《城市污水处理厂污泥处理与安全处置关键技术与设备》重点项目申请指南.doc

附件： 863 计划资源环境技术领域“城市污水处理厂污泥处理与安全处 置关键技术与设备”重点项目申请指南 一、指南说明 随着我国城市污水处理厂的普及和运行，城市污水处理厂污泥产 量快速增加。如何解决污泥的处理处置出路，已成为我国城市发展过 程中亟待解决的重大环境问题。研发适合我国国情的、拥有自主知识 产权的城市污水处理厂污泥处理关键技术和设备，是我国环境保护的 迫切需求，同时对提升我国环保产业的国际竞争力具有重大意义。 根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006━2020 年）》 和“十一五”863 计划资源环境技术领域的总体部署，本领域 2009 年拟启动“城市污水处理厂污泥处理与安全处置关键技术与设备”重 点项目，围绕污泥高效脱水、厌氧消化、热解处置、安全堆肥等关键 技术与设备，开展技术研发和应用示范。 本重点项目财政专项经费控制额为 3000 万元，下设 4 个课题， 以课题为基本单元受理申请，每个课题可以由一家单位承担，也可以 由多家共同承担。对于多家共同承担的，由申请单位自行组合形成课 题申请团队（同一个课题组只能参加一个申请团队），并提出课题组 长和依托单位。由课题依托单位具体负责课题的申请。本项目要求产 学研结合，体现企业技术创新主体的原则，采取择优委托的方式确定 课题的承担单位。各课题在完成本课题研究任务的同时，有义务与其 他课题协作共同实现项目目标。 各课题申报单位须根据项目申报指南中各课题的控制性考核指 标提出详细的课题考核指标。 -1- 二、指南内容 1．项目名称 城市污水处理厂污泥处理与安全处置关键技术与设备 2．项目总体目标 针对我国当前城市污水处理厂污泥处理处置难题，重点研发污泥 高效脱水、厌氧消化、污泥热解、安全堆肥的关键技术及设备，形成 4 套适合国情的城市污泥处理处置单元技术系统，并通过优化集成进 行工程示范，为污泥处理处置及其产业化发展提供技术支撑。 3．项目的课题分解和主要研究内容 项目分解成如下 4 个课题。各课题的题目和主要研究内容如下： 课题 1．城市污泥高效脱水关键设备和工艺研发及示范 研究目标： 针对城市污水处理厂污泥高效脱水的技术需求，研制具有自主知 识产权、高效节能的污泥脱水关键设备，开发与之配套的污泥脱水高 效预处理技术，形成污泥高效脱水组合工艺，并进行示范应用，为我 国城市污水处理厂的污泥高效脱水提供技术支撑。 研究内容： （1）开发污泥高效脱水的预处理技术 开发与所研制的污泥脱水设备配套的、显著改善污泥固液分离特 性的污泥预处理技术与设备，对预处理工艺和相关参数进行系统优化， 提高污泥脱水性能。 （2）研制节能高效的污泥脱水设备 针对不同的污泥性质和消化、堆肥、热解、焚烧、填埋等后处置 -2- 要求，研制脱水效率高、能量消耗低、性能稳定、系列化的污泥脱水 关键设备，以及配套的自动控制和加药系统。 （3）污泥脱水设备集成与示范应用 结合后续处理处置技术，针对不同情景下对污泥脱水效果的要求， 系统集成和优化污泥预处理技术和污泥脱水设备，形成高效组合工艺 及成套技术和设备。针对开发的技术和设备进行示范应用，并形成包 括设备设计、操作运行及系统应用在内的技术规范及标准。 考核指标： ① 开发出 2 套高效脱水组合技术及成套设备，使处理后脱水泥 饼的含水率低于 60%，污泥固体回收率不低于 95％。 ② 上述两套设备应在 5 万立方米/日以上城市污水处理厂开展规 模化工程示范并稳定运行 3 个月以上。 ③ 所开发出的高效能脱水成套设备国产化率不低于 90％。 ④ 形成城市污泥高效脱水关键设备设计准则和运行指南，并制 定相关技术和产品标准。 课题实施年限 2009 年 7 月至 2011 年 12 月。 课题经费来源及构成： 本课题国拨专项经费控制额 850 万元，要求承担单位自筹或配套 研究经费不少于 850 万元。本课题要求企业牵头、产学研结合联合申 报。 课题 2．城市污泥分级分相厌氧消化组合技术研发及工程示范 研究目标： -3- 针对制约我国城市污泥厌氧消化处理处置工艺稳定运行的关键 技术问题，研发适合我国城市污泥的厌氧消化前处理、消化反应、气 体脱硫等关键技术与设备，开展系统优化和集成，并进行示范应用， 形成适合国情的城市污泥厌氧消化技术系统和设计规范，为污泥高效 厌氧消化提供技术支撑。 研究内容： （1）城市污泥厌氧消化前处理关键技术与设备开发 重点研究分级/分相过程中细胞壁难于消解等技术瓶颈问题，研 究基于生物强化水解和物化强化水解的分级/分相技术与设备，提高 处理后污泥的水解效率和挥发性有机酸的生成率，实现污泥内含物的 快速释放，为后续污泥高效厌氧消化提供技术保障。 （2）城市污泥分级分相厌氧消化组合工艺技术研发与工程示范 通过提高消化含固率，优化污泥厌氧消化反应器结构、工艺参数 及微生物种群结构，研发分级/分相高效厌氧消化系统集成技术，研 制搅拌、热交换和脱硫关键与配套设备，保障污泥厌氧消化的高效性 和稳定性，建立城市污泥分级/分相厌氧消化组合工艺系统与工程示 范。研究提出污泥厌氧消化处理的不同工艺及主要设计和运行参数。 研究编制城市污泥分级/分相厌氧消化组合技术设计与运行管理技术 规范。 考核指标： ① 研发城市污水处理厂污泥分级/分相厌氧消化技术与设备，实 现污泥厌氧消化关键技术的突破与技术集成，分级/分相厌氧消化时 间比单级单相厌氧消化缩短 30%，污泥有机物降解率超过 45%，沼 气产量提高 30%。 ② 研发分级/分相厌氧消化系统运行和管理控制系统，开发配套 搅拌、热交换和沼气脱硫技术与设备，沼气脱硫效率不低于 99%。 -4- ③ 研发污泥处理规模为 10 吨/日的分级/分相中试设备，新建或 改造对应于 5 万立方米/日的城市污水厂污泥的分级/分相厌氧消化示 范工程，并稳定运行 6 个月以上。 ④ 编制适合我国国情的、具有可操作性的污泥厌氧消化处理系 统的设计与运行管理技术规范。 课题实施年限 2009 年 7 月至 2011 年 12 月。 课题经费来源及构成： 本课题国拨专项经费控制额 650 万元，要求承担单位自筹或配套 研究经费不少于 650 万元。本课题要求企业牵头、产学研结合联合申 报。 课题 3．城市污泥热解处置技术及设备 研究目标： 研发城市污水处理厂污泥热解处理的关键技术和设备，在能源优 化利用、污染物安全转化、产物高值回收等方面实现关键技术的突破 与设备集成，实现高效节能的城市污泥热解与资源利用。 研究内容： （1）城市污泥高温热解关键技术与设备 针对目前的污泥焚烧工艺存在能耗高、污染重等问题，研究污泥 高温热解技术，研发由能量优化传导、物料高效传质、产物回收等单 元组成的一体化设备，并确定污泥高温热解及气化的优化工艺参数， 实现无氧或缺氧条件下高效节能、少污染的污泥安全处理。 （2）城市污泥低温热解处理及资源化成套技术与设备 -5- 针对污泥热解产物处置的安全性与有效利用问题，研究安全、高 效的污泥低温热解的关键技术和设备以及污泥基产品应用的环境安 全性，形成污泥热解固态产物制备建筑、环保材料的设备及最佳工艺 参数，实现低温热解技术和设备的产业化。 考核指标： ① 研制污泥高温热解工艺设备：污泥高温热解时间小于 15min， 热解温度高于 900℃；运行成本相对污泥焚烧降低 30%以上；热解气 体产物中 H2 和 CO 占气体总质量分数的 70%以上；热解油类产物不 含二噁英类污染物。 ② 研发低温热解工艺设备：污泥低温热解时间小于 20min，形 成 2 种以上高附加值的污泥基产品，制备费用应小于 50 元/吨污泥 （含水率 80%）。 ③ 研制污泥高温热解和低温热解设备各 1 套，其中 1 套设备的 污泥处理能力不小于 10 吨/日，开展 6 个月的示范运行。 课题实施年限 2009 年 7 月至 2011 年 12 月。 课题经费来源及构成： 本课题国拨专项经费控制额 850 万元，要求承担单位自筹或配套 研究经费不少于 850 万元。本课题要求企业牵头、产学研结合联合申 报。 课题 4．城市污泥高效生物堆肥与农林业安全利用技术设备研制 及示范 研究目标： 研发城市污泥高效、快速生物堆肥与堆肥产品农林业安全利用的 -6- 成套技术，解决污泥堆肥发酵工艺的自动控制、恶臭气体控制等关键 技术难题，评价堆肥产品农林业利用的环境安全性，集成生物堆肥技 术和设备并建立示范工程，为城市污泥生物堆肥及其产品的规模化安 全利用提供技术支撑。 研究内容： （1）城市污泥生物堆肥关键技术与设备 针对传统的污泥堆肥技术存在发酵速度慢、臭气污染等问题，研 究堆肥过程中温度、氧气、硫化氢、氨气的在线监测控制的关键技术 和设备，开发堆肥工艺软件包，研发堆肥自动混料设备和铺料设备， 开发生物堆肥的臭气控制技术。 （2）城市污泥农林业安全利用技术与示范 研究我国南方和北方土壤-气候条件下污泥堆肥产品农林业安全 利用技术，开展环境风险评价技术研究，进行污泥堆肥产品土地利用 的现场试验，建立适用的污泥堆肥农林业利用技术系统并进行工程示 范，形成相关的行业技术规范或标准。 （3）城市污泥生物堆肥技术设备的集成与工程示范 集成生物堆肥发酵自动监控技术、除臭技术、污泥安全利用技术 以及相关的设备和软件系统，研究建立完整、适用的城市污泥堆肥设 备生产线和相应的生物堆肥产品农林业利用示范工程，形成污泥堆肥 技术设备工程化应用的技术规范。 考核指标： ① 研发出高效、经济、节能的污泥生物堆肥技术，解决堆肥自 动控制和堆肥除臭等技术难题；堆肥含水量小于 45%，堆肥周期不超 过 14 天，直接运行成本低于 60 元/吨（湿污泥）、能耗 25 kw∙h/吨。 ② 研发出高效、低耗的污泥生物堆肥设备：自动混料设备、自 -7- 动铺料设备、实时在线监测设备、自动调控设备等关键设备。 ③ 建立污泥生物堆肥技术和堆肥产品农林业应用的示范工程。 生物堆肥示范工程的污泥处理规模在 150 吨/日以上；在我国南方和 北方分别建立污泥堆肥产品农林业利用的示范工程，示范面积合计不 低于 50 公顷；制定城市污泥生物堆肥技术规范和污泥堆肥产品农林 业利用技术规范。 课题实施年限 2009 年 7 月至 2011 年 12 月。 课题经费来源及构成： 本课题国拨专项经费控制额 650 万元，要求承担单位自筹或配套 研究经费不少于 650 万元。本课题要求企业牵头、产学研结合联合申 报。 三、注意事项 1．申请单位需针对单个课题提出申请。评审过程以课题为单元 分别进行，择优确定各课题的承担单位。 2. 凡在中华人民共和国境内注册一年以上,具有独立法人资格 的企业（不包括外国独资企业和外资控股企业）均可申请承担本项目 课题。 3．重点项目课题责任人必须是法人，法人是当然的课题依托单 位，且须指定一名自然人担任课题组长。课题组长应具有中华人民共 和国国籍，年龄在 55 周岁以下（截止指南发布之日），具有高级职称 或博士学位，每年（含跨年度连续）离职或出国的时间不超过半年， 过去三年内没有 863 计划信用管理不良记录。 4．对于港澳台优秀科技人员、海外优秀华人学者（包括取得外 -8- 国国籍和永久居留权的），再满足年龄、职称（学位）等基本条件时， 只要正式受聘于课题依托单位，且协议期或聘任期覆盖课题执行期， 每年在课题依托单位工作时间不少于 6 个月，也可作为课题组长。在 课题申请时，由课题依托单位出具相关证明材料。 5. 课题组长申请及负责的科技部三大计划（863 计划、科技支撑 计划和 973 计划）在研课题累计不得超过一项，同时可参加一项课题 （申请或在研）；每个参加课题的技术人员最多只能参与三大计划中 两项课题的工作。科技部及所属事业单位借调的与 863 计划相关的人 员不能申请或参加申请。 6．在填报课题申请书时，要认真编制经费预算部分相关内容。 预算编制应在专项经费控制额范围内，结合研究任务的实际需要，坚 持目标相关性、政策相符性和经济合理性原则。项目申请单位财务部 门会同申请负责人共同编制经费预算，并对预算编制的真实性负责。 在编制经费预算之前，项目申请单位及申请负责人应认真学习《国家 高技术研究发展计划（863 计划）专项经费管理办法》及相关制度规 定。 7．申请课题时需按指南要求如实提供正式的配套经费证明材料， 并提供联合申请的合作协议。 8．申报程序和要求： 本项目通过国家科技计划项目申报中心统一申报。申请指南在科 技部及 863 计划网站上公开发布。 9．咨询联系人及联系方式 联系人：王磊，张书军，刘静 联系电话：010-58884866，58884867，58884869 Email: zhshujun@acca21.org.cn ； liujing@acca21.org.cn; wanglei@acca21.org.cn. -9-