)用于長江大保護工程項目，實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新、集成和科技成果推廣應(yīng)用。
