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2024年1月31日，河南省農(nóng)業(yè)工程學會組織專家對中國沼氣學會原副理事長單位河南農(nóng)業(yè)大學承擔的國家重點研發(fā)計劃劃戰(zhàn)略性國際合作重點專項“基于廢棄物的生物氫氣和生物甲烷及緩釋營養(yǎng)劑聯(lián)產(chǎn)技術研究與示范”（2018YFE0206600）項目進行了現(xiàn)場核查認證，專家組由中國可再生能源學會生物質(zhì)能專業(yè)委員會副主任兼秘書長、常州大學雷廷宙教授，中國沼氣學會原副理事長、陜西省農(nóng)業(yè)綠色低碳產(chǎn)業(yè)技術體系首席科學家、西北農(nóng)林科技大學邱凌教授，中國沼氣學會常務理事、中國可再生能源學會生物質(zhì)能專業(yè)委員會副主任、中國科學院成都生物研究所劉曉風研究員，河南省農(nóng)村能源環(huán)境保護總站呂書凡研究員，鄭州輕工業(yè)大學程傳曉副教授等專家組成，河南省西峽縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局局長袁占偉，國家重點研發(fā)計劃項目負責人張全國教授以及項目骨干成員參加會議，會議由河南省農(nóng)業(yè)工程學會副理事長胡建軍教授主持。

“基于廢棄物的生物氫氣和生物甲烷及緩釋營養(yǎng)劑聯(lián)產(chǎn)技術研究與示范”項目自2019年12月立項，由河南農(nóng)業(yè)大學牽頭，聯(lián)合意大利國家研究委員會大氣污染研究所、東北農(nóng)業(yè)大學、安陽利浦筒倉工程有限公司等共同承擔。項目執(zhí)行期間，各項目承擔單位間緊密合作，圍繞廢棄物氫-烷-肥聯(lián)產(chǎn)過程中的關鍵科學問題和關鍵技術問題開展了協(xié)同攻關，取得了一系列國際領先的原創(chuàng)性成果，并建設了溫熱帶（河南西峽）和寒帶（黑龍江林甸）2座千噸級示范工程，提高了農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用水平。以雷廷宙教授為組長的專家們聽取了“廢棄物高值化多聯(lián)產(chǎn)裝備研發(fā)及應用示范”任務的研究進展和示范工程建設運行情況匯報，并在河南省南陽市西峽縣察看了基于廢棄物的生物氫烷及緩釋營養(yǎng)劑多聯(lián)產(chǎn)示范工程現(xiàn)場，專家們認真查驗了示范工程建設和運行期間的相關圖紙和運行記錄以及示范工程的相關檢測報告，對示范工程的建設和運行情況給與了高度認定。專家們一致認為項目創(chuàng)建的廢棄物氫-烷-肥聯(lián)產(chǎn)模式新穎，技術體系創(chuàng)新，裝備可靠，相關技術集成和工程推廣為國內(nèi)首例，工程的建設質(zhì)量和運行情況都達到了項目的既定任務指標，且已實現(xiàn)6個月以上的穩(wěn)定運行，為廢棄物高值化利用技術的產(chǎn)業(yè)化推廣奠定了基礎，可為一帶一路沿線國家提供可復制推廣的農(nóng)業(yè)廢棄物資源生態(tài)安全利用新途徑和新方法。

項 目 簡 介

項目名稱：基于廢棄物的生物氫氣和生物甲烷及緩釋營養(yǎng)劑聯(lián)產(chǎn)技術研究與示范（2018YFE0206600）

項目類型：國家重點研發(fā)計劃戰(zhàn)略性國際科技創(chuàng)新合作重點專項

牽頭單位：河南農(nóng)業(yè)大學

合作單位：意大利國家研究委員會大氣污染研究所、東北農(nóng)業(yè)大學、安陽利浦筒倉工程有限公司

項目概要：

中意兩國農(nóng)業(yè)廢棄物量大面廣，中國每年產(chǎn)生秸稈類廢棄物約 9 億噸，意大利果蔬類廢棄物的年產(chǎn)量約1億噸。大量廢棄物的產(chǎn)生不僅會造成環(huán)境污染也會造成資源浪費，因此，雙方就農(nóng)業(yè)廢棄物資源化多聯(lián)產(chǎn)關鍵技術及裝備研發(fā)和示范工程的建設進行合作，旨在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物高值化利用和環(huán)境保護。本項目將通過開展秸稈類廢棄物太陽能光催化解聚預處理技術研究，提高秸稈類廢棄物的轉(zhuǎn)化效率；完成生物氫氣-生物甲烷-緩釋營養(yǎng)劑多聯(lián)產(chǎn)技術的研發(fā)，獲取多聯(lián)產(chǎn)耦合調(diào)控工藝和系統(tǒng)穩(wěn)定控制技術，提高系統(tǒng)的?效率；完成生物氫氣-生物甲烷-緩釋營養(yǎng)劑多聯(lián)產(chǎn)設備的研發(fā)及生產(chǎn)線建立，并建設其應用示范工程。

擬解決的重大科學問題：(1) 基于太陽能全光譜的光催化特性及廢棄物定向解聚機制；(2) 廢棄物生物氫烷多聯(lián)產(chǎn)能質(zhì)傳遞規(guī)律及耦合特性；(3) 速率可控型緩釋營養(yǎng)劑養(yǎng)分釋放及遷移機理。擬解決的關鍵技術問題：(1) 太陽能光催化清潔預處理工藝技術；(2) 生物氫烷聯(lián)產(chǎn)耦合調(diào)控技術；(3) 速率可控型緩釋營養(yǎng)劑制備技術；(4) 廢棄物高值化多聯(lián)產(chǎn)裝備及應用模式開發(fā)。

經(jīng)過四年期建設，取得了如下研究成果：

1. 設計并研制了廢棄物高值化多聯(lián)產(chǎn)裝備，在安陽利浦筒倉工程有限公司建成了1條年產(chǎn)50套多聯(lián)產(chǎn)設備的生產(chǎn)線，建成了溫熱帶（河南省西峽縣）和寒帶（黑龍江省林甸縣）2個廢棄物高值化多聯(lián)產(chǎn)示范工程，實現(xiàn)年處理秸稈千噸級以上，且已穩(wěn)定運行6個月。

2. 開發(fā)了生物氫氣-生物甲烷-緩釋營養(yǎng)劑多聯(lián)產(chǎn)技術， 經(jīng)第三方檢測，光能轉(zhuǎn)化效率10.5%，秸稈纖維素解聚率92.2%，單位COD甲烷轉(zhuǎn)化量371.4 L/kg，單位COD氫氣轉(zhuǎn)化量74.6 L/kg，炭基、沸石基、凝膠態(tài)三種緩釋營養(yǎng)劑緩釋可實現(xiàn)養(yǎng)分釋放速率可控，養(yǎng)分釋放量超95%，技術體系廢棄物轉(zhuǎn)化率96%，系統(tǒng)?效率達47%。

3. 河南省南陽市西峽縣多聯(lián)產(chǎn)示范工程以當?shù)亟斩挒樵?，沼氣發(fā)酵裝置有效容積500 m3，生物制氫裝置有效容積15 m3，年處理秸稈1000噸；黑龍江省大慶市林甸縣多聯(lián)產(chǎn)示范工程以畜禽糞污與秸稈為原料，沼氣發(fā)酵裝置有效容積5400 m3，生物制氫裝置有效容積15 m3，年處理畜禽糞污10萬噸、秸稈5萬噸，示范工程系統(tǒng)耐低溫極限達零下30℃。