科技成果

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成果名称: 生物质资源化利用关键技术创新与示范

成果登记号: 9612018Y0398

第一完成单位: 西安建筑科技大学

联 系 人: 陈钰

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 新能源与高效节能

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

(1)本项目属于大数据集群计算工程和微生物领域。针对畜禽粪便沼气工程中产沼不稳定及产沼总量不足问题,在国内首次开展了基于计算机辅助菌种选择技术的高效厌氧菌剂现场工程示范应用。面向蒙牛澳亚牧场沼气发电综合利用工程,筛选获得了复合菌剂MAG1,扩大化培养后进行现场添加并跟踪检测。结果表明:在进料量为设计值50%的情况下,日产气量提高29.8%,甲烷浓度为56%。投加MAG1 菌剂后既有对原著菌的削弱也有对原著菌的加强,通过调整厌氧系统中的微生物种群结构发挥了积极作用。建立了高效菌剂作用下养殖场粪污资源生物燃气制备技术集成示范,为工程应用及推广提供了强力技术支撑。获取美国专利1项;软件著作权1项;技术应用证明1份;第三方检测报告2份,其中,1份沼气产气检测报告,1份复合菌剂PCR-DGGE分析检测报告。(见附件应用证明)

(2) 本项目属于厌氧发酵生物添加剂研究领域。针对畜禽粪便沼气工程中产沼不稳定及产沼总量不足问题,基于发酵装置结构、外循环高压气流分布器、内循环螺旋搅拌器三个方面,开发了多循环搅拌蛋形厌氧发酵系统、多级式搅拌太阳能辅助加热节能发酵系统、分级式高压底吹气力搅拌发酵系统等系列技术,该系列技术适用于多种有机物质的消化,保证了厌氧发酵系统的稳定,有助于实现规模化沼气工程的推广应用。开发了9大系列35种不同类别沼气发酵用无机复合功能性生物催化剂;开发了低成本高附加值生物炭基复合催化剂。该类多功能催化剂在生物厌氧发酵中能提高产气率、提高COD降解率、增加肥效,有望在不同生物质原料厌氧发酵工程中得到进一步推广应用,为实现生物质废弃物资源化综合利用和无害化处理提供了有效的技术途径。授权发明专利9项;实用新型专利6项;学术论文9篇,其中:SCI论文1篇,EI论文2篇,CSCD论文1篇,其余中文核心5篇。企业应用证明3份。连续式沼气厌氧发酵新装置1套。(见附件应用证明)

 (3)本项目属于厌氧发酵工程应用领域。研究成果在内蒙古蒙牛生物质能有限公司10000m3畜禽粪便规模化沼气工程进行示范,该工程是中国第一个养殖场大型沼气示范工程,实现了全国第一家大型奶牛养殖场多种原料厌氧发酵产沼气并网发电。2015-2017年新增经济效益明显,社会效益显著。申请专利8项,授权5项。经济效益证明1份。(见附件应用经济效益证明)

(4)研究成果在南京加德绿色能源研发有限公司以牛粪为原料的600 m3沼气工程中进行示范应用,调试运行正常后,经过3年的连续运行,容积产气率提高22.2~30.3%,累计提高沼气产量115000 m3,沼气纯度在60%以上。该技术进一步应用于2000 m3,2500 m3,4200 m3,3800 m3的示范工程。(见附件经济效益证明)

(5)研究成果进一步在河北聚碳生物科技有限公司大型奶牛养殖场12000m3 沼气工程整体推广应用,进一步在24000m3 沼气工程整体推广应用,实现了全国第一家利用沼气发电尾气来干燥沼渣用于牛卧床垫料的高效循环利用,低能耗、环保;实现了大型奶牛养殖场单一原料厌氧发酵容积产气率全国第一;实现了大型奶牛养殖场粪污分类处理全国第一家。研究成果在大型奶牛养殖场24000m3牛粪厌氧发酵沼气工程推广应用是全世界商业化最成功案例之一,预计每年产生2700万的年经济效益(发电:1944万/年;卧床垫料:756万)。每年沼气产量1080万m3,相当于减少用煤771.12万吨,减排二氧化碳2808万吨,减排二氧化硫9.18万吨,减排氮氧化物7.992万吨,减少粉尘排放1.296万吨。企业推广应用证明1份。(见附件推广应用证明)