針對我國污泥高含砂、高含固等特點，對我國低有機質(zhì)污泥尤其是高含固（TS>10%）污泥高級厭氧消化技術(shù)路線領(lǐng)域開展研究，從厭氧消化的可行性、物質(zhì)流特征、微生物種群及強化調(diào)控、熱/堿強化水解預(yù)處理技術(shù)、污泥/餐廚協(xié)同消化技術(shù)等方面，特別是加強在污泥厭氧消化體系中物質(zhì)流轉(zhuǎn)化機制的研究工作，突破針對我國低有機質(zhì)污泥提升厭氧降解率與產(chǎn)氣率的關(guān)鍵技術(shù)研究與機理研究，為我國污泥高級厭氧消化研究提供支撐。

提出適用于我國低有機質(zhì)污泥泥質(zhì)特性的高溫水熱強化預(yù)處理技術(shù)，突破高溫水熱對污泥強化水解的作用機制與最佳反應(yīng)條件，技術(shù)成果形成成套化裝備，并在示范工程中得到應(yīng)用轉(zhuǎn)化與運行優(yōu)化；突破高含固污泥高級厭氧消化的物質(zhì)強化轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù)，對含固率、溫控、攪拌等重要參數(shù)進行優(yōu)化開發(fā)，技術(shù)成果在示范工程中得到應(yīng)用轉(zhuǎn)化與運行優(yōu)化。

1.目標及意義

 1）提出適應(yīng)于我國低有機質(zhì)污泥泥質(zhì)特征的污泥高溫水熱強化預(yù)處理技術(shù)，并與高含固污泥厭氧消化關(guān)鍵技術(shù)相耦合，形成基于高溫水熱強化的高含固污泥高級厭氧消化技術(shù)，開發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，并實現(xiàn)技術(shù)成果的在長沙污泥厭氧消化工程中的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；

闡明在污泥厭氧消化新技術(shù)中有機質(zhì)在固-液-氣相變體系中的物質(zhì)流特征，基于有機質(zhì)的定向轉(zhuǎn)化，進一步對污泥高級厭氧消化新技術(shù)進行優(yōu)化開發(fā)，進一步提升甲烷產(chǎn)率和降解率，為污泥厭氧消化的效率提升提供技術(shù)支撐。

基于對污泥厭氧消化過程的物質(zhì)流和微生物特征的研究，在技術(shù)層面，從“易降解物質(zhì)定向轉(zhuǎn)化”、“難降解單元分質(zhì)活化”和“微生物分相調(diào)控”三方面入手，開發(fā)強化物質(zhì)轉(zhuǎn)化的水熱、生物酸化等預(yù)處理新技術(shù)，確定關(guān)鍵技術(shù)單元組成、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)和條件；在工藝層面，從強化固相溶解-液相高速甲烷化入手，開發(fā)高效厭氧消化工藝流程，開發(fā)適用于我國高含固污泥物料特點的厭氧消化技術(shù)與裝備，提出可靠的攪拌和保溫方案以及反應(yīng)器構(gòu)造等關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，形成高含固污泥熱水解-厭氧消化集成技術(shù)，并進行工程示范；進一步提高污泥高含固厭氧消化工藝的物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率與資源化利用水平。

1）預(yù)期的經(jīng)濟效益

  熱水解預(yù)處理-高含固協(xié)同厭氧消化技術(shù)可有效提高污泥厭氧消化處理能力，增強污泥產(chǎn)期效率，降低污泥處理處置能耗。工程效益可望達到1億元以上。

2）預(yù)期的社會效益

  熱水解預(yù)處理-高含固協(xié)同厭氧消化技術(shù)可有效提高污泥厭氧消化處理能力，增強對污泥的處理處置能力，有效緩解污泥處理處置壓力，進一步提高污泥高含固厭氧消化工藝的物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率與資源化利用水平。