研发了小城镇城市污泥消化处理的 集成技术。主要包含两类集成技术，即内循环污泥浓缩消化(ICSTD)和两相 一体式污泥浓缩化反应器(TISTD) ICSTD反应器提出了污泥浓缩消化一体化的新工艺，实现了污泥在浓缩过 程中消化，在消化过程中浓缩，且浓缩功能与消化功能相互促进，是污泥浓缩 与污泥厌氧消化领域的一个突破。ICSTD反应器启动时间快。高负荷启动时， 35天启动完成，比普通厌氧消化反应器提前了至少10天。ICSTD反应器的消 化效果良好，具有较好的浓缩效果。具有较强的抗冲击负荷能力温度对ICSTD 反应器的影响较大。通过试验研究表明，在中温条件污泥的厌氧消化效果明显 好于在常温条件下，中温下有机物去除率在54. 1%〜86. 3%,常温下有机物去除 率在36. 5%〜72. 8%。TISTD反应器外反应室一定的推流形态的存在有利于降低出水的SS值，确 保外反应室的浓缩效果；内反应室的完全混合流形态有利于厌氧菌群与剩余污泥 基质的接触，强化了传质过程，提高了反应器的处理效能。在中温条件(33~37。0 下，反应器运行状况良好，在最优投配率30%的时候，即水力停留时间为3. 33 天时，当进泥含水率在99. 43^99. 69%之间，进泥VS/TS在0. 62~0. 77之间，排 泥含水率在89. 52%~93. 51%之间,排泥VS/TS在0. 21~0. 28范围，排水SS在 0. 15~0.6g/L之间。其浓缩效果、消化效果优于普通浓缩池、消化池。TISTD反 应器在一定程度上实现了产酸相和产甲烷相的分级；生物相检测结果表明，运行 起来后反应器内厌氧生物种类繁多，内反应室形态上类似产甲烷丝菌和甲烷八叠 球菌的厌氧菌较多。因此，消化效果良好，经济效益显著。

作为一种生态型的生活污水处理方法，蚯蚓生物滤池具有处理成本低廉、运行管理 简便、占地面积小及污水污泥同步资源化的技术特点。处理好的污水完全达到国家《城 镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）相应标准，可直接用于灌溉农田；产 生的蚓粪污泥可作为有机肥还田。该技术资源化程度高、二次污染低、管理要求低、工 程造价及运行费用低、占地面积低，操作管理简便，无异味，无噪音，十分符合农村日 常管理。 

超声波强化污水、污泥处理技术将高低强度超声波结合应用于强化污水、污泥生物处理。根据高强度超声波的空化效应和自由基氧化特性可将其用于高效处理难降解的有机废水如焦化、染料、农药、制造工业废水，高强度超声波作用于污泥还可以有效促进污泥减量化和稳定化；而低强度超声波作用于污水生物处理过程，由于其促进传质、增加微生物的酶活力以及加速细胞生长的作用，可有效提高微生物去除有机物和脱氮除磷的效率。 本技术可同时强化污水、污泥的生物处理而不需增加额外土建设施，因此是非常经济和高效的污水强化处理方法；采用物理强化手段，而不需投加任何化学药剂和生物菌剂，易于实现自动化控制，简便易行。因此，该强化技术非常适应我国污水处理事业的发展需要，应用前景非常广阔。

截至2013年3月底，全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂3451座，污水处理能力约1.45亿立方米/日，较2012年底新增污水处理厂111座，新增处理能力约300万立方米/日。产生含水率80%的污泥超过2000万吨。随着城镇化水平和污水处理量的增加，污泥的产量以每年10%的速度在增长，将很快突破3000万吨。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水处理厂污泥量急剧增加，且每年仍以10%左右的速度增长。根据有关内部统计数据，中国目前有近17％的城镇污水处理厂产生的污泥去向不明，同时大约67％的污泥以简单填埋为最终出路。针对目前城市污泥难处理及市场巨大的特点，采用超临界水氧化技术处理城市污泥，实现城市污泥的无害化处理。超临界水氧化技术（Supercritical Water Oxidation，简称SCWO）是利用水在超临界状态下所具有的特殊性质，使氧化剂和有机物完全溶解在超临界水中并发生均相氧化反应，迅速、彻底地将有机物转化成无害化的CO2、N2、H2O和无机盐等小分子化合物。相比传统的城市污泥处理方案，SCWO具有突出的优势，能取得巨大的经济、环境和社会效益。

本项目主要针对我国分散式农村生活污水及污泥处理的现状，结合蚯蚓的生物生态学特点，基于蚯蚓与微生物相互作用的生态学原理，采用“蚯蚓生物滤池+蚯蚓堆肥”联合对分散式污水污泥进行资源化处理与处置研究。在蚯蚓生物滤池处理生活污水过程中进一步优化填料的级配，提高其污染物降解及原位减量污泥的工艺性能，使其净化后出水满足《国家农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）中的水作作物和加工、烹调及去皮蔬菜类别的灌溉标准；对蚯蚓生物滤池污水净化过程中产生的少量蚓粪污泥进一步发挥蚯蚓对污染物稳定及无害化的特性，采用蚯蚓堆肥技术稳定化与无害化处理蚓粪污泥，堆肥后泥质满足《污泥农用规范《CJ/T 309-2009 城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》的标准，为解决我国分散式农村生活污水污泥资源化处置的难题提供有效的途径。 项目负责人所在研究团队在中小城镇污水处理、剩余污泥减量化与资源化等生物处理技术方向上开展了 10 余年的研究工作，自 2010 年以来，相继获得“2010 年国家星火计划”、“ 2011 年国家青年自然基金”、“教育部博士点基金”等的资助。申请人自 2004 年在同济大学环境科学与工程学院攻读博士学位以来，一直致力蚯蚓生物滤池技术的工艺优化与机理研究。工艺方面主要集中于农村生活污水-污泥的同步处理，在研究过程中发现，蚯蚓生物滤池对污水的处理相比于其他工艺具有经济节约、管理方便的突出特点，尤其是污泥的产量少对于分散式剩余污泥的处置问题，更是提供了有利的解决途径。经过十多年的积累，申请人熟悉该工艺的运行控制参数与实验方法，具有一定的知识储备。建设的上海嘉定和四川青川县马鹿乡“蚯蚓生物滤池处理农村生活污水工程示范”运行良好。申请专利 1 项，授权专利1项。 本项目基于蚯蚓的生物生态学特点进行污水与污泥的生态型转化，工艺技术中无需传统生物处理中的曝气设备，也不会产生常规生物滤池堵塞的问题，因此，具有经济节约，技术高效，管理方便，基建及运行费用低等主要特点，在我国分散式农村生活污水污泥的资源化处理与处置方面，具有广阔的应用前景。 与本项目合作的上海泓济环保工程有限公司是一家废水、固体废弃物处理项目设计、施工、运营及设备销售于一体的高科技环保公司，上海市高新技术企业，拥有多项废水预处理、生化处理、含盐废水浓缩及零排放技术和固体废弃物处理技术，以及建设部颁发的环境工程专项工程承包资质、设计资质和环保部颁发的环境污染治理设施运营资质，综合实力位于行业领先水平。该公司长期以市场为导向，贯彻以技术服务为核心，工程和设备产品为两翼的发展战略，能够根据客户特定需求，结合专业水准开展针对性的研发工作，提出先进而创新的系统解决方案、解决问题。可以为本项目的工程化应用提供有力的技术与设备支持。

利用蚯蚓动物反应器将有机废弃物与脱水污泥进行同步处理，能够解决区域一定范围内的以污水处理厂污泥为主的有机废弃物污染问题。蚯蚓的适应和消化能力强，能够起到分解混合物中的有机物，调节系统的氧化还原条件和改善微生物群落结构等作用，迅速的完成将污泥到处理产物(蚯蚓粪和蚯蚓)的转化。本研究从资源循环利用角度出发，主要研究蚯蚓动物反应器对污泥处理的最佳反应条件及处理产物的应用前景，以期为更好的将有机废弃物与污泥一并资源化利用提供科学指导与理论依据。

Ø 近年来我国的食品加工产业得到迅速发展，但其生产过程中所排放的大量有机废水给环境带来了极大压力。针对食品加工产生高浓有机废水的生物处理工艺所产生的剩余污泥后续处理成本高、易对环境造成二次污染等问题，本项目自行开发了污泥原位减量的连续化好氧-厌氧耦合工艺（Continuous Aerobic-anaerobic Coupled process，CAAC）。该技术对COD在1000-2500的有机废水进行连续化处理，具有较好的有机污染物去除性能和同步剩余污泥减量特性。节约污水处理成本，并避免

成果简介：近年来我国的食品加工产业得到迅速发展，但其生产过程中所排 放的大量有机废水给环境带来了极大压力。针对食品加工产生高浓有机废水 的生物处理工艺所产生的剩余污泥后续处理成本高、易对环境造成二次污染 等问题，本项目自行开发了污泥原位减量的连续化好氧-厌氧耦合工艺（Continuous Aerobic-anaerobic Coupled process，CAAC）。该技术对 COD

1.痛点问题 随着我国城镇化的快速推进，城市污水和污泥处理量急剧攀升，2021年市政污泥规模超过7000万吨，高效低成本减量化、稳定化、无害化和资源化污泥处理处置已成为我国可持续发展的重要且紧迫的需求。城市的快速发展导致原本处于郊区的污水处理厂已处于市区，现有污泥处理技术（如干化+焚烧，厌氧消化、好氧堆肥等）由于臭气排放存在明显的“邻避效应”，周边居民反对强烈；同时存在处理成本高，或减量化不足导致污泥运输费用高和运输臭气外溢等问题。 2.解决方案 超低能耗高效安全污泥湿式氧化处理技术（SEUE-WAO）利用高温和一定压力，以富氧空气作为氧化剂，在液相中将有机物分解为二氧化碳、水等无机物或小分子有机物的化学过程。 1)该技术全程封闭运行，污泥湿式氧化产生的反应气经过喷淋处理和土壤滤池过滤后可达标排放，实现了臭气的零排放，彻底解决“邻避效应”。 2)本技术开发了高效自清洁低阻污泥-污泥换热技术，将污泥有机物氧化反应释放的能量深度回收用于预热调质污泥，工艺能耗大幅降低，只需要少量加热甚至无需电加热可维持工艺系统运行，同时开发的反应泥余压余热储存与利用新工艺，实现了工艺超低成本、高效安全运行。 3)该技术处理后的污泥含水率可降低至40%以下，减量化~80%，大大减少运泥运输费用，处理后的污泥气味小，减小了臭气外溢的风险。 4)该技术灵活性强，根据处置路径的不同，可调整工艺参数。处理后的污泥处置路径多样，可作为包装类纸板的填料资源化利用，也可用于制砖、陶粒等建材利用，或用于焚烧处置。 综上，本技术臭气零排放，环境友好性佳，解决了现有技术的二次污染和邻避效应难题；同时充分回收能量，具有超低处理成本、安全高效、自动化程度高、产物可资源化利用等优点。 3.合作需求 1）成立新公司进行示范工程建设的资本投资； 2）拥有污泥处理业务资源的水务集团等企业进行合作推广应用； 3）构建针对产品工程化推广的专业化管理和运营团队。

成果简介本技术对现有的陶粒泡沫轻混凝土进行了改进， 获得成本低廉， 环保效果好，保温、 高强、 抗震的轻混凝土及轻混凝土墙板产品。上述轻混凝土加工成本同普通混凝土， 且加工和施工灵活， 可以直接浇注为建筑的轻混凝土构件， 也可以在工厂加工为轻质墙材的墙板和砌块， 配以专门高性能保温砂浆去建造自保温和抗震建筑， 大幅度减轻地基的荷载。该轻混凝土采用我校首先提出的轻质材料改性技术， 具有很大的技术优势，在结构材料的自保温、 抗震、 防火、 防水、 隔音， 以及大幅度降低住宅产业化的建造成本方面极具竞争力， 可使住宅产业化建筑的 PC 装配件的搬运成本降低 1/3以上。 该技术可以直接发展为高强轻混凝土制品， 如现浇轻混凝土、 轻混凝土砌块、 围护和分户隔墙用的系列轻质混凝土墙板， 用于建筑行业， 实现建筑节能70%以上的目标。 另外该技术中的 ECC 技术还可以用于高性能干混砂浆， 污泥陶粒还可以作为污水处理用的生物膜滤料和人工湿地的填充床骨料。成熟程度和所需建设条件污泥陶粒的加工已经完成竖炉和回转窑烧成的中试生产， 六安和镇江某陶粒加工企业已经开始用回转窑加工污泥烧胀陶粒。 用污泥陶粒原位发泡混凝土加工出的轻质墙板已经采用在住宅产业化的示范建筑上， 取得明显的建筑节能降耗的效果。所需建设条件： 1） 附近有污水处理厂和电厂， 分别提供水处理剩余污泥（湿泥） 和粉煤灰粗渣作为加工污泥陶粒的主要原料； 2） 轻混凝土的加工手段同普通混凝土加工手段， 墙板的生产可以采用立模生产工艺和平模浇注生产工艺， 其中平模浇注生产工艺可以自动化连续生产， 上述两个生产工艺设备目前已属成熟生产工艺设备， 安工大提出的平模浇注生产工艺已经申请发明专利。完整生产工艺的主要投资设备有： 1） 搅泥设备； 2） 成球机； 3） 烧成设备（回转窑或竖炉）； 4） 混凝土搅拌设备； 5） 墙板机（平模或立模）； 6） 养护设备。技术指标污泥陶粒的技术指标如下： 粒度 5-10mm； 筒压强度 3-8MPa； 吸水率≤10%，重金属溶出无害。墙 板 的 技 术 指 标 ： 导 热 系 数 ≤0.1W/m· K ； 抗 压 强 度 ≥5MPa ； 容 重≤800kg/cm3， 其余指标满足相关国标要求。市场分析和应用前景目前从建筑节能和节约土地的需要角度出发， 需要使用大量的轻质建筑材料使建筑能满足保温指标合格和使楼层加高需求， 同时多地区处于地震带更需要轻质、 高强、 整体性好的混凝土基建筑材料， 因此对作为轻质建材的主要基础材料轻骨料的依赖性越来越强。正在我国兴起的住宅产业化和目前普遍采用的框架结构建筑需要墙体在构造时结合点少、 整体性好、 建造速度快， 因此围护墙体、 分户墙体、 各类隔墙开始大规模需要低成本高性能的组装式轻质墙板， 因此上述产品的市场需要是越来越大。本项目开发的轻质骨料和轻质墙板都是建立在用水处理污泥和粉煤灰粗渣两种废弃物作为主原料的基础之上， 因此加工成本低廉、 加工过程具有显著的环保效果， 因此污泥陶粒和污泥陶粒基轻质墙板为具有很好市场前景的绿色建材产品， 尤其是在陶粒生产中直接采用湿污泥作为原料进行陶粒坯体加工， 解决了目前污泥干化难的问题， 使整个污泥陶粒及轻质墙板的加工成本比其他陶粒产品降低了 30%以上， 因此具有较好的市场前景。另外污泥陶粒还可以作为水处理用的滤料和各种人造湿地的填料。社会经济效益分析建设一条年产 3 万立方米污泥陶粒的生产线可以基本消纳一个中等城市污水处理厂的水处理湿态剩余污泥的合理处置问题， 彻底根治了水处理污泥的二次污染， 具有极高的环保价值。 后续产品轻质墙板使用后可以使墙体达到建筑节能70%以上的目标， 且可以减轻地基的承载， 使建筑整体性好， 因此具有很强的抗震作用。 污泥陶粒及轻质墙板可以同时解决污泥、 粉煤灰固废的资源化问题、 消除其二次污染问题， 且后端产品的节能降耗和减少二氧化碳排放效果显著， 抗震性能好， 因此社会效益极为显著。知识产权及成果获奖情况（1） “水处理污泥陶粒的低能耗加工” 项目， 2011 年通过了省科技厅组织专家验收鉴定， 评定成绩为优秀。（2）“水处理污泥资源化之陶粒产品的关键技术研究” 项目， 2013 年通过了省教育厅组织专家验收鉴定， 评定成绩为优秀。（3）“水处理污泥陶粒的低能耗加工” 获得了 2012 安徽省科技成果证书。（ 4） “ 一种用废纸造纸污泥制备陶粒的方法”， 发明专利， 专利号：ZL200810155372.6合作方式合作开发、 受托开发联系方式材料科学与工程学院 樊传刚电话： 0555-2311570； 手机： 13855578005； E-mail/ chgfan@ahut.edu.cn。