近日，三峡集团牵头承担的国家重点研发计划“固废资源化”重点专项“长江经济带典型城市多源污泥协同处置集成示范”项目取得新进展——沼液低碳处理技术和沼渣处理产物协同矿山修复技术研发成功，并在江西九江城镇污泥和餐厨垃圾处置中心示范应用。
▲江西九江城镇污泥和餐厨垃圾处置中心
废弃物是“放错地方的资源”。目前，污泥、餐厨等废弃物可以采用协同厌氧消化处理技术实现资源化利用。然而该处理技术产生的沼液和沼渣存在二次污染风险，其处理处置面临挑战。
据了解，沼液具有高氨氮、高化学需氧量（COD）及高盐分等特征，传统的处理工艺运行成本高，资源回收利用效率低，难以充分挖掘沼液中蕴含的氮资源价值。沼渣因含水率高、含有难降解有机质以及病原菌等污染物，若直接进行土地资源化利用，极易造成土壤污染，对生态环境构成潜在威胁。
针对污泥和餐厨垃圾沼液及沼渣处理处置技术难题，沼液低碳处理技术和沼渣处理产物协同矿山修复技术应运而生。自2020年起，三峡集团牵头承担国家重点研发计划“固废资源化”重点专项“长江经济带典型城市多源污泥协同处置集成示范”项目，由所属长江经济带生态环境国家工程研究中心和长江环保集团、同济大学等单位组成技术团队，开展相关科学研究，其中沼液低碳处理技术和沼渣处理产物协同矿山修复技术突破作为项目的一项重要成果，为加强污染治理、提升资源循环利用水平、促进节能降碳、助力生态修复提供绿色方案。
在沼液处理方面，技术团队采用?负压提氨技术在密闭系统中“捕获”沼液中的氨氮，与二氧化碳结晶合成纯度达95%的碳酸氢铵氮肥。相较于传统的蒸汽吹脱脱氮工艺，能耗直降30%-50%，每100吨沼液可提取约0.85吨氮肥，实现了沼液中污染物向生态氮肥的转化。
▲九江负压提氨工艺流程示意图
此外，技术团队创新应用两段式厌氧氨氧化（PN-ANAMMOX）工艺，培养特种“红菌”厌氧氨氧化微生物菌群。“这些自然界的‘清道夫’在无氧环境下高效吞噬污染物，将氨氮转化为无害氮气，相较于传统工艺减少了60%的曝气能耗、90%的污泥产量，更实现了有机碳源零添加，具有显著的低碳优势。”项目团队成员、长江经济带生态环境国家工程研究中心王航表示。
▲九江两段式厌氧氨氧化中试设备和厌氧氨氧化红菌（右下）
与此同时，技术团队将厌氧消化处理后形成的沼渣，经干化和陈化处理，通过物料调配研究，与铜矿山尾砂进行混合，并通过优化植被选择、施工和养护工法，成功用于九江柴桑区酸性贫瘠矿山的生态修复。
▲九江柴桑区酸性贫瘠矿山生态修复
长江经济带生态环境国家工程研究中心乔雪园表示：“铜尾矿砂生态修复难度大，其酸化和重金属淋溶污染问题严重，直接种植植物的存活率较低。而经过处理加工的沼渣含有丰富的腐殖质和养分，是改良铜尾矿砂的优良材料。”
据悉，除了九江污泥餐厨示范工程，“长江经济带典型城市多源污泥协同处置集成示范”项目成果也在六安、镇江等示范工程开展推广应用，为促进长江经济带生态环境持续改善提供助力。
