《国资央企 向绿而行》中国三峡集团:六安苏大堰湿地“污泥变花海”科技示范

【概况】

2021年11月，三峡集团长江生态环境工程研究中心牵头申报的“长江经济带生态环境国家工程研究中心”（以下简称研究中心）正式成立。这是三峡集团自主建设的首个国家级科技创新平台，标志着三峡集团在高水平科技创新方面取得重大突破。研究中心围绕长江经济带水环境保护和水生态修复重大问题，以长江大保护战略和“4+1”工程需求为主要出发点，开展基于厂网河湖岸一体化的城市水环境综合治理、工业矿山污染治理和生态修复、生态水利过程调控、智能感知与决策支持、河湖生态系统保护与修复等关键技术装备研发，推进产学研深度融合和协同创新，形成长江流域“三水”融合的系统解决方案及一体化全产业链生态环境保护综合能力，有效推进长江经济带生态环境保护能力建设。

为解决我国城市污泥资源化技术与设施存在的严重短板，研究中心在安徽六安苏大堰湿地项目中应用“太阳能干化+好氧发酵+产品加工”工艺，将污泥沼渣与园林辅料复配在一起，利用生物质能实现污泥的稳定化和无害化，实现消化污泥由污染到资源的转变，打通了“城市多源有机质-稳定化处理产物-城市生态建设基质”路径。

【主要做法】

（一）创新工艺路线，解决污泥沼渣出路难题

长期以来，由于“重水轻泥”，我国城市污泥资源化技术与设施存在严重短板。《水污染防治行动计划》明确要求“地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上”，截至“十三五”末我国污泥无害化处置率不足80%，还存在很大改进空间。项目组提出的“太阳能干化+好氧发酵+产品加工”工艺，为污泥沼渣出路难题提供了一个解决方案。“好氧发酵”如同“灭菌灯”，将污泥沼渣与园林辅料复配在一起，利用生物质能实现污泥的稳定化和无害化，发酵温度可达60-70℃，重金属形态由不稳定向稳定形态转变，生物有效性明显降低，可有效消灭病虫卵和杂草籽，并将易腐有机物转化为性质稳定的腐殖酸类物质。发酵产物的有机质含量达30-40％，氮磷钾养分约8-10％，远远超出国家土壤规定标准，可用于改善土壤贫瘠的现状。

图1 污泥制园林用营养土工艺流程

（二）因地精准施策，打造精品示范工程

六安地区土质复杂，丘陵地带多为粘土，淠河两岸平原以沙土为主。总体上土壤有机质含量偏低、养分匮乏，不利于园林作物提质增产。研究团队充分利用六安现有条件，因地制宜，搭建了污泥研究实验室，建立了污泥制园林用营养土工艺流程，制成的营养土富含有机质、腐殖酸、植物所需养分等，对当地土壤保水保肥、园林作物增产具有重要意义。初步研发成果已应用于六安苏大堰湿地公园的花海项目，在“污泥变花海”示范工程中受到了园林企业的一致好评。

图2 苏大堰湿地公园种子塔花海项目建设前后对比

（三）产学研紧密耦合，增强科技创新原动力

通过国家工程研究中心平台和国家重点研发计划《长江经济带典型城市多源污泥协同处置集成示范》项目，有效汲取外部优势科研力量，攻克现有消化污泥资源化技术中稳定速度慢、污染物阻断效率低等技术瓶颈，有力解决当前消化污泥资源化工程占地面积大、处理周期长等生产实际问题。在快速降低厌氧消化沼渣使用风险的同时，实现消化污泥由污染到资源的转变，打通了“城市多源有机质-稳定化处理产物-城市生态建设基质”路径，打破了环境部门与园林部门之间的行业壁垒，实现技术研发-应用，增强了科技创新的原动力。

【取得成效】

（一）经济效益分析

本项技术将消化污泥与农村秸秆、园林废弃物等进行协同好氧腐熟，成功制备湿地建设基质用营养土产品，该产品相较于消化沼渣具有更稳定的物理化学性质和更低的生态毒性，能显著提升植物存活率和生长速率。

该产品加工成本约160元/吨，六安市目前市面上营养土价格均价约350元/吨，平均每亩地绿化成本可节省约55%。消化污泥的资源化利用在有效解决污泥出路问题的同时，还显著降低了园林绿化成本，具有显著的经济价值。

（二）社会效益分析

社会效益方面，污泥资源化利用的“最后一公里”探索将六安苏大堰湿地公园种子塔花海项目打造成长江经济带中小城市污泥处理的样板工程，利用污泥处理产物制备园林用基质产品，打通污泥资源化上下游产业链，为形成长江经济带中小城市可复制、可推广的三峡治泥模式打下坚实基础。

本技术有力解决当前消化污泥资源化工程占地面积大、处理周期长等生产实际问题。在快速降低厌氧消化沼渣使用风险的同时，实现消化污泥由污染到资源的转变，打通了“城市多源有机质-稳定化处理产物-城市生态建设基质”路径，打破了环境部门与园林部门之间的行业壁垒。

（三）生态效益分析

从资源循环角度分析，城市污泥富含有机质和氮磷钾等营养成分，经无害化和稳定化处理后，可作为有机肥或营养土原料。将污泥与城市有机质协同处理，处理产物用于制备城市生态建设基质，是城市污染物处理处置与资源化利用根本方向，既可解决污染物消纳的问题，又可为城市建设提供大量优质且廉价的基质用土。

【经验启示】

通过国家科技创新平台和重大科技项目，促进“产学研用”融合。本项关键技术的研发通过国家工程研究中心平台和国家重点研发计划《长江经济带典型城市多源污泥协同处置集成示范》项目，有效汲取外部优势科研力量，组织高校、科研院所、科创企业共同形成合力进行深层次技术创新。同时结合工程项目现场实际，有效探索科技成果转化路径，实现技术集成应用。充分结合苏大堰湿地建设工程及现场条件，将新技术、新工艺应用于长江大保护工程项目，实现技术创新、集成和科技成果推广应用。