文章來源：中國長江三峽集團有限公司 發布時間：2023-07-04
【概況】
2021年11月，三峽集團長江生態環境工程研究中心牽頭申報的“長江經濟帶生態環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的首個國家級科技創新平臺，標志著三峽集團在高水平科技創新方面取得重大突破。研究中心圍繞長江經濟帶水環境保護和水生態修復重大問題，以長江大保護戰略和“4+1”工程需求為主要出發點，開展基于廠網河湖岸一體化的城市水環境綜合治理、工業礦山污染治理和生態修復、生態水利過程調控、智能感知與決策支持、河湖生態系統保護與修復等關鍵技術裝備研發，推進產學研深度融合和協同創新，形成長江流域“三水”融合的系統解決方案及一體化全產業鏈生態環境保護綜合能力，有效推進長江經濟帶生態環境保護能力建設。
為解決我國城市污泥資源化技術與設施存在的嚴重短板，研究中心在安徽六安蘇大堰濕地項目中應用“太陽能干化+好氧發酵+產品加工”工藝，將污泥沼渣與園林輔料復配在一起，利用生物質能實現污泥的穩定化和無害化，實現消化污泥由污染到資源的轉變，打通了“城市多源有機質-穩定化處理產物-城市生態建設基質”路徑。
【主要做法】
（一）創新工藝路線，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與設施存在嚴重短板。《水污染防治行動計劃》明確要求“地級及以上城市污泥無害化處理處置率應于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+好氧發酵+產品加工”工藝，為污泥沼渣出路難題提供了一個解決方案。“好氧發酵”如同“滅菌燈”，將污泥沼渣與園林輔料復配在一起，利用生物質能實現污泥的穩定化和無害化，發酵溫度可達60-70℃，重金屬形態由不穩定向穩定形態轉變，生物有效性明顯降低，可有效消滅病蟲卵和雜草籽，并將易腐有機物轉化為性質穩定的腐殖酸類物質。發酵產物的有機質含量達30-40％，氮磷鉀養分約8-10％，遠遠超出國家土壤規定標準，可用于改善土壤貧瘠的現狀。
圖1 污泥制園林用營養土工藝流程
（二）因地精準施策，打造精品示范工程
六安地區土質復雜，丘陵地帶多為粘土，淠河兩岸平原以沙土為主。總體上土壤有機質含量偏低、養分匱乏，不利于園林作物提質增產。研究團隊充分利用六安現有條件，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土工藝流程，制成的營養土富含有機質、腐殖酸、植物所需養分等，對當地土壤保水保肥、園林作物增產具有重要意義。初步研發成果已應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的一致好評。
圖2 蘇大堰濕地公園種子塔花海項目建設前后對比
（三）產學研緊密耦合，增強科技創新原動力
通過國家工程研究中心平臺和國家重點研發計劃《長江經濟帶典型城市多源污泥協同處置集成示范》項目，有效汲取外部優勢科研力量，攻克現有消化污泥資源化技術中穩定速度慢、污染物阻斷效率低等技術瓶頸，有力解決當前消化污泥資源化工程占地面積大、處理周期長等生產實際問題。在快速降低厭氧消化沼渣使用風險的同時，實現消化污泥由污染到資源的轉變，打通了“城市多源有機質-穩定化處理產物-城市生態建設基質”路徑，打破了環境部門與園林部門之間的行業壁壘，實現技術研發-應用，增強了科技創新的原動力。
【取得的成效】
（一）經濟效益分析
本項技術將消化污泥與農村秸稈、園林廢棄物等進行協同好氧腐熟，成功制備濕地建設基質用營養土產品，該產品相較于消化沼渣具有更穩定的物理化學性質和更低的生態毒性，能顯著提升植物存活率和生長速率。
該產品加工成本約160元/噸，六安市目前市面上營養土價格均價約350元/噸，平均每畝地綠化成本可節省約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濟帶中小城市污泥處理的樣板工程，利用污泥處理產物制備園林用基質產品，打通污泥資源化上下游產業鏈，為形成長江經濟帶中小城市可復制、可推廣的三峽治泥模式打下堅實基礎。
本技術有力解決當前消化污泥資源化工程占地面積大、處理周期長等生產實際問題。在快速降低厭氧消化沼渣使用風險的同時，實現消化污泥由污染到資源的轉變，打通了“城市多源有機質-穩定化處理產物-城市生態建設基質”路徑，打破了環境部門與園林部門之間的行業壁壘。
（三）生態效益分析
從資源循環角度分析，城市污泥富含有機質和氮磷鉀等營養成分，經無害化和穩定化處理后，可作為有機肥或營養土原料。將污泥與城市有機質協同處理，處理產物用于制備城市生態建設基質，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，又可為城市建設提供大量優質且廉價的基質用土。
【經驗啟示】
通過國家科技創新平臺和重大科技項目，促進“產學研用”融合。本項關鍵技術的研發通過國家工程研究中心平臺和國家重點研發計劃《長江經濟帶典型城市多源污泥協同處置集成示范》項目，有效汲取外部優勢科研力量，組織高校、科研院所、科創企業共同形成合力進行深層次技術創新。同時結合工程項目現場實際，有效探索科技成果轉化路徑，實現技術集成應用。充分結合蘇大堰濕地建設工程及現場條件，將新技術、新工藝應用于長江大保護工程項目，實現技術創新、集成和科技成果推廣應用。
