城市生活垃圾封閉式內(nèi)循環(huán)低溫碳化整套工程與技術(shù)介紹(橫版投影)課件

1、中科環(huán)保城市生活垃圾封閉式內(nèi)循環(huán)低溫碳化整套工程與技術(shù)介紹 中科環(huán)保，核心科技，城鄉(xiāng)垃圾不落地！ 河南中科環(huán)保資源再生利用有限公司是一家高科技專業(yè)環(huán)保企業(yè)，是中國科學(xué)院上海高等研究院的城市生活垃圾封閉式內(nèi)循環(huán)低溫碳化成套技術(shù)設(shè)備及系統(tǒng)工程技術(shù)輸出單位。 中科環(huán)保，專業(yè)投資、運(yùn)營中科院核心技術(shù)城市垃圾綜合處理項(xiàng)目。為政府分憂，替百姓解難！ 河南中科環(huán)保資源再生利用有限公司 中國科學(xué)院上海高等研究院（以下簡稱“高研院”）是中國科學(xué)院直屬科研機(jī)構(gòu)，坐落于中國科學(xué)院上海浦東科技園。高研院積極開展原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新研究，加強(qiáng)與海內(nèi)外研發(fā)機(jī)構(gòu)、大學(xué)和企業(yè)的合作，集聚海內(nèi)外杰出學(xué)者，促進(jìn)我國相關(guān)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)

2、發(fā)展成為技術(shù)引領(lǐng)者，加快科學(xué)技術(shù)成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。實(shí)踐科技與經(jīng)濟(jì)、科技與教育、科技與金融、科技與文化的四結(jié)合，成為有國際競爭力的集研、產(chǎn)、學(xué)、用為一體的多學(xué)科交叉綜合性科教機(jī)構(gòu)，為國家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變提供相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)支撐與決策支持。中國科學(xué)院上海高等研究院中國科學(xué)院上海高等研究院組織機(jī)構(gòu)技術(shù)牽頭人主要研究領(lǐng)域：不對稱合成,甾體和萜類化學(xué), 金屬有機(jī)化學(xué),藥物合成化學(xué), 雜環(huán)化學(xué), 有機(jī)氟化學(xué)。榮譽(yù)：1991.05 甘肅省做出突出貢獻(xiàn)博士 1991.10 第二屆中國科學(xué)院青年科學(xué)家獎 1992.10. 國務(wù)院特殊津貼 1996.05 中科院上海分院先進(jìn)青年科技工作者 1996.07 96上海

3、市科技系統(tǒng)先進(jìn)青年科技工作者 1996.06 上海市第二屆十佳科技啟明星 1996.07 中國優(yōu)秀青年科技創(chuàng)業(yè)獎 1996.08 求是基金“杰出青年學(xué)者獎” 1997 中國科學(xué)院自然科學(xué)二等獎 1997.06 上海市十大杰出青年 1997.12 普陀區(qū)特別上杰出青年 1997.01. 上海市優(yōu)秀博士后 1997 上海市回國留學(xué)人員先進(jìn)個人。 2000.08 中國科協(xié)求是杰出青年獎 2001.08 世界華人有機(jī)化學(xué)會議杰出青年獎 2001.09 上海徐光啟科技獎 2003.12 新世紀(jì)中國改革百名優(yōu)秀人物 2003.07 中國科學(xué)院防治非典型肺炎工作優(yōu)秀共產(chǎn)黨員。 2003.06 上海市科技系統(tǒng)

4、優(yōu)秀共產(chǎn)黨員 2003. 上海市科學(xué)技術(shù)技術(shù)進(jìn)步一等獎 2004.04 入選“國家新世紀(jì)百千萬人才工程” 2005.10 全國優(yōu)秀博士后 2006.02 Eli Lilly Research Excellence Award in China (ELSEA). 2007.01 法國市長勛章. 2007.08 中國化學(xué)會有機(jī)合成創(chuàng)造獎 2007.11 聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署TEAP Champion Award獎 2008.12 國家科技進(jìn)步二等獎技術(shù)牽頭人項(xiàng)目的出發(fā)點(diǎn)/項(xiàng)目的意愿核心議題技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈 與 創(chuàng)新集群 我國的環(huán)保投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，潛力巨大，技術(shù)儲備與產(chǎn)業(yè)積累豐厚。 技術(shù)與技術(shù)集成 支撐可持續(xù)發(fā)

5、展，構(gòu)建綠色生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集約增長。智慧城市兼顧低碳環(huán)保，重視技術(shù)集成與綜合效益。 目標(biāo)與方向立足多學(xué)科集成創(chuàng)新系統(tǒng)工程基于城市垃圾與廢棄生物質(zhì)的熱汽電三聯(lián)系統(tǒng)與充電系統(tǒng)，形成智能城網(wǎng)，支持各種生物質(zhì)資源的綜合開發(fā)利用?；谵r(nóng)業(yè)廢棄物的生物炭基復(fù)合肥、有機(jī)栽培基質(zhì)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水體質(zhì)量保持技術(shù)，形成城市化立體生態(tài)農(nóng)業(yè)?；趶U熱利用的高效動力系統(tǒng)集成，包括煤炭、生物質(zhì)熱解氣等，提高整個城市的能源利用效率。中國科學(xué)院上海高等研究院具有很強(qiáng)的多學(xué)科資源優(yōu)勢。專注于成套設(shè)備與系統(tǒng)工程，突破封閉式內(nèi)循環(huán)低溫炭化關(guān)鍵技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向社會化、產(chǎn)業(yè)化的瓶頸，成為一個可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)支撐。項(xiàng)目的出發(fā)點(diǎn)/項(xiàng)目的意愿城

6、市生活垃圾城市生活垃圾現(xiàn)已成為全國面臨的環(huán)境問題之一 ! 環(huán)境退化是人類活動誘導(dǎo)和加速的一種過程。這些放錯地方的生物質(zhì)資源的來源也是持續(xù)增長的。資源化利用開發(fā)是環(huán)境保護(hù)的根本途徑 。生物質(zhì) 光合作用生物合成了地球生態(tài)中最大量的可再生資源。全球每年光合作用產(chǎn)生的生物質(zhì)可達(dá)950億噸炭，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前世界每年化石資源消耗(65億噸炭)，同時吸收了CO2，并排放出大量氧氣。這是構(gòu)建地球和諧生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)，也是人類新文明的物質(zhì)基礎(chǔ)。立體農(nóng)業(yè)及其系統(tǒng)工程 農(nóng)業(yè)與 生物質(zhì)的關(guān)系重大。農(nóng)業(yè)與城市生活。農(nóng)業(yè) 與水資源。已經(jīng)形成的技術(shù)優(yōu)勢與成果：立體生態(tài)已經(jīng)建設(shè)一條立體生態(tài)農(nóng)業(yè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室（基地）與年生產(chǎn)1萬噸綠色

7、有機(jī)肥料的加工廠，并解決：仿生農(nóng)藥的研制、試驗(yàn)和推廣；生物質(zhì)與生物碳的開發(fā)和利用；土壤生物退化與生物防治；農(nóng)業(yè)環(huán)境污染和生物修復(fù)；立體農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)和生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)集成；寧德產(chǎn)業(yè)基地的立體生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)支持； 抗衰老植物的選育、栽培和提??；優(yōu)質(zhì)種雞的生物育種技術(shù)；無抗生素家禽養(yǎng)殖技術(shù)開發(fā)；農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用。 低溫缺氧炭化在缺氧的條件下通過外熱源加熱，使?fàn)t內(nèi)物料溫度達(dá)到4000C4500C進(jìn)行熱解炭化2022/9/3技術(shù)工藝流程圖垃圾/生物質(zhì)脫水系統(tǒng)低溫?zé)峤馓蓟癄t配風(fēng)機(jī)煙氣旋風(fēng)器冷凝水焦油洗氣塔 一級二級煙氣排放黑炭熱解氣煙氣除塵塔水膜污水工藝的技術(shù)基礎(chǔ)：熱解碳化技術(shù) 城市生活廢棄物

8、（垃圾）/生物質(zhì)熱解是指在無氧或缺氧加熱的條件下，垃圾中的有機(jī)組分發(fā)生大分子斷裂，產(chǎn)生小分子氣體、熱解溶液和碳渣的過程。按熱解溫度可分為高溫?zé)峤猓?000C）、中溫?zé)峤猓?00700C）和低溫?zé)峤猓?00C）加熱有機(jī)液體+多種有機(jī)酸和芳香族物+碳渣+NH3+H2S+HCN垃圾/生物質(zhì)的有機(jī)成分 +CH4+H2+H2O+CO+CO2 熱解TG曲線熱解DTG曲線 由熱解的TG和DTG曲線可以看出：廢紙張、纖維織物、竹木屑和廚余在300400區(qū)間表現(xiàn)出較明顯的失重趨勢，揮發(fā)分主要在這一溫度區(qū)間析出，而塑料橡膠與其它組分相比在700左右仍有一明顯的失重趨勢，這主要與塑料橡膠的復(fù)雜化學(xué)成分有關(guān)，有機(jī)高分

9、子化學(xué)鍵的斷裂需要更多的能量。從熱解TG圖還可看出，塑料橡膠的失重趨勢相對平緩，而其余4種組分失重急劇工藝的技術(shù)基礎(chǔ)： 熱解溫度的選擇熱解DTA曲線熱解TG-DTG曲線DTA曲線表明：有機(jī)組分的明顯失重區(qū)間都置于300700溫度范圍內(nèi)，各個組分的揮發(fā)分都能得到較好程度的析出，有利于炭化固體產(chǎn)物的獲取。TG-DTG曲線可以看出：DTG曲線有3個波谷，第1個波谷為水分析出區(qū)間，第2、3個為揮發(fā)分的析出區(qū)間，后兩個區(qū)間正好位于300700，可見選取300700作為熱解炭化最佳溫度區(qū)間是適宜的。工藝的技術(shù)基礎(chǔ)：熱解溫度的選擇低溫缺氧熱解碳化線18低溫炭化爐測試結(jié)果：系統(tǒng)的能耗平衡、工況穩(wěn)定20 試驗(yàn)數(shù)

10、據(jù)表明在循環(huán)利用熱解燃?xì)獾那闆r下，垃圾的含水率小于30%時，系統(tǒng)的能耗平衡、工況穩(wěn)定。 炭化充分利用了垃圾中的熱能資源。垃圾炭化耗能少，自產(chǎn)再生能源燃?xì)庾阋怨┳陨硖炕璧臒崃?。尚有余留的熱能資源可置換出焦油，經(jīng)過提煉加工獲得燃油產(chǎn)品或可用作燃料直接燃燒；尚有余留的熱能資源可置換出有機(jī)碳黑，可用作燃料直接燃燒或經(jīng)特制設(shè)備精加工去除玻璃、碎石、雜質(zhì)后植入農(nóng)田成碳儲存器，有效制止了二氧化碳排放進(jìn)入大氣層。碳黑同時也是農(nóng)作物促長高產(chǎn)的特效有機(jī)肥料，是很好的土壤改良碳基肥料。21測試結(jié)果：無需專門的垃圾分揀/生物質(zhì)分類 良好的垃圾分類是垃圾焚燒的基礎(chǔ)之一，但是人員素質(zhì)和制度執(zhí)行中的缺陷，是我國目前

11、難以做到的。 本項(xiàng)目熱解炭化方法無需專門垃圾分揀處理，無論垃圾熱值高低都能夠進(jìn)行炭化處理，無需顧慮 垃圾的熱值太低，焚燒不起來或者焚燒不充等情況。 23垃圾處理產(chǎn)物的資源化利用黑炭焦油內(nèi)循環(huán)燃料重整柴油土壤固碳燃?xì)馊~面肥垃圾熱解生成的黑炭中重金屬固化劑處理 炭化過程由于溫度相對較低，垃圾中的金屬、玻璃等在垃圾裂解的過程中都保持原樣，因此更容易分選出來。本項(xiàng)目采用了重金屬固化劑處理，也由于金屬未發(fā)生化學(xué)變化，解決了黑炭中的重金屬污染，可服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，不會造成重金屬二次污染。 本技術(shù)：考核二生活垃圾污染控制系統(tǒng)方案研究，所開發(fā)成一套煙氣污染控制技術(shù)、混合型污水深度處理技術(shù)、高效臭氣處理技術(shù)及集成

12、，并經(jīng)第三方資質(zhì)單位檢測污染排放達(dá)到國家要求的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：混合型污水深度處理排放達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）；煙氣排放達(dá)到生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB18485-2001），其中二惡英排放達(dá)到歐盟2000標(biāo)準(zhǔn)；惡臭去除率達(dá)到90%，臭味排放達(dá)到惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB14554-93）規(guī)定的排放限值。本技術(shù)：考核三資源化利用與開發(fā)炭基肥料重金屬指標(biāo)符合有機(jī)肥的標(biāo)準(zhǔn)（NY525-2002）；膜法生物質(zhì)焦油再生的工藝條件不引入新的化學(xué)試劑、不污染環(huán)境，使得分離體系在無相變的條件下進(jìn)行凈化，從焦油再生獲取的柴油中污染物金屬（Ca、Zn、Mg等）含量低于10ppm（以質(zhì)量計）；部分關(guān)

13、鍵指標(biāo)（如熱值、閃點(diǎn)、運(yùn)動粘度、殘?zhí)俊⒒曳?、含硫量及機(jī)械雜質(zhì)等）達(dá)到或接近柴油，獲得與柴油相同的使用效果，以此來保證再生資源的使用性能和價格優(yōu)越性。在本項(xiàng)目示范成功與推廣的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研制焦油再生燃料柴油的中試裝置并通過運(yùn)行確定最優(yōu)工藝參數(shù)，獲取更好油品質(zhì)量的生物質(zhì)柴油。黑炭資源化利用：旱地玉米增產(chǎn)施生物黑炭40噸/公頃比單施氮肥45kg/畝增產(chǎn)200kg/公頃商丘玉米試驗(yàn)新疆灰漠土黑炭資源化利用：浙江旱田試驗(yàn)塊根類增產(chǎn)顯著前季施垃圾黑炭前季不施垃圾黑炭處理組胡蘿卜的平均單個重量為181.5g，折合畝產(chǎn)為4.72噸/畝；對照組胡蘿卜的平均單個重量為84.1g，折合畝產(chǎn)為2.19噸/畝。處理與

14、對照相比，胡蘿卜產(chǎn)量增加了116%，說明土壤中施用40噸黑炭/公頃的垃圾黑炭能顯著增加胡蘿卜產(chǎn)量。益生菌利用：土壤生物退化的生物防治使用專用生物有機(jī)肥的實(shí)驗(yàn)組基本無蟲斑！益生菌利用：土壤生物退化的生物防治使用專用生物有機(jī)肥的人參就可以復(fù)栽了！益生菌利用：益生菌篩選與生物質(zhì)收集粉碎秸稈廢棄物現(xiàn)場粉碎收集微生物菌種的選育、開發(fā)技術(shù)：在蔬菜廢物堆肥體系中主要是高溫菌和中溫菌的篩選，通過復(fù)合菌的發(fā)酵pH、溫度、培養(yǎng)時間和攪拌速率等一些條件確定符合菌系的最優(yōu)菌種，獲得較強(qiáng)的復(fù)合菌劑。已申請相關(guān)發(fā)明專利2項(xiàng)高效藻類池污水處理小球藻對養(yǎng)牛場廢水中COD、氨氮、總氮、總磷的去除效果圖益生菌利用：小球藻用于養(yǎng)牛

15、場的污水處理污水處理：成套設(shè)備與系統(tǒng)工程城市水處理及污水資源化集成技術(shù)及成套解決方案：主要針對長三角地區(qū)城市垃圾滲透液、難降解工業(yè)廢水、城市景觀水體、船舶壓艙水、自來水以及海水淡化等城市水處理及污水資源化提供關(guān)鍵集成技術(shù)及成套解決方案?；陔p膜法的垃圾滲濾液處理與回用關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用面向難降解工業(yè)廢水處理及回用的催化氧化-膜生物反應(yīng)器集成技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用城市景觀水體凈化的生物-生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用船舶壓艙水處理及資源化的成套集成裝置及系統(tǒng)基于炭膜的自來水深度凈化集成技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用海水淡化關(guān)鍵技術(shù)基于城市廢熱的水處理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用：熱法處理特種廢水（高鹽度、高濃度、高放射等）、熱

16、法海水淡化等耐腐蝕抗結(jié)垢的高效海水冷卻系統(tǒng)：應(yīng)用于船舶、電廠等益生菌：選育益生菌與系統(tǒng)工程本技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，就是發(fā)展集成一個具備完善的技術(shù)細(xì)節(jié)與工程化、社會化服務(wù)功能的土壤改良制劑工廠；通過特定程序篩選出能在作物根區(qū)土壤中定殖、 對病原菌有較強(qiáng)抑制作用、 對人類健康無害、 對作物生長有促進(jìn)作用、 對土壤中作物產(chǎn)生的自毒物質(zhì)有降解作用的有益微生物;通過工業(yè)發(fā)酵擴(kuò)大，再利用生物黑炭的多介孔特性做宿主，制成活菌制劑 ；接種或拌種等方式將這些有益菌引入作物根區(qū)微觀土壤生態(tài)系統(tǒng) ,改變生物組成 ,分解該系統(tǒng)中連茬作物釋放的自毒物質(zhì)；再加上平衡施肥，供給土壤有益菌營養(yǎng)物質(zhì)等 ,使已退化的根區(qū)微觀土壤生態(tài)系統(tǒng)得到恢復(fù)或改善 ,使“ 病態(tài) ” 的微觀生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到健康狀態(tài)。藻菌：藻菌共生污水處理兩類生物之間的生理功能協(xié)同作用微藻生物煉制和廢水處理過程集成關(guān)鍵技術(shù)：全自動化智能化系統(tǒng)工程關(guān)鍵技術(shù)：均相反應(yīng)器技術(shù)（綠色化學(xué)與過程集成） 關(guān)鍵技術(shù)：微納米氣泡關(guān)鍵技術(shù)：熱氣機(jī)熱電聯(lián)供機(jī)組生物質(zhì)分布式供能系統(tǒng)熱氣機(jī)特點(diǎn)燃料要求低 關(guān)鍵技術(shù)：吸收式制冷特點(diǎn)熱源要求低 關(guān)鍵技術(shù)：綠色能源風(fēng)光小型儲能BMS太陽能路燈24V，20-100Ah風(fēng)光互補(bǔ)路燈24V，20-100Ah高精度電池電壓檢測(1mV)，提供準(zhǔn)確過充過放保護(hù)，確保電池組壽命；主動式全時平衡，均衡電流大于1A，防止電池芯之間的不平衡現(xiàn)象，維護(hù)電池組