戴曉虎-有機固廢高質量創新與發展思考.pdf

《戴曉虎-有機固廢高質量創新與發展思考.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《戴曉虎-有機固廢高質量創新與發展思考.pdf（21頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、有機固廢高質量創新與發展思考戴曉虎同濟大學 環境科學與工程學院新 質 生 產 力、綠 色 新 發 展 2024年11月10日 北京Contents匯報提綱一、背景二、有機固廢研究熱點三、未來發展方向2固廢資源化背景主要固廢類別及規模城鄉固廢73億噸有機生活垃圾：2.4億噸污泥：0.6億噸畜禽糞污：40億噸農林秸稈：12億噸無機醫療廢物：240萬噸，其中縣村及偏遠地區80萬噸建筑垃圾：18億噸工業固廢33億噸有機中藥渣與抗生素菌渣：3300萬噸含油污泥：500萬噸無機煤電：煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏等12億噸采礦：廢石、尾礦等10億噸化工冶金：磷石膏、赤泥、廢鹽、冶金渣等10億噸新興產業：廢催化劑

2、、刻蝕殘渣、金屬樹脂等0.5億噸廢舊物資4-5億噸有機廢舊橡塑：塑料6300萬噸，輪胎700萬噸，紡織品500萬噸無機廢舊裝備：4-5億臺，具備再制造條件的6000萬臺廢舊器件：電子電器7億臺，汽車300萬輛，能源器件50萬噸廢舊金屬：廢鋼鐵2.5-3億噸，廢有色金屬1200-1500萬噸化學品化學品：4.6萬種，其中毒害化學品1.2億噸，占比約50%綜合利用率廢舊物資約70%工業固廢約55%生活垃圾約45%（焚燒）工業危廢約20%全國人大常委會執法檢查組關于檢查中華人民共和國固廢污染環境防治法實施情況的報告(2021.10.25)固廢高質量發展與減污降碳協同是下階段重要任務我國固廢年產生量超

3、110億噸，累計堆存量約700億噸3固廢資源化專項概況專項名稱固廢資源化循環經濟關鍵技術與裝備執 行 期2018年1月-2022年12月2021年1月-2025年12月經費預算中央財政21.69億元中央財政15億元專項類型重大社會公益性研究/重大共性關鍵技術和產品支撐發展實施方案編制參與部門國家發展和改革委員會、教育部、工業和信息化部、生態環境部、住房和城鄉建設部、交通運輸部、中國科學院、中國工程院、各地方科技廳及協會國家發展和改革委員會、教育部、工業和信息化部、生態環境部、住房和城鄉建設部、科學技術部、中國科學院總體目標面向國家生態文明建設與保障資源安全供給的戰略需求，聚焦工業固廢、生活垃圾

4、、再生資源三類典型固廢，圍繞源頭減量-智能分類-高效轉化-清潔利用-精深加工-精準管控全技術鏈條，突破兩大科學問題，突破六大關鍵技術形成四大類重點區域系統解決方案，引領提升我國固廢資源化科技支撐與保障能力。圍繞國家重大戰略需求，聚焦源頭減量減害、過程清潔生產、高質循環利用重大科技問題，攻克一批產品數字化生態設計、無廢鹽清潔介質轉化、多源有機固廢協同處置、廢舊集成產品無人拆解、痕量雜質元素原位檢測、化學品毒性高通量評估、產業循環鏈接等重大核心共性技術，率先建成引領國際的關鍵產品循環產業鏈、綠色供應鏈與戰略區域集成示范，全面提升二次戰略資源循環供給能力，有效支撐區域污染顯著減排。5垃圾智能分選收運

5、多源固廢高參數清潔焚燒有機固廢高效厭氧生物轉化有機固廢高效好氧生物轉化有機固廢園區化協同處置有機固廢定向轉化、熱解氣化開發典型可回收物的精準識別技術、算法和裝備形成垃圾分類-收運-協同資源化處理技術鏈條自主研發國內最大處理能力（1000t/d）爐排垃圾焚燒爐關鍵裝備自主開發焚燒飛灰污染屬性向資源屬性定向高效轉化的四大關鍵技術開發了有機質提取和分子式識別方法，以及有機質-微生物互作網絡模型開發了干/濕式有機固廢厭氧發酵關鍵技術利用耐冷菌劑堆肥先鋒種，研發了低溫環境下堆肥快速起爆及平穩運行技術研發了寒冷地區秸稈還田配施低溫菌劑發酵產能輔助土地升溫技術形成了基于典型目標產物的高值定向轉化的微生物代謝

6、調控理論與技術開發了非均質蓄熱式穩定氣化-焚燒、有機危廢多元料漿氣化-熔融等新技術獲批大宗固廢綜合利用基地固廢協同處置模式在 12 地推廣應用，支撐6項地方文件和12項國家政策，獲7 項科技獎勵上海老港濕垃圾資源化工程（1000噸/天）上海松江濕垃圾資源化工程（500噸/天）高分辨質譜解析有機質分子特征菌肥產品乙酸乳酸菌肥PHBV酶預處理酶預處理生物強化生物強化昆蟲蛋白幼蟲解剖研磨制備菌懸液LB富集培養1D酪蛋白選擇培養液富集1D酪蛋白選擇培養液傳代培養1D稀釋菌液涂布依照菌落形態挑取不同菌種第一次分離純化第二次分離純化第三次分離純化第四次分離純化第五次分離純化挑取單一菌落進行富集明膠液化測試

7、篩菌流程篩菌流程所篩菌落形態所篩菌落形態明膠液化測試明膠液化測試菌（散狀）菌（梭狀）菌（深色）菌（淺色）第一天-第二天-第三天-第四天-第五天-第六天-第七天-活性肽垃圾規模垃圾種類垃圾品質環衛信息管理云平臺協同處理資源化Contents匯報提綱一、背景二、有機固廢研究熱點三、未來發展方向67多組分易腐敗高含水干化焚燒能耗高厭氧消化效率低NOxSOx二噁英地表水安全NH3 H2S 臭氣 溫室氣體無序填埋違規推存高污染高浪費磷碳氮鄰避效應土壤安全高濃度滲濾液有機固廢NH4+NO2-NO3-大氣污染地下水取用地下水補給HgCu2+地下水安全健康風險定向解構 梯級重構 靶向提取全過程污染控制物質代謝

8、信息互饋能量傳遞過去十年，以上六大研究方向論文發表數占有機固廢領域的90%以上8氮：資源回收，節能減排磷：戰略資源，糧食安全鉀：微量元素，糧食安全功能材料 新興污染物燃料資源物質污染物質源 和 匯資源化占比（%）化學品制備燃料制備化學品營養物質回收制備功能材料全過程污染控制新污染物削減910新污染物削減檢測表征新污染物數據庫構建與完善高效洗脫濃縮新原理與新方法高效快速全面檢測新原理與新方法賦存分布新污染物賦存特征多維度解析新污染物時空分布特征與來源分析環境因子及微生態交互作用消減控制高效預處理/后置處理技術強化污染控制新原理與新方法資源化處理過程新污染物去除路徑與降解代謝機制外源物質脅迫消減影

9、響與調控機制遷移轉化新污染物物理-化學-生物轉化機制新污染物吸附-解吸附行為機理工藝處理過程衰減-擴增規律風險評估生物風險評估體系構建與完善有機固廢-土壤/空氣/水環境中擴散遷移機制新污染物的植物/動物/微生物毒性Contents匯報提綱一、固廢專項國家布局二、有機固廢研究熱點三、未來發展方向11為高質量行業發展提供了保障機器與機器協作云端大數據融合水平和垂直系統集成增材制造、增強現實物聯網、云計算第四次工業革命人工智能時代超連接時代信息轉換器技術人格信息包技術仿生技術創生技術再生技術第六次科技革命新生物學革命再生學革命美麗中國天更藍、地更綠水更清廢棄物資源化“近零污染”社會新時代生態文明人與

10、自然和諧共生的現代化12132030年前碳達峰行動方案 循環經濟助力降碳行動提出加強大宗固廢綜合利用健全資源循環利用體系大力推進生活垃圾減量化資源化歐盟綠色新政2050年經濟社會和礦產開采脫鉤中共中央國務院關于加快經濟社會發展全面綠色轉型的意見 實施全面節約戰略大力推進節能降碳增效加強資源節約集約高效利用大力發展循環經濟14CxHyOz CO2+H2O資源化利用污染物-無害化單向過程污染物生產使用無害化排放CxHyOz Energy+Product資源化利用污染物生產使用無害化排放污染物-資源化循環過程源頭減量+資源化利用+末端處理倒金字塔模式是未來方向由“污染物-無害化單向過程”向“污染物-

11、資源化循環過程”轉變歐盟綠色新政提出：經濟發展與資源開發脫鉤15碳排放直接碳排放間接碳排放碳補償CO2、CH4、N2O等溫室氣體外購的電力、熱力和蒸汽固廢追蹤能源或資源回收利用，替代化石類能源及化學品等，實現溫室氣體的減排污染物排放氣態污染物液態污染物固態污染物雙碳背景下，有機固廢新技術以碳-污雙指標為驅動的產學研范式16城鄉易腐有機固廢協同資源化解決方案協同消化城鎮鄉村綠地清潔燃氣污泥生活污水廚余垃圾生活垃圾營養土農業秸稈畜禽糞便達標排放再生水回用消納水體協同資源化17理論創新廢棄物資源循環面向多目標治理的污染物資源化0-1理論突破技術突破單向 循環面向資源循環的 燃料與化學品制備變革性技術

12、裝備范式重構局部 系統 發語權面向綠色發展的廢物資源化 創新范式抓住綠C、綠H優勢、構建有機廢物資源化循環創新體系固廢“減污降碳、資源循環”技術突破助力“零污染”社會、無廢城市的新質綠色低碳發展本土市場海外市場發達國家資源能源轉化一帶一路沿線國家污染控制改變三廢治理格局，構建“資源化”全鏈條體系促進“大環?？萍?、大環保產業”擴大科技底盤強化學科交叉產學研深度融合顛覆性技術產出優化人才隊伍結構提升產業競爭力參與全球環保產業競爭核心技術裝備賦能標準規范話語權拓展產業邊界傳統三廢治理向全過程生態環境風險控制及環境健康轉變習總書記在中國資源循環集團央企成立大會批示：打造全國性功能性資源回收再利用平臺，

13、推動國民經濟循環質量和水平持續提升19生物基甲烷的高值轉化重整制氫、生物基甲醇生物基植物生長刺激素轉化提取與應用基于水源熱泵耦合有機固廢干化質子耦合電子傳遞強化厭氧產甲烷甲烷水蒸汽重整制氫 Methane Steam Reforming(MSR)CH4+H2O CO+3H2沼氣催化重整反應Dry(carbon dioxide)reformingof methane(DRM)CH4+CO2 2CO+2H2甲烷氧化重整反應Oxy-methane reforming(OMR)CH4+1/2O2 CO+2H2甲烷催化裂解反應Catalytic cracking of methane CH4cataly

14、stC+2H2加速多酚產醌釋放定向腐殖化非均質有機固廢熱解“氣化+X”思路生物質水熱催化制備烴類燃料和高值化學品非相變環境友好型固液分離技術01有機固廢產量大，多介質，成分復雜，具有污染與資源雙重屬性，傳統處理處置技術轉化效率低、資源化利用不足02傳統技術解決了無害化問題，新形勢下，有機固廢處理目標和理念將發生根本性改變，亟需構建“資源化”牽引的無害化 技術和政策體系03科技創新是有機固廢實現目標和理念改變的重要抓手，核心要素是實現“理念-經濟-環境”三維度的統一04新一輪科技革命、研究范式、產學研深度融合為新形勢有機固廢資源化利用提供了重要保障，需拓展學科邊界、產業邊界，促成大環保、大產業、大學科的健康可續發展衷心感謝！戴曉虎同濟大學 環境科學與工程學院2024年11月10 日 北京