Ø 近年来我国的食品加工产业得到迅速发展，但其生产过程中所排放的大量有机废水给环境带来了极大压力。针对食品加工产生高浓有机废水的生物处理工艺所产生的剩余污泥后续处理成本高、易对环境造成二次污染等问题，本项目自行开发了污泥原位减量的连续化好氧-厌氧耦合工艺（Continuous Aerobic-anaerobic Coupled process，CAAC）。该技术对COD在1000-2500的有机废水进行连续化处理，具有较好的有机污染物去除性能和同步剩余污泥减量特性。节约污水处理成本，并避免

2016 年至今，团队与南通三信塑胶装备科技股份有限公司合作研发了包装印刷行业 VOCs 废气蓄热氧化装备(Regenerative Thermal Oxidizer，RTO)，申请 相关发明专利多项。首套 15000 m3/h 的蓄热氧化系统已于 2017 年 8 月在山东亚 新塑料包装有限公司成功投运，也是山东省包装印刷行业首套高效节能的 VOCs 蓄热氧化系统，由中国印刷及设备器材工业协会组织了连续 15 天的第三方在线 监测，非甲烷总烃日均排放浓度小于 30 mg/m3，系统运

成果简介：近年来我国的食品加工产业得到迅速发展，但其生产过程中所排 放的大量有机废水给环境带来了极大压力。针对食品加工产生高浓有机废水 的生物处理工艺所产生的剩余污泥后续处理成本高、易对环境造成二次污染 等问题，本项目自行开发了污泥原位减量的连续化好氧-厌氧耦合工艺（Continuous Aerobic-anaerobic Coupled process，CAAC）。该技术对 COD

1 成果简介近年来，挥发性有机物（ VOCs）与恶臭气体污染越来越引起人们的重视。 VOCs 与恶臭气体的处理技术包括催化燃烧、吸附、生物处理等。其中，废气生物处理的原理是利用微生物的代谢作用将废气中含有的烃类、硫化氢或氨等有毒有害物质转化为无害的水、二氧化碳、硫酸盐或硝酸盐等物质，从而实现废气净化的目的。废气生物处理技术在国外已经有50 多年的研究和应用历史，尤其在德国、荷兰等欧洲国家应用较为广泛。国内从 20 世纪 90年代开始研究废气生物处理技术，目前已广泛应用于各种恶臭和 VOCs 气体处理。国内外的 研究与应用成果表明：与其它技术相比，生物处理技术具有效率高、投资运行费用低、工艺运行维护方便、二次污染小等突出优点，尤其适用于低浓度 VOCs 和恶臭气体处理。 本研究所是国内较早开展废气生物控制技术研究的单位之一。多年来，针对废气生物处理技术领域的核心关键技术和科学问题，开展了系统的研究和开发，在工艺组合（ 紫外光氧化+生物过滤） 和反应器结构设计、填料优选和构建、高效菌种筛选和培育、营养盐配方开发和填料层堵塞控制等方面取得了大量创新性的研究成果，并已成功应用于污水厂恶臭气体、喷涂废气和炼胶废气处理。目前，我们在该领域获得省部级奖 2 项（华夏建设科学技术奖二等奖、三等奖），申请专利 5 项，发表论文 50 余篇。2 应用说明该技术适用于涂料与喷漆﹑有机原料及合成材料﹑农药﹑染料﹑石油化工﹑炼焦﹑制药﹑鞋厂﹑印刷厂﹑造纸厂﹑加油站﹑养殖厂﹑污水处理厂﹑堆肥厂等的废气与恶臭气体的处理。该技术还适用于建材市场、家具城、批发城等大型公共场所的室内 VOCs 处理。 可处理的挥发性有机物主要包括脂肪烃（低级脂肪烃（ 汽油） 、氯乙烷、氯甲烷）﹑芳香烃（苯、 甲苯、二甲苯、氯苯）﹑含氧有机物（醇、醚、酮、醛）﹑含氮有机物（胺）﹑含硫有机物（硫醇、硫醚）等。可处理的还原性无机化合物主要包括硫化氢、氨等。图 1 生物过滤除臭工程                         图 2 紫外-生物过滤废气处理工程 目前本课题组成果已经在北京、江苏、广东、湖南、河北、河南等省市的废气治理工程当中得到了成功应用。3 效益分析在处理低浓度的有机气体和臭气时，生物法的一次性投资是燃烧法的 1/3、吸附法的1/8-1/5、化学吸收法 1/3 左右；运行费用是燃烧法的 1/20、吸附法的 1/10、化学吸收法的 1/15。

本项目以有机废水为燃料，综合环境工程、电化学、生物工程等交叉学科知识，在详细、深入开展单体微生物燃料电池产电性能基础上，通过选择不同的阴阳极材料，控制阳极室的不同工艺参数以及采用生物学手段提高微生物燃料电池的产电性能，实现了微生物燃料电池堆的优化组合。目前该技术已达到小批量样机生产的实用要求。该技术可用于一切需要进行有机废水处理的领域，主要包括产生高浓度废水的工业（例如处理畜牧场或者食品加工厂的废水等），在远离人群的驻地、工作站、舰船及极端条件下的封闭和半封闭系统中也具有很好的应用前景。

低成本高盐高氨氮有机废水处理；含盐量〈1600mg/L,氨氮〈35mg/L，总氮〈50mg/L；本厂现有污水处理工艺为蒸发脱盐后进入生化UBF+A/O达标排放，寻求专家团队一起合作开发更低成本高效处理高盐高氨氮有机废水技术。

有机酸 (甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸酸等，及相关二元酸) 是重要的有机化工原料，用途非常广泛。现有的有机酸水溶液分离回收工艺能耗高，回收不彻底，有0.5～3%的废酸进入废液，污染环境。 本技术发现了有机酸水溶液在液相中的缔合作用对分离效率的影响，系统地研究了其影响规律，突破性地解决了这些有机酸水溶液分离回收的高能耗技术难题，开发了一系列高效节能技术。可根据水溶液的浓度和物系及其他组分的组成优化设计最优化的工艺流程，可以是萃取——反萃取、萃取——精馏、萃取精馏、恒沸精馏等不同的工艺过程，通过优化与系统集成，达到高效节能分离回收，回收率高，大幅度减少了三废排放，最大幅度地回收了资源。如PTA系统乙酸水溶液分离体系，与现有的精馏法相比节能60%以上，减少废酸排放95%以上；与恒沸精馏法相比节能40%以上。达到国际先进水平。可应用于化工、材料、环境等领域。

有机酸（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸酸等，及相关二元酸）是重要的有机化工原料，用途非常广泛。现有的有机酸水溶液分离回收工艺能耗高，回收不彻底，有0.5～3%的废酸进入废液，污染环境。 本项目开发了一系列高效节能技术。可根据水溶液的浓度和物系其他组分的组成优化设计最优化的工艺流程，采取萃取——反萃取、萃取——精馏、萃取精馏、恒沸精馏等不同的工艺过程，通过优化与系统集成，达到高效节能分离回收，回收率高，大幅度减少了三废排放，最大幅度地回收了资源。如PTA系统乙酸水溶液分离体系，与现有的精馏法相比节能?0%以上，减少废酸排放95%以上；与恒沸精馏法相比节能40%以上。达到国际先进水平。

随着城市化建设的飞速发展，旧建筑物拆除产生了大量建筑垃圾，且建筑工程施工中产生了大量的建筑渣土，亟需处置利用。本项目以节能利废、以废治废为宗旨，拟资源化利用建筑废弃粘土砖和建筑渣土的有效成分,使其无害化并进行高附加值资源化利用。本项目拟利用建筑废弃粘土砖和渣土研制全固废基新型胶凝材料；再利用其进一步处置建筑渣土以实现渣土的改性，改善渣土的流动性能和硬化性能，解决建筑工程回填土的低流动性、高密实度及高承载力等问题，同时降低回填土的干缩值以保证回填后的充盈性，缩短流态回填土的硬化时间等；基于上述技术研究，确定改性渣土的回填施工工艺技术方案，实现对建筑废弃粘土砖和建筑渣土的高附加值资源化利用及其成果的技术转化，将产生巨大的社会效益、经济效益及环境效益。 本项目节能利废，以废治废，利用建筑废弃砖粉和建筑工程渣土研制全固废基新型胶凝材料；再利用研制的胶凝材料用以进一步处置建筑工程渣土实现渣土的改性；基于技术研究，确定改性渣土的回填施工工艺方案，开展试点工程应用；对建筑砖粉/渣土的高附加值资源化利用，实现成果的技术转化，产生应有的社会效益、经济效益及环境效益。 本课题利用建筑废弃砖和建筑工程渣土研制全固废基新型胶凝材料，再利用研制的胶凝材料用以进一步处置建筑工程渣土实现渣土的改性，实现改性渣土的回填施工，符合当前社会发展的趋势，具有良好的经济效益与社会效益。本课题在技术研究中依托同济大学材料科学与工程学院在先进土木工程材料，尤其是新型胶凝材料方面的研发实力，并联合预期合作单位上海建工材料有限公司，充分发挥其在资源型建筑材料综合利用产业化应用方面的特长，充分发挥其在工程基坑的施工技术经验，确保课题研究顺利进行，取得预期科研成果，使研究成果在较短的时间内产生良好的经济和社会效益。

针对秸秆直接还田难、综合利用率低、焚烧污染严重，土壤碳库匮缺、耕地质量提升乏力等“老、大、难”问题，沈阳农业大学率先提出了“秸秆炭化还田”新理论，确立了“以生物炭为核心，以炭化技术为基础，以生物炭基肥料和生物炭基土壤改良剂为主要发展方向，兼顾能源化利用”的技术路线。2005年以来，围绕“生物炭暨秸秆炭化综合利用技术研究与应用”，项目组先后突破了生物炭规模化制备与农业应用关键技术，构建了全产业链技术体系，推动了成果高效转化，为秸秆间接还田开辟了一条新途径。    1. 研发出“半封闭式亚高温缺氧干馏炭化工艺”和“组合式多联产生物质快速炭化设备”，突破了秸秆“低成本、大批量制炭”的产业技术瓶颈。该工艺设备对原料适应能力强、生物炭生产效率高、能耗低，有效解决了农作物秸秆密度低、含水量高、预处理能耗大、炭化效率低等问题。所制备的生物炭含碳量高、孔隙丰富，可广泛用于土壤碳封存、农田温室气体减排、化肥减量增效、耕地质量提升等领域。    2. 开发出生物炭基肥料等系列生物炭基农业投入品，集化肥减量、土壤改良、节本增效等功能于一身，寓土壤改良与土壤利用之中，突破了生物炭规模化田间应用技术瓶颈。综合运用作物学、土壤学、植物营养学、微生物学、生物信息学等方法，系统揭示了生物炭固碳、改土、保肥、持效、促生作用规律与机制。在此基础上，遵循养分归还学说和农田生态系统物质循环规律，发明了以生物炭为载体生产专用肥料、土壤改良剂、水稻育苗基质的技术与方法，开发出以生物炭基肥料为代表的系列生物炭基农业投入品，能够在不增加农民生产成本的情况下实现秸秆间接还田，解决了生物炭直接还田成本高、推广难、市场化程度低等问题，打通了生物炭规模化田间应用“最后一公里”，改变了化学类缓控释肥料只减肥、改土作用不明显、只在当季起作用的局面。    3. 开展了大规模试验示范，构建了“分散制炭、集炭异地深加工”产业模式，实现了成果转化。针对集中处置利用与秸秆等农林废弃物分布广、收储运困难之间的矛盾，构建了“分散制炭、集炭异地深加工”产业模式，将产业链中的运输成本降低约 70%；制定了《生物炭基肥料》农业行业标准并首次发布，突破了制约生物炭技术产业化和行业健康发展的“瓶颈”问题。    截至 2016 年底，项目技术累计推广 1090.2 万余亩，辐射全国 20 余个省（市、自治区）。其中，2014-2016 年，项目技术推广应用 575 万亩，新增销售额 19665.6万元，新增利润 2359.9 万元，节支增收 42890.9 万元。合计新增经济效益 45250.8万元。