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【演讲动态】中国科学院青岛生物能源与过程研究所工业生物燃气研究中心主任——郭荣波

发布时间:2024-01-11 作者: 来源: IBS 生物质能源与有机固废资源化利用高峰论坛

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 2024


人物介绍

Character introduction

主要经历:

郭荣波,研究员,博士生导师,担任中国科学院青岛生物能源与过程研究所工业生物燃气研究中心和生物天然气山东省工程研究中心主任,同时担任山东省沼气工业化生产和利用工程实验室主任、国家城市生物质燃气产业技术创新战略联盟副理事长、国家畜禽养殖废弃物资源化处理科技创新联盟专家委员会委员、中国沼气协会理事。目前主要从事微生物发酵学科与化工学科交叉研究,以微生物厌氧发酵制备生物能源为主要研究方向,同时开展厌氧发酵产物高值化利用研究。


近年带领团队来围绕微生物厌氧发酵,驯化出了高耐受性厌氧发酵微生物并完成了功能解析,进而通过厌氧发酵间的相互作用机理研究和工艺优化,开发出了干式/半干式厌氧发酵技术,大幅提升厌氧发酵效率,研发成果2016年即被院士领衔的专家团队鉴定为“国内领先、国际先进”。针对工程应用,结合气液固三相复杂体系流体力学研究和反应器创新设计,集成出了自沉降式高浓度厌氧发酵整体反应器以及多级仿真干式厌氧发酵反应器,从而构建出较为完整的生物天然气全产业链技术体系。


自2014年以来已推广10余处产业化项目,累计生物燃气产能逾1亿方/年,取得了显著的示范效益。2015年研究方向“秸秆基百万立方生物天然气系统”被列为中科院“一三五”重大突破项目;2016年开发的“沼气高效提纯精制生物天然气技术”,获得青岛市科技进步奖;2018年研究成果入选了中国科学院十八大以来创新成果展和全国科技周展;2019年入选“2018年山东省循环经济年度十大人物;2021年全部采用自主研发成果建设的克东县示范项目还入选了《中国沼气行业“双碳”发展报告》的封面工程。2021年自主研发的高浓度厌氧发酵技术及其整体反应器当选山东省装备制造业科技创新一等奖。


公司简介

Company introduction

青岛中科聚能环保科技有限公司是中国科学院青岛生物能源与过程研究所工业生物燃气研究中心成立的成果转化公司,依托研究所技术研发平台,基于研究所专利许可使用的方式进行产业化推广,开展生物质有机固废处理全产业链技术服务,业务包括规划咨询、工程设计、设备研发生产、安装施工、调试运营以及售后服务,为客户提供高效益、低成本的先进生物天然气技术和装备。公司2021年销售额达1亿元,2022年获批青岛市专精特新中小企业,目前已在黑龙江、山东、江苏等地推广多个规模化生物天然气工程,累计生物质燃气年产能达1亿立方。产业化项目在发酵规模、产气效率、容积产气率等核心指标均与欧洲先进技术持平,为产业发展提供了优秀的解决方案。


典型工程案例

Typical project

(1) 山东滨州无棣生物天然气工程项目

项目概况:


该项目由无棣县汇仁生物能源有限公司投资,建有5000m³厌氧反应器4台,3万Nm³/d沼气螯合铁湿法脱硫设备一套,3万Nm³/d水洗脱碳净化设备一套。本项目原料以黄储秸秆、农村厕改粪污和鸡粪为主,处理产生的生物天然气进入加气站,产生的有机肥就近销售。


实际运营情况:

该项目2019年建成投入运营,目前运行状况良好,年处理黄储秸秆3万吨、人源及畜禽粪便6万吨,年产生物天然气500万立方,年产有机肥1.3万吨、沼液肥1万吨。


综合效益情况:

该项目每年生产的生物天然气可满足5000户群众的用气需求,占无棣县“煤改气”用户供气量的四分之一;生产的有机肥可满足2万亩耕地用肥需求,能够减少化肥用量2000吨,占全县年用化肥总量5%左右。


案例特点:

该项目采用黄储秸秆固态进料,采用高浓度湿法发酵工艺。该项目与山东省厕所革命相结合,解决了改厕后的粪污处理问题;同时,该项目还是国家京津冀大气污染治理示范项目及分布式能源和新旧动能转换典型项目。项目对于推进农业生物质治理、清洁能源供应、改善农村人居环境具有重要意义。


(2)黑龙江克东、克山、甘南规模化生物天然气与有机肥循环化综合利用集群项目


克东

克山

甘南


项目概况:

该项目为黑龙江国宏节能环保有限公司在齐齐哈尔市克东县、克山县、甘南县投资建设的超大型规模化生物天然气产业集群项目,三个项目各建有5000立方米的厌氧发酵罐8座,项目以东北玉米秸秆和大型养殖场的牛粪为主要原料,生产的生物天然气主要用于大型乳企的奶粉加工,有机肥用于当地有机农业发展和黑土地保护 。


实际运营情况:

3个项目先后于2020年、2021年投入使用,项目投入运营后,每个项目每年各处理风干秸秆4万吨、牛粪18万吨、年产生物燃气1000万立方以及有机肥6万吨。


综合效益情况:

克东、克山、甘南每个项目解决约10万亩农田玉米秸秆的离田回收和万头奶牛场粪污的无害化处理,年产生物天然气1000万方,有效降低了大型乳企的奶粉烘干成本,同时得到6万吨有机肥用于还田,可以使1.4万亩黑土地的有机质含量增加1%,进一步提升当地农产品品质。


案例特点:

项目采用高浓度湿法厌氧发酵工艺,固态进料单元、高浓度发酵单元、提纯单元等核心装备均为中科院自主研发。该项目可以有效处理东北风干玉米秸秆,并可以实现在高寒条件下的持续高效运行。该产业集群项目围绕大型乳企的产业链结构,构建出了种植、养殖、能源、减排一体化的全产业链生态循坏模式,建成了我国高寒地区规模最大的“规模化生物天然气与有机肥循环综合利用项目”,对东北地区的生物天然气发展和黑土地保护均有重要贡献。

公司其他相关信息

Information of the company

项目核心技术包括农业秸秆高浓度厌氧发酵技术、多元复杂生物质废弃物多级仿真干式厌氧发酵技术、沼气高效提纯与负碳利用技术、沼渣快速好氧发酵技术、沼液低温水热制备腐植酸技术等关键技术。核心设备包括生物质固态进料设备、可不停罐维护的高浓度搅拌设备、新型拼装罐体、高浓度厌氧发酵整体反应器系统、沼气压力水洗撬装设备、密闭式高温好氧堆肥反应器等核心装备,构建出了完整的生物天然气全过程技术与装备体系。


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