随着2014年4月25日青岛世界园艺博览会开幕，青岛百果山森林公园现已成为大家心目中的好去处，来自世界各国的文化创意、科技创新、自然创造，让这里成了花的海洋。可是，当日均超过5万人，半年超过1000万人次入园，大家在园内产生的废弃物如何处理？怎样处理才符合青岛园艺博览会的主题“让生活走进自然”？位于世园村内的“资源再生利用示范中心”试图为解决这类问题探索新途径。技术源于中德2011年清洁水项目2014年4月27日，由同济大学、青岛理工大学和德国达姆施塔特工业大学联合开发的“中德合作分质水处理及资源化示范项目”在青岛市园艺博览会世园村区域建成，德国教育科研部国务秘书乔治·舒特博士、青岛市副市长王建祥及我校吴志强副校长等出席了项目竣工及共建科研基地的签约仪式。该项目是全球第一个基于“半集中式综合处理”理念建设的示范工程项目。
该示范工程项目是温家宝总理2011年访问德国的成果之一。在那次访问中，中德两国科技部长签署了中德双边政府合作协议———中德国际合作专项“CleanWaterChina”框架协议，半集中式综合处理就是其中的核心项目之一。2012年1月10日，同济大学、德国达姆施塔特工业大学与青岛市政府联合签署了在青岛市2014年园艺博览会建设中德合作分质供排水和废物资源化示范工程的谅解备忘录，中德合作多年的研究成果落地青岛世界园艺博览会，项目选址世园村区域建设面向未来的新一代环保设施，以期在同一个处理站内集成实现生活污水源分离、污水分质处理与再生利用、污泥与生物垃圾联合能源化和资源化等功能，体现废物和废水资源化利用、节能和减碳等目的所谓“半集中式综合处理”是指针对传统集中式供排水处理模式的局限性，在一定区域内将生活污水源分离，分类收集处理和再生利用，污水处理产生的污泥与厨余生物垃圾协同厌氧消化产生物质能源，利用余热发电；厌氧消化稳定后的固体不含有毒有害成分，可直接农用、园林绿化等。戴晓虎说，半集中式综合处理系统靠近用户终端，水资源循环利用效率高，可节省新鲜水30%以上，避免了集中式供排水和再生水管道的高昂建设费用；处理系统采用“环境友好”的技术和先进的污染治理技术，实现污染物减量与资源利用的双重目的；其处理规模很灵活，可建于地上或地下，尤其适合快速发展的城镇化地区或新建城镇区域。
这是资源再生利用的综合体同济大学和德国达姆施塔特工业大学等中外高校围绕区域性分质供排水及废物资源化研究已有多年历史。戴晓虎介绍，我国城镇用水量快速增加与水资源总量短缺的矛盾，污染物排放控制与环境污染的问题、非传统水资源的循环利用、资源过度消耗与回收利用、废物资源化和能源化利用等问题，逼着我们跳出传统集中式和分散式供排水及处理的框框，开拓一种新的供排水处理及资源利用模式。
传统的城市集中式供排水系统远离用户，供排水管道、末端处理设施的投资和运行费用高，污水再生利用困难；由于工业废水排放进入，污水厂产生的污泥资源化利用难度大。可否将生活污水从源头分离，对其进行分质处理和资源化利用？同时让饮用水与再生水分质利用，将污染物资源化，回收其中的营养物（如氮磷），用污泥和餐厨生物垃圾种树栽花？戴晓虎说：“使用过的生活用水按照污染程度可分为灰水和黑水，其中洗浴、洗衣、盥洗等产生的水称为‘灰水’，污染物浓度低，且不含病原生物，简单净化后就可以用于冲厕；灰水的余热还可以回收利用。冲厕产生的废水和厨房废可合并成为‘黑水’，其中的营养物如有机物、氮、磷占比很大，用通过一定的技术手段可实现回收并资源化。污水处理后的残存物———污泥与厨余生物垃圾联合厌氧发酵产出沼气，可供发电使用；沼渣干化后就是非常好的绿肥。”
采访获悉，按照这一思路，同济大学与达姆施塔特工业大学联合研究多年，研究出区域分质供排水和废物资源化路径，在一定的区域内采取两套管道分别供排水，就地分类收集和处理生活污水，再生水就近利用，实现了设施小型化的目标，综合投资费用大大节省。
为推动青岛世园会中示范项目的顺利实施，项目德方技术团队由达姆施塔特工业大学的皮特·科勒尔（PeterCornel）教授牵头，组织了十多家企业单位参加项目设计和设备捐赠等工作；中方技术团队由我校环境学院戴晓虎教授牵头，联合青岛理工大学和同济设计院等单位为项目建设提供技术支撑。
综合体正在发挥作用2013年10月，青岛市园艺博览会执委会和世园集团正式在世园村开工建设示范工程。据了解，总建筑面积4600余平方米的示范中心位于世园村各建筑的中间区域，为半地下式建筑，呈“回”字形。按照模块化设计，划分为灰水处理与回用模块、黑水资源化处理装置、厌氧消化上清液厌氧氨氧化模块、生物垃圾预处理模块、污泥生物联合厌氧消化及发电装置、臭气生物处理装置等不同的功能单元。戴晓虎说：“灰水净化后用于园区各建筑物的冲厕、道路清扫、洗车等；黑水处理后用于园区浇灌及景观补水。处理后的各种水都要达到相应的标准要求。”据悉，该中心每天可处理700立方米灰水、800立方米黑水和50立方米污泥和餐厨垃圾；污泥和餐餐厨垃圾联合发酵产生的沼气用于发电，可产生2100立方米沼气，可发电200千瓦，用于示范中心自身电力供应。
戴晓虎介绍，示范中心的受益地区包括世园村、搬迁安置工程A、C片区在内的近70万平方米的区域，未来还将涵盖2014年后周边部分新建的住宅区。“这是为快速发展的城镇化区域量身打造的新型污染治理与再生利用技术，并且是一个可随城市快速成长的可成长系统，可以因地制宜进行建设，避免了大投资和资金的浪费，为人与自然的和谐相处提供了解决之道，具有极大的推广应用前景。”
业内专家称，这种半集中式水和废物处理技术项目，因其生态、环保、低碳的特性，很好地诠释了青岛世园会“让生活走进自然”的主题，在水的分质处理和废物资源化利用领域具有里程碑式的意义。
