【概況】

2021年11月，三峽集團(tuán)長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)境工程研究中心牽頭申報(bào)的“長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境國(guó)家工程研究中心”（以下簡(jiǎn)稱研究中心）正式成立。這是三峽集團(tuán)自主建設(shè)的首個(gè)國(guó)家級(jí)科技創(chuàng)新平臺(tái)，標(biāo)志著三峽集團(tuán)在高水平科技創(chuàng)新方面取得重大突破。研究中心圍繞長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶水環(huán)境保護(hù)和水生態(tài)修復(fù)重大問(wèn)題，以長(zhǎng)江大保護(hù)戰(zhàn)略和“4+1”工程需求為主要出發(fā)點(diǎn)，開(kāi)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(guò)程調(diào)控、智能感知與決策支持、河湖生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)等關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度融合和協(xié)同創(chuàng)新，形成長(zhǎng)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(hù)綜合能力，有效推進(jìn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)能力建設(shè)。

為解決我國(guó)城市污泥資源化技術(shù)與設(shè)施存在的嚴(yán)重短板，研究中心在安徽六安蘇大堰濕地項(xiàng)目中應(yīng)用“太陽(yáng)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(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化和無(wú)害化，實(shí)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(jī)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(zhǎng)期以來(lái)，由于“重水輕泥”，我國(guó)城市污泥資源化技術(shù)與設(shè)施存在嚴(yán)重短板。《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》明確要求“地級(jí)及以上城市污泥無(wú)害化處理處置率應(yīng)于2020年底前達(dá)到90%以上”，截至“十三五”末我國(guó)污泥無(wú)害化處置率不足80%，還存在很大改進(jìn)空間。項(xiàng)目組提出的“太陽(yáng)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(gè)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(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化和無(wú)害化，發(fā)酵溫度可達(dá)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(chóng)卵和雜草籽，并將易腐有機(jī)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(jī)質(zhì)含量達(dá)30-40％，氮磷鉀養(yǎng)分約8-10％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國(guó)家土壤規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，可用于改善土壤貧瘠的現(xiàn)狀。

圖1 污泥制園林用營(yíng)養(yǎng)土工藝流程

（二）因地精準(zhǔn)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(jī)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(tuán)隊(duì)充分利用六安現(xiàn)有條件，因地制宜，搭建了污泥研究實(shí)驗(yàn)室，建立了污泥制園林用營(yíng)養(yǎng)土工藝流程，制成的營(yíng)養(yǎng)土富含有機(jī)質(zhì)、腐殖酸、植物所需養(yǎng)分等，對(duì)當(dāng)?shù)赝寥辣Ｋ�保肥、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(xiàng)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(píng)。

圖2 蘇大堰濕地公園種子塔花海項(xiàng)目建設(shè)前后對(duì)比

（三）產(chǎn)學(xué)研緊密耦合，增強(qiáng)科技創(chuàng)新原動(dòng)力

通過(guò)國(guó)家工程研究中心平臺(tái)和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃《長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶典型城市多源污泥協(xié)同處置集成示范》項(xiàng)目，有效汲取外部?jī)?yōu)勢(shì)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(dāng)前消化污泥資源化工程占地面積大、處理周期長(zhǎng)等生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。在快速降低厭氧消化沼渣使用風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，實(shí)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(jī)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(shí)現(xiàn)技術(shù)研發(fā)-應(yīng)用，增強(qiáng)了科技創(chuàng)新的原動(dòng)力。

【取得的成效】

（一）經(jīng)濟(jì)效益分析

本項(xiàng)技術(shù)將消化污泥與農(nóng)村秸稈、園林廢棄物等進(jìn)行協(xié)同好氧腐熟，成功制備濕地建設(shè)基質(zhì)用營(yíng)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(zhǎng)速率。

該產(chǎn)品加工成本約160元/噸，六安市目前市面上營(yíng)養(yǎng)土價(jià)格均價(jià)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(wèn)題的同時(shí)，還顯著降低了園林綠化成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

（二）社會(huì)效益分析

社會(huì)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(xiàng)目打造成長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)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(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶中小城市可復(fù)制、可推廣的三峽治泥模式打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

本技術(shù)有力解決當(dāng)前消化污泥資源化工程占地面積大、處理周期長(zhǎng)等生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。在快速降低厭氧消化沼渣使用風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，實(shí)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(jī)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(jī)質(zhì)和氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)成分，經(jīng)無(wú)害化和穩(wěn)定化處理后，可作為有機(jī)肥或營(yíng)養(yǎng)土原料。將污泥與城市有機(jī)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(wèn)題，又可為城市建設(shè)提供大量?jī)?yōu)質(zhì)且廉價(jià)的基質(zhì)用土。

【經(jīng)驗(yàn)啟示】

通過(guò)國(guó)家科技創(chuàng)新平臺(tái)和重大科技項(xiàng)目，促進(jìn)“產(chǎn)學(xué)研用”融合。本項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)通過(guò)國(guó)家工程研究中心平臺(tái)和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃《長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶典型城市多源污泥協(xié)同處置集成示范》項(xiàng)目，有效汲取外部?jī)?yōu)勢(shì)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(jìn)行深層次技術(shù)創(chuàng)新。同時(shí)結(jié)合工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，有效探索科技成果轉(zhuǎn)化路徑，實(shí)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(chǎng)條件，將新技術(shù)、新工藝應(yīng)用于長(zhǎng)江大保護(hù)工程項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新、集成和科技成果推廣應(yīng)用。