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行业动态 | 河南农业大学主持的“基于废弃物的生物氢气和生物甲烷及缓释营养剂联产技术研究与示范”国际合作专项示范工程通过现场认证


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2024年1月31日,河南省农业工程学会组织专家对中国沼气学会原副理事长单位河南农业大学承担的国家重点研发计划划战略性国际合作重点专项“基于废弃物的生物氢气和生物甲烷及缓释营养剂联产技术研究与示范”(2018YFE0206600)项目进行了现场核查认证,专家组由中国可再生能源学会生物质能专业委员会副主任兼秘书长、常州大学雷廷宙教授,中国沼气学会原副理事长、陕西省农业绿色低碳产业技术体系首席科学家、西北农林科技大学邱凌教授,中国沼气学会常务理事、中国可再生能源学会生物质能专业委员会副主任、中国科学院成都生物研究所刘晓风研究员,河南省农村能源环境保护总站吕书凡研究员,郑州轻工业大学程传晓副教授等专家组成,河南省西峡县农业农村局局长袁占伟,国家重点研发计划项目负责人张全国教授以及项目骨干成员参加会议,会议由河南省农业工程学会副理事长胡建军教授主持。


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“基于废弃物的生物氢气和生物甲烷及缓释营养剂联产技术研究与示范”项目自2019年12月立项,由河南农业大学牵头,联合意大利国家研究委员会大气污染研究所、东北农业大学、威尼斯9499登录入口等共同承担。项目执行期间,各项目承担单位间紧密合作,围绕废弃物氢-烷-肥联产过程中的关键科学问题和关键技术问题开展了协同攻关,取得了一系列国际领先的原创性成果,并建设了温热带(河南西峡)和寒带(黑龙江林甸)2座千吨级示范工程,提高了农业废弃物资源化利用水平。以雷廷宙教授为组长的专家们听取了“废弃物高值化多联产装备研发及应用示范”任务的研究进展和示范工程建设运行情况汇报,并在河南省南阳市西峡县察看了基于废弃物的生物氢烷及缓释营养剂多联产示范工程现场,专家们认真查验了示范工程建设和运行期间的相关图纸和运行记录以及示范工程的相关检测报告,对示范工程的建设和运行情况给与了高度认定。专家们一致认为项目创建的废弃物氢-烷-肥联产模式新颖,技术体系创新,装备可靠,相关技术集成和工程推广为国内首例,工程的建设质量和运行情况都达到了项目的既定任务指标,且已实现6个月以上的稳定运行,为废弃物高值化利用技术的产业化推广奠定了基础,可为一带一路沿线国家提供可复制推广的农业废弃物资源生态安全利用新途径和新方法。


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项 目 简 介

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项目名称:基于废弃物的生物氢气和生物甲烷及缓释营养剂联产技术研究与示范(2018YFE0206600)

项目类型:国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项

牵头单位:河南农业大学

合作单位:意大利国家研究委员会大气污染研究所、东北农业大学、威尼斯9499登录入口


项目概要:

中意两国农业废弃物量大面广,中国每年产生秸秆类废弃物约 9 亿吨,意大利果蔬类废弃物的年产量约1亿吨。大量废弃物的产生不仅会造成环境污染也会造成资源浪费,因此,双方就农业废弃物资源化多联产关键技术及装备研发和示范工程的建设进行合作,旨在实现农业废弃物高值化利用和环境保护。本项目将通过开展秸秆类废弃物太阳能光催化解聚预处理技术研究,提高秸秆类废弃物的转化效率;完成生物氢气-生物甲烷-缓释营养剂多联产技术的研发,获取多联产耦合调控工艺和系统稳定控制技术,提高系统的㶲效率;完成生物氢气-生物甲烷-缓释营养剂多联产设备的研发及生产线建立,并建设其应用示范工程。


拟解决的重大科学问题:(1) 基于太阳能全光谱的光催化特性及废弃物定向解聚机制;(2) 废弃物生物氢烷多联产能质传递规律及耦合特性;(3) 速率可控型缓释营养剂养分释放及迁移机理。拟解决的关键技术问题:(1) 太阳能光催化清洁预处理工艺技术;(2) 生物氢烷联产耦合调控技术;(3) 速率可控型缓释营养剂制备技术;(4) 废弃物高值化多联产装备及应用模式开发。


经过四年期建设,取得了如下研究成果:

1. 设计并研制了废弃物高值化多联产装备,在威尼斯9499登录入口建成了1条年产50套多联产设备的生产线,建成了温热带(河南省西峡县)和寒带(黑龙江省林甸县)2个废弃物高值化多联产示范工程,实现年处理秸秆千吨级以上,且已稳定运行6个月。

2. 开发了生物氢气-生物甲烷-缓释营养剂多联产技术, 经第三方检测,光能转化效率10.5%,秸秆纤维素解聚率92.2%,单位COD甲烷转化量371.4 L/kg,单位COD氢气转化量74.6 L/kg,炭基、沸石基、凝胶态三种缓释营养剂缓释可实现养分释放速率可控,养分释放量超95%,技术体系废弃物转化率96%,系统㶲效率达47%。

3. 河南省南阳市西峡县多联产示范工程以当地秸秆为原料,沼气发酵装置有效容积500 m3,生物制氢装置有效容积15 m3,年处理秸秆1000吨;黑龙江省大庆市林甸县多联产示范工程以畜禽粪污与秸秆为原料,沼气发酵装置有效容积5400 m3,生物制氢装置有效容积15 m3,年处理畜禽粪污10万吨、秸秆5万吨,示范工程系统耐低温极限达零下30℃。