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生物质固废资源化技术研发及应用
一、项目分类
显著效益成果转化
二、成果简介
南开大学（天津市生物质类固废资源化技术工程中心）的“生物质固废资源化技术研发及应用”项目属于生物质固体废弃物处理处置领域（环境保护专业）。该项目成果经天津市科学技术评价中心组织的以院士为主任的鉴定委员会鉴定，结论是“该项目达到国际领先水平”。
1、主要研究内容
（1）开发了可降解生物质固废（园林绿化垃圾、秸秆、禽畜粪便等）的微生物菌剂和除臭技术，可将生物质固废在5-10天内快速转化为复合微生物有机肥，其各项指标均达到或优于国家农业部标准（NY525-2012、NY884-2012）。
（2）研发的酵母菌剂能有效利用玉米芯、秸秆等农业固废，通过生物发酵技术提高了饲料中蛋白含量并改善饲料适口性。
（3）开发了能在6小时内将厨余垃圾减量化80%以上的无臭降解技术，该技术达到国际领先水平。
（4）开发了新型设施化蚯蚓养殖技术及装置，有效提高蚯蚓养殖效率，提高蚯蚓品质，降低人力成本。
（5）设计功能化离子液体用于提取秸秆、园林绿化垃圾等生物质固废中纤维素，以及离子液体催化水解纤维素生产化工基础原料5-羟甲基糠醛。
（6）研发了多种基于生物质的防结焦、防结渣添加剂和清洁燃料，开发了生物质锅炉系统，有效降低 SO2的排放。
（7）根据微生物降解菌群及酵母菌群的生长、代谢特征，开发了基于太阳能技术的生物反应装置，大幅提升了资源利用效率。
2、经济社会效益
本项目以生物质固废为原料，开发了有机肥生产技术、饲料生产技术、高效纤维素提取技术、绿色5-羟甲基糠醛合成技术。本项目的核心技术已被天津、山东、江苏、深圳等省市14家企业应用，近三年累计销售收入1.03亿元。
本项目的实施，对区域的循环经济产业示范和节能减排起到了积极的推动作用。
南开大学
2022-07-28
技术需求：再生资源回收交易平台建设
需要建立便捷高效的再生资源回收交易服务平台，开展信息采集、数据分析、流向监控，通过二维码等物联网技术跟踪产品及废弃物流向，逐步整合物流资源，梳理回收渠道，优化回收网点布局，使供需双方能够快速获得信息匹配，实现上下游企业间的智能化物流，完善再生资源回收体系，促使再生资源交易市场由线下向线上线下结合转型升级
江西创美环保科技有限公司
2021-11-01
废石油加氢催化剂资源化利用技术
全球每年废石油加氢催化剂的产量约 15~17 万吨，其中富含钼、钨、钴、镍、钒等战略金属。本团队研发了废催化剂中油的高效脱除与回收技术，实现废催化剂中高含量油的资源化利用。开发废催化剂火法还原熔炼富集金属-多金属锍湿法提取技术，突破废催化剂组分复杂、有价金属难以提取的难题。基于元素的地球化学成矿原理，开发催化剂浸出液中钨、钼、钒的高效分离技术。通过上述技术的耦合，形成废石油加氢催化剂资源化利用技术集成。
通过本技术，废加氢催化剂中油的脱除率大于 80%，并以有机油和可燃性气体形式回收。催化剂中 Ni、Co、Mo、W、V 总回收率大于 90%，其中，镍以硫酸镍产出、钴以硫酸钴产出、钒以钒酸铵产出、钨钼以混合盐产出。所产生的废渣达到无害化标准，烟气经处理后可达标排放。
北京科技大学
2021-04-13
餐厨垃圾无害化资源化处置技术
餐厨垃圾的产生量越来越大，由于餐厨垃圾中含有丰富的有机质，微生物处 理技术既能有效消纳有机质又能产生生物能源沼气，具有处理效率高、反应温和 及成本低等优点。在前期实验室关键技术攻关的基础上，突破工程化应用瓶颈， 在企业进行了示范项目的建设。项目中对收集后的餐厨垃圾进行精细化分选，粉碎制浆后进行油、固渣和废液的高效分离；对分离后的各类物质进行分别的处理，获得生物柴油、沼气等。生物柴油可对外出售，沼气可进行后续的利用，包括沼气发电、燃烧锅炉等。项目具有较好的环境效益、经济效益和社会效益。
江南大学
2021-04-13
城市有机废弃物资源化利用技术
该项目为苏州市餐厨垃圾资源再生利用工程，一期规模为日处理餐厨垃圾 350t，二期完成后总处理规模达到 600t/d，满足苏州市餐厨垃圾全部资源循环 利用的要求。将收集餐厨垃圾通过固液分离、油水分离后，得到地沟油、固体废物及废水。地沟油通过提炼获得生物柴油，用做汽车能源等。固体废物和废水通过厌氧发酵产生沼气和肥料。肥料用于绿化和农用；沼气进一步处理后获得商用的 CNG（压缩天然气），用于餐厨垃圾处理厂的发电及燃烧锅炉产生蒸汽，实现全厂的能源可完全自给，同时剩余的 CNG 用于公共系统（汽车能源及其它）。
江南大学
2021-04-13
呼吸疾病生物资源库共享平台
呼吸系统疾病生物资源库资源共享平台的应用,使呼吸疾病生物样本得到充分的合作利用，为国内外呼吸疾病研究机构在临床研究方法学、质控管理或数据管理服务、数据统计分析服务等方面提供了有力支持和多中心成果产出。平台包括生物资源库信息展示界面、生物资源库管理子系统、样本信息检索子系统、生物资源库申用审核子系统、用户中心、用户管理子系统、生物资源标本用后信息反馈、统计分析等。
广州联智信息科技有限公司
2021-11-01
成品油管道调和建模、控制与优化技术
针对油品调合过程中的关键质量指标辛烷值（马达法和研究法）和雷德蒸汽压等调合规律的非线性，建立了预测准确，结构简洁的智能调合模型。由于实际工业生产过程中存在的干扰因素很多，调合模型输出值与成品油属性在线分析仪的检测值不可避免地要产生一定的偏差，为此开发了汽油调合模型的在线优化校正技术，使调合模型适应工业过程操作特性的变化和生产工况的迁移。在建立的调合模型基础上，开发了离线和在线优化技术。离线优化技术不需要企业进行管道改造和安装在线分析仪，可在一定范围内提高调合的成功率和降低调合成本。在线调合模式基于离线模式，可动态更新和优化调合配方，从而能够进一步提高调合成功率，降低调合成本，减少质量过剩。开发的优化技术还考虑了多种可能的现场生产模式：例如：管道调合，罐式调合，罐底油补偿模式等。已汽油调合软件ECUST_BLEND工作。成品汽油调合过程的建模、模拟与离线优化技术已经成功在金陵石化完成现场应用。其中汽油辛烷值调合效应模型，将汽油调合过程中组分油表现的非线性效应定量的描述出来，进而准确的对成品汽油的关键指标辛烷值作出预测，与传统的乙基模型对比表明所建模型精度提高了约1%。在调合模型基础上开发的离线优化技术，结合了成品油生产现场的特点，能够有效的考虑罐底油、直调组分、锰剂添加量、以及库存约束等现场情况。在实际应用过程中，所完成的汽油调合工作全部一次达到国III标准。通过与传统的手调方式进行比较，优化后配方提高了一次汽油调合的成功率，稳定了汽油生产过程，并且降低了调合成本与质量过剩：质量过剩稳定在0.?以内，且研究法辛烷值在93.5-4.1之间波动。仅以离线优化为例，通过成本核算，每年的调合成本可减少1275万元左右。
华东理工大学
2021-04-11
成品油管道调和建模、控制与优化技术
针对油品调合过程中的关键质量指标辛烷值 (马达法和研究法) 和雷德蒸汽压等调合规律 的非线性，建立了预测准确、结构简洁的智能调合模型。由于实际工业生产过程中存在的干扰 因素很多，调合模型输出值与成品油属性在线分析仪的检测值不可避免地要产生一定的偏差， 为此开发了汽油调合模型的在线优化校正技术，使调合模型适应工业过程操作特性的变化和生 产工况的迁移。在建立的调合模型基础上，开发了离线和在线优化技术。离线优化技术不需要 企业进行管道改造和安装在线分析仪，可在一定范围内提高调合的成功率和降低调合成本。在 线调合模式基于离线模式，可动态更新和优化调合配方，从而能够进一步提高调合成功率，降 低调合成本，减少质量过剩。开发的优化技术还考虑了多种可能的现场生产模式。例如：管道 调合，罐式调合，罐底油补偿模式等。已汽油调合软件ECUST_BLEND工作。 成品汽油调合过程的建模、模拟与离线优化技术已经成功在金陵石化完成现场应用。其中 汽油辛烷值调合效应模型，将汽油调合过程中组分油表现的非线性效应定量的描述出来，进而 准确的对成品汽油的关键指标辛烷值作出预测，与传统的乙基模型对比表明所建模型精度提高 了约5%。在调合模型基础上开发的离线优化技术，结合了成品油生产现场的特点，能够有效 的考虑罐底油、直调组分、锰剂添加量、以及库存约束等现场情况。在实际应用过程中，所完 成的汽油调合工作全部一次达到国III标准。通过与传统的手调方式进行比较，优化后配方提 高了一次汽油调合的成功率，稳定了汽油生产过程，并且降低了调合成本与质量过剩，质量过 剩稳定在0.1以内，且研究法辛烷值在93.5-4.1之间波动。仅以离线优化为例，通过成本核算， 每年的调合成本可减少1275万元左右。
华东理工大学
2021-04-11
带钢连续热处理热过程模型与工艺优化
带钢连续热处理(包括立式炉、卧式炉)过程是冷轧和热轧带钢生产的重要工序，该过程是在带钢成分确定的情况下，依靠控制热量传递过程来控制带钢内部微观结构的演化，最终完成金相组织的转变，达到控制带钢力学、电磁等性能的目的。因此，温度控制是带钢热处理过程控制的核心，也是热处理质量的根本保证。为了解决带钢连续热处理炉优化控制的技术难题，并克服半理论或纯经验控制模型严重依赖于现场、难以移植和泛化能力有限的不足，本成果基于传热机理模型对带钢在连续热处理炉内的传热过程及其优化控制策略展开相关的理论分析和实验研究。 本成果瞄准带钢连续热处理热过程模型研究,基于传热学的基本原理,精确解析退火炉内辐射换热、对流换热(喷气快速冷却、喷气快速加热)、接触换热(炉辊与带钢之间)、喷雾冷却等传热过程，开发带钢在热处理过程中的温度分布预测软件,准确预测带钢温度分布(包括稳定工况和工艺过渡工况)，带钢温度预测的典型精度在±2.5%以内(90%以上的命中率)，为提高带钢连续热处理的产品质量奠定了基础。在带钢温度精准预测的基础上，基于可行工况集和最优化方法，建立了炉况参数优化策略，大大降低带钢连续热处理工艺切换的效率。
北京科技大学
2021-02-01
3D打印多孔骨支架的优化设计
根据骨组织工程模型，设计和优化骨支架结构，提高骨在支架内的长入效果，加快骨支架的结合速度；根据数学模型优化骨支架结构，减少骨支架对骨内力学环境干扰，提高骨和支架的结合寿命，解决或延迟骨支架松动问题。
东南大学
2021-04-11