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，上海复洁环保科技股份有限公司（以下简称复洁环保）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，由复洁环保、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，复洁环保还在研发更先进的、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。复洁环保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，复洁环保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。
复洁环保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。复洁环保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，复洁环保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。
据复洁环保有关负责人介绍，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，由复洁环保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，进一步稳固了复洁环保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，复洁环保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，复洁环保将积极拓展“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
