城鎮(zhèn)廢棄物能高效清潔利用關(guān)鍵技術(shù)研究教材

“有機廢棄物能”高值化清潔利用匯報人:陳勇

匯報提綱有機固體廢棄物

環(huán)境污染源資源與能源

溫室氣體：超10億噸/年COD排放：超1000萬噸/年N、P排放：超300萬噸/年能量：約10億噸標煤/年肥料：7000萬噸/年飼料：1000萬噸/年畜禽糞便生活垃圾家居固廢約50億噸/年產(chǎn)生總量農(nóng)林廢物共性：C/H/O/N/P差異：降解性資源潛力污染負荷能量元素營養(yǎng)元素溫室元素環(huán)境元素N/PC/HN/PC/H利用交叉影響最大化有機廢棄物現(xiàn)狀研究背景各種廢油城市污泥按全國從廚余生產(chǎn)粗肥（2億噸x0.6x0.4）=4800萬噸/年計算，則相當于生產(chǎn)有機肥（三噸垃圾肥相當于一噸有機肥）1600萬噸/年，節(jié)約標準煤約2656萬噸/年。如果將全國2億噸生活垃圾進行發(fā)電的話，蒸發(fā)垃圾中廚余的水分需消耗707萬噸標準煤；除去廚余后，可實現(xiàn)明顯的減容減量，增大處理量，提高發(fā)電能力。如果將焚燒發(fā)電的廚余制成有機肥的話，每年共可節(jié)約3633萬噸標準煤。另外，廚余是產(chǎn)生惡臭、污染環(huán)境、滋生蚊蠅的重要根源，處理垃圾首先應(yīng)從廚余入手，其環(huán)境效益也很顯著。

節(jié)能與效益分析（例）研究背景技術(shù)應(yīng)用技術(shù)集成與成套裝備示范工程建設(shè)與運行關(guān)鍵科學(xué)問題有機固廢轉(zhuǎn)化過程中的物質(zhì)流與能量流污染物形成機理污染物控制削減工藝參數(shù)優(yōu)化多方案選擇污染物控制削減產(chǎn)品增值升級系列技術(shù)：生物肥技術(shù)廢物飼料化資源回收技術(shù)產(chǎn)品：生物肥生物飼料回收物資關(guān)鍵技術(shù)與成套設(shè)備系列技術(shù)：生物氣技術(shù)熱解燃燒技術(shù)熱解氣發(fā)電技術(shù)產(chǎn)品：沼氣、熱解氣清潔電力熱蒸汽關(guān)鍵技術(shù)與成套設(shè)備共性技術(shù)預(yù)處理技術(shù)（分選/脫水/分解）二次污染控制技術(shù)工藝優(yōu)選與設(shè)備研制資源化能源化營養(yǎng)元素:N/P能量元素:C/H/O技術(shù)路線有機廢棄物能利用技術(shù)路線生物電技術(shù)生物飼料技術(shù)熱解氣和氣體發(fā)電技術(shù)有機廢棄物生物轉(zhuǎn)化熱化學(xué)轉(zhuǎn)化生物氣技術(shù)生物肥技術(shù)易預(yù)處理及控污熱解燃燒技術(shù)難可降解性過程4過程2過程1過程3模塊化組合畜禽糞便生活垃圾醫(yī)療垃圾家居固廢城市污泥具體技術(shù)手段技術(shù)路線能量元素固型燃料液體燃料供熱發(fā)電預(yù)處理成型段輔助配套二甲醚RDF顆粒燃料低碳醇生物柴油航空燃油預(yù)處理氣化氣體凈化燃氣內(nèi)燃機預(yù)處理直接燃燒鍋爐蒸汽機余熱預(yù)處理菌種培育厭氧發(fā)酵氣體燃料化工原料干燥破碎分類去水烘干物化法能量元素轉(zhuǎn)化利用路徑分離提純催化合成預(yù)處理液化凈化提質(zhì)催化改性分類破碎烘干技術(shù)路線營養(yǎng)元素生物飼料生物肥料前處理幼蟲培養(yǎng)幼蟲分離PH調(diào)節(jié)益生素加入配套設(shè)備養(yǎng)殖肥料堆肥快速發(fā)酵復(fù)合菌系預(yù)處理菌種篩選限制性繼培動態(tài)堆肥強制通風(fēng)工藝條件控制條件生物肥料堆肥腐熟二次脫水污泥脫水脫水劑壓濾菌種培養(yǎng)營養(yǎng)元素轉(zhuǎn)化利用路徑技術(shù)路線EMK垃圾自動分類設(shè)備特點及優(yōu)勢北京依米康環(huán)保設(shè)備有限公司EMK垃圾自動分類設(shè)備介紹高熱值雜物塑料塑料瓶沙子、石子、泥土等泡沫餐盒等有機物自動分選技術(shù)主要研究內(nèi)容預(yù)處理預(yù)處理對雜交狼尾草原料特性的影響指標預(yù)處理方式未處理微波蒸汽加熱NaOHC(%)41.8842.3942.1336.26N(%)1.160.940.960.51C/N35.6945.5145.5171.80結(jié)晶度(%)7.2215.568.627.38中性洗滌纖維(%)68.4269.3666.4258.49酸性洗滌纖維(%)41.8042.6541.3546.99木質(zhì)素(%)12.7813.2913.356.51粗脂肪(%)1.491.51.070.14預(yù)處理前后雜交狼尾草的紅外光譜雜交狼尾草發(fā)酵過程中日產(chǎn)氣量變化不同預(yù)處理條件下的累積產(chǎn)氣量不同預(yù)處理條件下雜交狼尾草的產(chǎn)氣特性原料微波蒸汽加熱NaOH累積產(chǎn)氣量/L15.37142917.3014.00平均甲烷含量/%53.1452.3452.9055.06產(chǎn)氣率mL/gTSadded371.32345.16417.81338.18mL/gVSadded422.32392.57475.21384.63產(chǎn)甲烷率mL/gTSadded197.31180.66221.02186.20mL/gVSadded224.25205.47251.39211.78厭氧發(fā)酵聯(lián)產(chǎn)氫和甲烷主要研究內(nèi)容果蔬垃圾兩相氫甲烷聯(lián)產(chǎn)反應(yīng)器系統(tǒng)示意圖和實物圖固體滲濾床產(chǎn)氫反應(yīng)器全混合式產(chǎn)甲烷反應(yīng)器厭氧發(fā)酵聯(lián)產(chǎn)氫和甲烷主要研究內(nèi)容進料罐富氫氣體儲袋產(chǎn)甲烷罐氣體凈化系統(tǒng)富甲烷氣體儲罐產(chǎn)氫罐250m3氫甲烷聯(lián)產(chǎn)中試線厭氧發(fā)酵聯(lián)產(chǎn)氫和甲烷主要研究內(nèi)容廢油制液體燃料和化工原料技術(shù)主要研究內(nèi)容制固型燃料技術(shù)主要研究內(nèi)容固廢氣化發(fā)電系統(tǒng)熱解氣發(fā)電技術(shù)主要研究內(nèi)容可燃固廢熱處置預(yù)處理可燃固廢含水率低滲濾液最佳可燃固廢堆放條件滲濾液組分均衡溫度時間滲濾液MFC處理MFC性能污染物去除率工程應(yīng)用微生物發(fā)電技術(shù)主要研究內(nèi)容無膜SMFC電池堆實物圖原理圖第一代電池堆為超級電容充電唱響音樂卡（18個單體）微生物發(fā)電技術(shù)主要研究內(nèi)容溫氏良洞豬場WastewatercollectionPoweroutputPreparationDailyoperation負荷:1.40kgCOD/m3dCOD去除:92%;Pmax:12.3W/m3盤管式MFC電池堆的放大與中試示范微生物發(fā)電技術(shù)主要研究內(nèi)容先進性闡明了熱解燃燒（均相）優(yōu)于直接燃燒（非均相）的機理提出了熱轉(zhuǎn)化過程控制二噁英生成的方法形成了以熱解燃燒替代直接燃燒的技術(shù)建立了可燃固廢熱解燃燒工程實例熱轉(zhuǎn)化過程機理直接燃燒與熱解燃燒固廢氣體873K-973K1173K熱解產(chǎn)氣氣相燃燒直接燃燒：物性各異，形狀多樣，形成非均相燃燒，過程難控制，易造成不完全燃燒熱解燃燒：氣體充分混合，氧充分擴散，形成均相燃燒，過程易控制，燃燒完全固廢氣體CO2H2O熱解燃燒873K-973K1173K鈣基添加劑脫氯充分、完全二噁英控制技術(shù)熱解制氣和熱解燃燒主要研究內(nèi)容固廢粗合成氣700～900℃300～500℃熱解/氣化整體式凈化調(diào)質(zhì)高品質(zhì)合成氣熔融鹽組成及性質(zhì)熔融鹽組成

(mol%)熔融鹽熔點(℃)用量(g)簡稱8.3%Na2CO3－91.7%NaOH285350～600NN介質(zhì)/方案？可以直接利用粗合成氣自身熱量使其保持熔融狀態(tài)污染物進行脫除H2/CO比值進行調(diào)整富氧熱解氣凈化調(diào)質(zhì)主要研究內(nèi)容創(chuàng)新性地將熔融鹽凈化調(diào)質(zhì)原理運用于粗合成氣提質(zhì)；實現(xiàn)了H2/CO在1～4之間可調(diào)，調(diào)質(zhì)后CO2與酸性污染物基本被完全吸收，反應(yīng)體系穩(wěn)定。發(fā)電鍋爐填埋灰渣混合攪拌液態(tài)漿狀鼓泡分離回轉(zhuǎn)窯煤漿灰漿抽濾干燥抽濾干燥廢水回用煤粉烘干二級灰一級灰水泥、高端建材鋪路、花園磚等湖水補足灰煤粉電發(fā)全過程無污水、廢氣等廢棄物排放生態(tài)效應(yīng)—湖區(qū)生態(tài)還原粉煤灰選煤技術(shù)主要研究內(nèi)容有機廢棄物高值化預(yù)處理技術(shù)；纖維素制液體燃料和化工原料的酶技術(shù)；低能耗、高轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化生物產(chǎn)品技術(shù)；轉(zhuǎn)化氣體燃料和液體燃料的催化劑技術(shù)；各種工藝過程的技術(shù)創(chuàng)新；針對不同廢棄物和用途的各種技術(shù)的耦合與集成創(chuàng)新；基于能量、生態(tài)和經(jīng)濟的３Ｅ－LＣＡ分析。主要研究內(nèi)容關(guān)鍵技術(shù)研究結(jié)語發(fā)展有機廢棄物能利用技術(shù)可滿足現(xiàn)代能源“安全、高效、低碳、可持續(xù)”的要求，不僅可起到明顯的減排、控污的效果，還可生產(chǎn)大量的新能源、創(chuàng)造新財富，同時，間接節(jié)能的成效也很顯著；有機廢棄物是一個復(fù)雜體系，其涉及的技術(shù)遠比單一物質(zhì)的