来源：重庆教育
从实验室到生产线，距离有多远？“教育强市区县行”给出了重庆答案。为展示我市“教育强市区县行”推进成效，检阅成果，互鉴经验，重庆教育现推出“教育强市区县行”产学研行动系列报道。
一、案例背景
项目团队聚焦重庆市及区县污泥和农业固废治理难题和资源化需求，创新提出“市政污泥+农业固体废物+生物炭循环回用”协同低碳资源化处置路线，研发形成“厌氧消化-沼渣脱水-热解-生物炭循环回用”一体化技术体系，并在重庆市排水公司下属污水处理厂开展厂内示范应用，实现了污泥减量、能源回收、碳减排和产品资源化利用协同推进，为区县污泥及农业废弃物治理提供了新路径。
二、主要做法
项目围绕区县应用场景，构建了“科研攻关+企业示范+区县应用”服务模式，探索形成了“高校研发+企业示范+场景拓展+区县服务”的科技成果转化模式。
（一）围绕区县需求开展靶向研发
项目以污泥处置低碳化和资源化为核心目标，基于前期研究形成的“沼渣生物炭循环回用强化污泥厌氧消化-沼渣脱水-热解”系统工艺，进一步引入农业固体废物协同处理，提升系统整体产能和减碳能力，这种研发逻辑把处置全流程打通，形成真正可在区县落地的系统工艺。研究重点包括：
（1）污泥/农业固体废物协同厌氧消化-热解系统优化及协同产能特性研究；
（2）厌氧消化-热解系统协同产能关键机制研究；
（3）全过程能效、经济性及碳排放与碳补偿核算评价。
（二）以生物炭循环回用为核心，打通全流程协同链条
项目的关键创新在于，将厌氧消化和热解两段工艺通过生物炭循环回用连接起来，实现“前端提效、中端降耗、后端增值”。
在厌氧消化环节，热解产生的生物炭回用于系统，可促进污泥水解、产酸和产甲烷过程，提升微生物活性和反应稳定性。前期研究结果表明，与单独厌氧消化相比，系统产甲烷量提高39.95%。
在沼渣脱水环节，生物炭可部分替代常规化学调理剂，改善污泥骨架结构，提升脱水性能。与采用阳离子聚丙烯酰胺直接调理脱水相比，泥饼含水率可由82.3%降至72.1%，显著降低后续热解能耗。
在热解环节，生物炭不仅可降低热解活化能，使裂解反应更易进行，还能促进一氧化碳等可燃气生成，提高热解油热值和化学稳定性，从而提升能源回收效率和产品利用价值。
（三）引入农业固体废物协同处理，提升系统效能
本案例中，污泥与农业废弃物协同处理后，可优化碳氮比、缓解酸化风险、增强微生物活性，使甲烷产量提高20%-40%；同时，共热解可提升原料热值、降低能耗，并改善热解气、热解油和生物炭品质，增强其能源化和资源化利用水平。进一步将污泥与秸秆、畜禽粪便等农业固体废物协同处置，破解了单一污泥工艺中碳源不足、热值偏低和产物品质有限的问题，也把原本分散治理的城市污泥和农业固废，变成了一个互补增效的低碳协同系统。
（四）依托企业和场景示范，推动成果服务区县
项目前期已在重庆市排水公司下属污水处理厂实现厂内示范，把技术从实验室推向工程场景，验证其稳定性、经济性和可推广性。同时，团队围绕生物炭产品拓展应用场景，开发出厌氧消化促进剂、污泥调理剂、微生物菌剂负载材料等多类产品。其中，生物炭基微生物菌剂已在城口太白贝母种植基地开展中试应用推广，打通了“城市固废处置-生物炭产品开发-农业绿色利用”的跨领域循环链条，拓展了成果服务区县特色产业的新路径。
学生获奖
三、工作成效
（一）产学研协同育人成果丰硕
项目团队已取得较扎实的成果基础，授权专利9项，相关成果获得重庆市首届卓越工程师大赛优秀成果转化奖，指导研究生获得第十五届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛国家三等奖。这些成果表明，该技术在科研创新和成果转化两端都具备较强实力。
（二）技术指标先进，处置效果明显
项目搭建了实验室小试系统并实现稳定运行，形成了可复制的多源固废低碳高效协同产能技术路线。按照项目目标，系统可实现污水厂剩余污泥（含水率98%）减量化率85%、无害化率100%、资源化率100%，并力争实现节约能耗50%、降低污泥处置成本50%。
（三）经济效益初步显现
在重庆市排水公司下属污水处理厂的示范应用中，该技术已实现污泥处置成本节约约20%。这对污泥日产生量大的企业和区县来说，意义非常直接。按重庆全市约2000吨/天的污泥产量测算，若该类低碳处置技术在更多污水厂推广，将有望显著降低区域污泥终端处置支出和运输处置压力。
此外，项目不是单纯“省成本”，而是增加了资源化收益来源。系统可同步产出生物甲烷、热解气、热解油和生物炭等资源化产品，其中生物炭已开发为厌氧消化促进剂、脱水调理剂和微生物菌剂负载材料，产品附加值明显提高。特别是生物炭基菌剂进入中药材种植场景后，进一步打开了农业应用市场，使污泥处置由“末端负担”逐步转向“资源产品”。
（四）社会效益和生态效益突出
项目服务的不仅是污水厂，更是区县生态治理和“无废城市”建设。
一方面，该技术有效减少污泥和农业固废露天堆存、低效利用带来的环境风险，降低二次污染隐患，提高城市和农村固废治理协同水平。另一方面，通过提升能源回收效率、减少化学药剂和外运处置需求，项目有助于降低污泥处置全过程碳排放，契合国家“双碳”战略和重庆“无废城市”建设方向。
同时，项目打通了“城市污泥-农业废弃物-生物炭产品-农业利用”链条，为区县建立跨行业、跨区域资源循环模式提供了范例。尤其在农业固废较多、污泥处置能力较弱的区县，这种模式具有很强的现实针对性和推广价值。
来源丨第1眼TV-华龙网
