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“固废十条”发布后,污泥处理如何蹚出“水热碳化”新路径?
来源:滁州研究院(技术中心) 作者:高卫民 发布时间:2026年04月08日
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  在国家“双碳”战略与美丽中国建设的宏伟蓝图下,“固废十条”与“无废城市”建设正为环保产业注入强劲动力。作为中国五矿重点培育的战略新兴产业、中国中冶“一核心两主体五特色”中水务环保板块的核心力量,中冶生态环保紧扣集团公司主责主业,以自主研发的污泥水热碳化技术为利刃,蹚出一条“变泥为炭、减污降碳”的全新路径。该技术不仅实现污泥高效减量与资源化循环,更将协同助力矿山修复等集团优势领域,以科技之美赋能生态,为绿色高质量发展贡献“中冶方案”。

  一、“源头减量”与“全过程监管”下的新机遇

  国务院印发的《固体废物综合治理行动计划》(又称“固废十条”)发布至今已逾三月。作为2026年开年推出的重要政策文件,该计划为未来5年的固体废物污染防治工作擘画了清晰的“施工图”。这份文件不仅明确了方向,更在第五章第十条“提升全过程无害化水平”中,对污泥处理处置提出了具体要求:鼓励协同处置城镇污水处理厂污泥,优化污泥处理处置结构,压减填埋规模。

  这一导向,对污泥处理行业而言,意味着两大核心变革:一是将“减量”作为硬约束,要求污水厂从源头通过工艺升级实现污泥减量;二是强化“全过程监管”,建立更严格的去向追溯和质量管控体系,从根本上杜绝“毒营养土”等污染事件的生存土壤。

  污泥成分复杂、处置链条长,传统处理方式易出现质量失控、去向不明等风险。而“固废十条”的发布,正是要打通监管链条,推动行业实现“源头减量+过程可控+末端可追溯”的合规化闭环。这为拥有核心技术、能够提供全链条解决方案的企业带来了前所未有的市场机遇。

  作为世界500强企业中国五矿和中国中冶旗下唯一的水务环保业务平台,中冶生态环保集团有限公司(以下简称“中冶生态环保”)自成立之初,便肩负着践行习近平生态文明思想、整合全集团优质水务资产的重任。公司定位为央企水务领域的领跑者,业务涵盖市政污水处理、工业废水处理、污泥处理处置、水环境综合治理等全链条领域,致力于为区域生态环境提供一揽子系统解决方案。

  面对“固废十条”带来的新变化,传统的污泥处置方式已难以满足日趋严格的环保要求。公司依托“国家高新技术企业”,“北京市企业技术中心”和“一院一中心五基地”的研发平台,汇聚了一批以博士、硕士为核心的高层次人才,构建起“工艺-装备-运营”全产业链的技术体系。正是在这样的背景下,污泥水热碳化技术成为了中冶生态环保响应“固废十条”、引领行业变革的关键突破口。

  二、技术创新:模拟自然,变“泥”为“炭”

  “固废十条”强调的“源头减量”和“全过程监管”,恰恰是中冶生态环保研发污泥水热碳化技术的初心和落脚点。

  污泥处理的难点在于其高含水率和复杂的有机物成分。传统热干化能耗高,填埋则占用土地且存在二次污染风险。中冶生态环保另辟蹊径,创新性地开发了污泥水热碳化技术。这项技术模拟自然界煤的形成过程,通过“水热魔法”,将原本需要上亿年的煤化过程缩短至数小时内完成。

  这项技术的核心优势在于:

  高效减量,稳定无害:在高温高压的反应条件下,污泥中的有机物发生水解、脱水、缩聚等反应。经过处理,污泥含水率可从80%大幅降至30%,减量超过75%。更重要的是,水热过程能彻底杀灭污泥中的病原体,并固化重金属,实现污泥的稳定化和无害化。

  节能降耗,绿色低碳:该技术充分利用反应过程中的余热回收,能耗仅为传统热干化的1/3。同时,产物生物炭的热值可达1500kcal/kg以上,相当于标煤的1/5,为后续能源化利用奠定了基础。这一特性与国家“双碳”战略高度契合,实现了减污与降碳的协同增效。

  变废为宝,资源循环:水热碳化后的生物炭,不仅热值高,还富含氮、磷、钾等养分,孔隙结构丰富。它既可作为生物质燃料,替代部分燃煤,也可用于土壤改良和矿山生态修复,真正实现了从“固体废物”到“宝贵资源”的转变。此外,反应过程中产生的滤液富含有机物,可作为碳源回流至污水处理厂,进一步降低外部碳源投加成本,实现污水厂内部的物质循环。

  这一技术的研发,充分体现了中冶生态环保“技术为引领”的发展理念。它不仅是一项技术创新,更是对“固废十条”中“提升全过程无害化水平”和“推动资源化利用”要求的精准回应。通过将污泥中的有害物质彻底转化,并提取其能源和物质价值,中冶生态环保为污泥处理处置提供了一条绿色、低碳、可持续的新路径。

图一 污泥水热炭

图二 污泥水热碳化滤液

  三、全链贯通:从实验室到工程应用的“硬核”跨越

  如果说“固废十条”绘制了行业发展的“施工图”,那么中冶生态环保则是在用“水热碳化”技术,搭建起一座从研发到应用的“实景样板间”。

  任何一项技术,只有走出实验室,经过工程化验证,才能证明其生命力。中冶生态环保凭借其强大的工程落地与迭代能力,将水热碳化技术从概念推向了产业化。这一过程,正是公司打通“工艺-装备-运营”全产业链专长技术体系的生动实践。

  安徽省滁州市的污泥水热碳化项目是中冶生态环保推动技术落地的关键一步,也是其响应“固废十条”号召、打造行业标杆的示范性工程。

  项目概况:精准布局,筑牢绿色处置基础

  项目选址于滁州市清流污水处理厂三期厂内,实现了与现有污水设施的深度融合,为后续高效运行奠定了坚实基础。在处理规模上,项目可实现日处理含水率80%的污泥50吨,最终产出含水率30%的生物炭仅12.5吨,减量化效果显著。工艺方面,采用“污泥预脱水-水热碳化-板框压滤”主体工艺路线,流程设计科学合理,精准契合污泥处理处置的核心需求。

  项目亮点:技术赋能,构建闭环生态体系

  自主研发的核心装备:项目集成了公司自主设计的水热碳化反应系统,包括反应釜、热交换器、泄压装置等核心设备。特别是创新的多级热交换系统,实现了反应余热的梯级利用,极大地降低了系统能耗。整个工艺流程设计精巧,从进料、反应到出料,实现了高度自动化和智能化控制。

  多源废弃物的协同处置:项目产生的生物炭,一部分送往垃圾焚烧发电厂进行协同焚烧,替代部分化石燃料;另一部分则因其优异的理化性质,被用于矿山修复和土壤改良。这不仅解决了污泥的出路问题,还为中国五矿集团在矿山修复领域的主责主业提供了新的绿色材料。滤液则被回用于污水处理厂作为碳源,形成了厂内循环。这种“污泥-生物炭-能源/矿山修复-碳源”的闭环模式,将中国中冶“五特色”产业与五矿集团主责主业紧密结合,建立了具有自主知识产权的污泥处理处置技术体系。

  显著的环保与经济效益:项目建成后,每年可实现直接经济效益约500万元,综合利润127.1万元。更重要的是,其减污降碳效益显著。相比于传统热干化工艺,该项目每年可减少碳排放2384吨;产生的生物炭用于替代燃煤,每年可减少燃煤消耗857吨,再减碳2314吨。综合计算,每年可减少二氧化碳排放约4698吨,相当于种植了约26万棵树。

  滁州项目的成功运行,不仅有效解决了当地污泥处置的难题,更重要的是,它验证了污泥水热碳化技术在工程化应用中的可靠性、经济性和环保性。它标志着中冶生态环保已经具备了从核心技术研发到成套装备制造,再到大型项目建设和运营的全链条服务能力,真正将“固废十条”的要求落到了实处。

图三 滁州污泥水热碳化项目鸟瞰图

图四 滁州污泥水热碳化项目全景图

图五 滁州污泥水热碳化项目生产线

  四、创新体系:打造新质生产力,绘就绿色发展新蓝图

  “固废十条”的发布,不仅是对现有固废管理体系的完善,更是对环保产业高质量发展提出了新要求。中冶生态环保正通过构建持续创新的技术体系,将挑战转化为发展的新动能。

  在滁州项目的基础上,中冶生态环保并未止步。公司深知,技术创新是一场没有终点的长跑。为此,他们围绕水热碳化技术,持续进行横向与纵向的迭代升级:

  横向拓展应用场景:将水热碳化技术从市政污泥拓展到有机固废等领域,针对不同物料特性,开发专用工艺和装备,持续扩大技术应用范围。

  纵向深化技术体系:从单一设备到系统集成,从标准工艺到智能化控制,中冶生态环保不断优化工艺流程,降低运行成本。项目成功开发了撬装式装备,便于工艺验证和灵活部署,为技术的快速推广奠定了基础。含抗生素废物水热闪蒸解毒装置入围2025年度工业和信息化部“揭榜挂帅”项目,拓展新污染物治理技术装备

  构建标准与知识产权体系:依托项目成果,中冶生态环保积极主导和参与制定国家标准、团体标准,累计申请专利48件,形成了一套完整的知识产权保护网,构筑了坚实的技术壁垒。

  这一系列努力,最终汇聚成中冶生态环保独特的核心竞争力。它不仅是技术上的领先,更是一种系统性的创新能力——能够将高校科研的前沿成果,快速转化为工程实践中的“能用、好用、耐用”的解决方案;能够将单一的项目需求,提炼为可复制、可推广的行业标准。

  未来,中冶生态环保将继续坚持创新驱动发展战略。在“固废十条”的指引下,公司将依托中国五矿和中国中冶的雄厚背景,充分发挥“产学研”一体化优势,以水热碳化技术为核心,进一步打通“污泥处理-能源回收-生态修复”的全产业链,持续打造具有影响力的环境治理技术品牌。

  正如中冶生态环保所秉持的使命——“科技美化环境,生态创造价值”,他们正用实际行动证明,在“固废十条”开启的新时代,污泥不再是城市的负担,而是可以被深度开发、循环利用的“城市矿产”。通过持续的技术创新和模式探索,中冶生态环保正朝着“最值得信赖的生态环保产业投资运营服务商”的奋斗目标稳步迈进,为中国乃至全球的可持续发展贡献“五矿智慧”和“中冶方案”。

  在“十五五”的开局之年,污泥处理处置行业正站在一个新的起点。中冶生态环保的实践表明,只有那些真正掌握核心技术、能够提供全链条解决方案、并积极拥抱政策导向的企业,才能在激烈的市场竞争中脱颖而出,成为推动行业绿色转型的中坚力量。污泥水热碳化技术,正以其卓越的减量化、稳定化、无害化和资源化效果,为“固废十条”写下最生动的注脚。

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