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环境技术进步奖获奖项目(2)——生态科创新动能|城镇污泥及有机固废厌氧消化沼液自养脱氮关键技术研发及应用

   日期:2026-06-15     浏览:4    

导语

生态环保产业是助力生态环境保护、赋能经济社会绿色高质量发展的核心支撑,科技创新是驱动环保产业迭代升级、培育绿色新质生产力的关键内核。本栏目将聚焦上海市环境技术进步奖核心成果,围绕生态环保产业新技术、新装备、新案例、新模式,深入宣传推广生态环境科技创新成果、先进实用技术、新型自研装备与创新实践案例,助力上海环保产业科技创新与产业创新深度融合,为区域生态环境治理升级、经济社会全面绿色转型贡献科创力量。

环境技术进步奖

项目名称:城镇污泥及有机固废厌氧消化沼液自养脱氮关键技术研发及应用

项目编号:HJJS26S-014

获奖等级:一等奖

完成单位:同济大学、重庆市环卫集团有限公司、上海同济环境工程科技有限公司、湖南军信环保股份有限公司、上海勘测设计研究院有限公司

完成人:宫徽、戴晓虎、肖鹏、张静晨、顾国维、刘晓峰、杨殿海、方宁、龙山、许恩惠、周姝妍、朱丹阳、杨静、杨俊伟、牛飞兴

项目简介

城镇污泥及有机固废厌氧消化沼液,氨氮浓度高且成分复杂,其处理成本高、脱氮效果差,是污水处理领域的世界性难题。厌氧氨氧化相比传统工艺,可节省100%外部碳源消耗、约60%曝气量,是污水脱氮颠覆性技术,被中国科学院《研究前沿》评为生态与环境领域Top10前沿。但其在有机固废领域的工程应用,面临沼液复杂水质抑制功能微生物机理不清、缺少精准调控手段以及厌氧氨氧化污泥富集困难等挑战。针对上述难题,同济大学牵头产学研团队,历经十余年,从理论创新、技术发明、设备研制到工程应用,攻克了城镇污泥及有机固废厌氧沼液自养脱氮关键技术,实现产业化应用。

主要创新成果包括:

1、揭示了脱氮功能微生物对厌氧沼液复杂水质的响应机制,解决了代谢活性调控、过程产物适配、功能微生物富集的理论难题。阐明了有机物/盐度的“竞争-毒害-阻碍传质”多重抑制机制,建立了基于微生物分相及碱度消耗的半亚硝化过程氨氮/亚硝氮比例调控手段,创新了厌氧氨氧化污泥强化颗粒化、快速富集及失活污泥二次启动方法。

2、研发了厌氧沼液低碳处理成套关键装备及控制系统,攻克了复杂菌群泥龄调控和厌氧氨氧化污泥回收及富集的技术难题。发明了基于颗粒-絮体结构的污泥机械分选与泥龄调控装备,开发了具有污泥回收功能的连续流三相分离器,创建了多参数调控智能运维与控制系统,形成了50-500吨/日系列化反应器设计。

3、发明了耦合驱动两段式厌氧氨氧化工艺,创建了涵盖污水厂污泥、餐厨垃圾等城市多源有机固废厌氧消化沼液的自养脱氮全链条技术体系。建立了大型工程快速启动三步法,无外源种泥条件下实现快速工程启动,脱氮去除负荷达到0.7kgN/(m³·d)。

项目成果已发表论文53篇,获授权发明专利24项、软件著作权2项,荣获日内瓦国际发明展金奖等。相关技术在长沙、重庆、九江等地开展了工程示范与应用,填补了污泥及有机固废厌氧沼液两段式自养脱氮技术空白,取得了显著的环境和社会经济效益。

图1 项目研究路线

图2 项目综合效益


环境技术进步奖简介

为充分发挥科技奖励对环保产业技术进步的促进作用,引导生态环保产业创新和技术进步,培育发展新质生产力,为美丽上海建设提供绿色技术支撑,上海市环境保护产业协会于2025年设立了环境技术进步奖。该奖项依据《国家科学技术奖励条例》、《关于加强生态环境领域科技创新 推动美丽中国建设的实施意见》等政策文件设立,已征得市生态环境局、市科委同意并完成备案,对应的奖项评审办法已经协会理事会审议通过。

本奖项聚焦成果可量化推广、技术模式先进创新、具备示范作用的项目,共设科技创新技术类、创新装备产品类、创新实践案例类、创新服务模式类四个子项,分别评选一、二等奖,对特别优秀或作出重大贡献的项目,可授予特等奖。协会将对获奖项目进行宣传推广,并在推荐申报更高级别科技奖项时,对获奖项目予以优先支持。

欢迎各界环保人士积极参与环境技术进步奖相关工作,共同推动生态环保产业高质量发展,为美丽上海建设贡献绿色科技力量。奖励办公室联系人:林老师,联系方式:021-54665377、13917083064。