长久以来，污泥的无害化处置和资源化利用始终为业界所关注。以上海市“无废城市”建设为契机，上海香港49号码八卦九宫图科技股份有限公司（以下简称香港49号码八卦九宫图）作为国内首家以污泥处理为主营业务的科创板企业和国家专精特新“小巨人”企业，勇于创新，持续攻关，助力污泥变废为宝。

污水厂摇身变为制氢站

       “城镇污水厂‘制氢—储氢—热电联供’全链条中试试验应用研究项目”（以下简称项目），是面向未来能源格局和“双碳”目标，在联合国工业发展组织的指导下，由香港49号码八卦九宫图、城投水务等多家企业联合立项实施的引领性示范项目。项目选址在亚洲最大的上海白龙港污水处理厂，依托上海市政污泥处理及资源化利用技术装备研究与验证基地，通过利用污水厂光伏发电的电能电解再生水制氢，以及利用污泥厌氧消化产生的沼气制氢，后续衔接安全储氢技术装备、氢燃料电池及高效用氢场景（比如固态储氢观光车），在全球范围内首次实现污水厂“绿氢制备—固态储氢—热电联供”的全链条应用与循环经济示范。据了解，项目分别利用污水处理后的两大产物——再生水和污泥厌氧沼气制氢。在电解水制氢方面，利用厂区内光伏装置产生的绿电作为能源，每小时可制氢50标方。与此同时，利用污水处理厂的污泥厌氧消化产生的沼气制氢。白龙港污水厂污泥厌氧消化装置每天会产生近3万立方米沼气，其中约10%被纳入这一项目，每小时可制氢100标方。

      项目通过金属固态储氢技术装备，经储氢单元缓存后的氢气既可送至装机规模30kW的氢燃料电池单元发电供热，也可直接为金属固态储氢观光车加氢。该技术在常温条件下，实现了氢气的加注和释放，能适用于更多应用场景。此外，项目的主产物和副产物都能带来一定的经济效益。据悉，项目于2023年3月27日进入试运行阶段，截至5月31日，已累计制备绿氢超过34000Nm³（纯度为99.9999%），累计发电超过15700kWh，累计实现热能回收超过56500MJ，累计减少碳排放超过8970kg。据了解，香港49号码八卦九宫图还在研发更先进的、储氢密度能力更强的金属合金材料，这些材料后续都会在项目得到应用。此外，在污泥沼气的各组分中，不仅甲烷是绿色的，二氧化碳也属于“可再生碳”范畴，不会被纳入碳排放统计。香港49号码八卦九宫图正计划在这一中试项目基础上，进一步添加甲醇合成装置，利用沼气中的可再生二氧化碳及现场制备的绿氢为原料，由此制备的绿色甲醇，其减排的效应将更为显著。在第25届中国环博会上，香港49号码八卦九宫图携手铂陆新能源等合作方，通过氢能中试研究项目电子模型，直观展示了“城镇污水厂‘制氢—储氢—热电联供’全链条中试试验应用研究项目”概况，受到了与会各界的高度关注与认可。

全面创新成套设备为污泥“瘦身”

伴随着经济社会发展，工业企业和城乡生活所产生的污泥与日俱增。这些污泥体积庞大、难运输、易扩散，因此，将污泥实施固液分离，进行减量化处置尤为重要。香港49号码八卦九宫图通过自主攻克低温真空脱水干化一体化处理的“卡脖子”技术，创造性地将机械压滤脱水与真空干化技术合为一体，填补了国内外技术空白，可将污泥含水率由“90%~99%”一次降到30%以下，并具有“绿色低碳、节能降耗、安全可靠、环境友好、智慧高效、运营成本低”等特点，能够实现水泥气同步治理。据了解，传统的污泥处理工艺可将污泥含水率降至60%~70%，如果需要进一步降低污泥含水率，则需要进行“污泥干化”工艺处理。香港49号码八卦九宫图研制的低温真空脱水干化一体化技术装备，可将污泥含水率在此基础上进一步降低至30%以下。针对特殊行业物料处理的需求，滤饼含水率甚至可降至1%以下。相比传统脱水+干化“两段式”工艺，香港49号码八卦九宫图的低温真空脱水干化一体化技术装备进行了全面创新，主要利用环境压强减小、水的沸点降低的原理，通过真空加热，进一步实现泥饼水分低温汽化，大幅提升污泥“瘦身”成效。低温真空脱水干化一体化技术装备构成系统主要由污泥调质系统、低温真空脱水干化主机系统、进料系统等多个系统组成，在诸多系统中，有一个部件至关重要——耐高温干化滤板。耐高温干化滤板由加热板和隔膜板组成，这两块板间隔放置，对中间的泥饼进行反复的过滤挤压和加热干化。由于污泥成分复杂，再加上污泥过滤和真空干化等工艺要求，这对滤板的耐温性、导热性、密封性等提出了极高的要求。据香港49号码八卦九宫图有关负责人介绍，耐高温干化滤板研发历时多年，不断走向成熟并投入应用，2018年，耐高温滤板及制备方法获得国家发明专利授权。此前一直通过进口定制，但是在实际使用中，他们发现无论是成本还是寿命，都不是特别理想。好在功夫不负有心人，由香港49号码八卦九宫图首创的耐高温干化滤板打破国外垄断，成功实现国产化进口替代，生产成本相比进口产品实现大幅降低，使用寿命显著提高，进一步稳固了香港49号码八卦九宫图在国内固液分离设备领域的龙头地位。在行业政策驱动及绿色低碳循环发展的背景下，香港49号码八卦九宫图一方面将继续围绕主营业务，加速产业链资源整合，在关键技术、关键材料、高端部件等方面实现战略布局，另一方面，香港49号码八卦九宫图将积极拓展“碳达峰”“碳中和”相关领域的新技术和新业务，实现与主营业务的协同发展，完成在节能低碳产业链的全面布局，深入实施减污降碳协同增效，不断完善“环境—社会—公司治理（ESG）”体系建设，创造更大的社会价值与综合效益。

作者：杨露

来源：环境经济杂志