走绿色低碳助农村发展--全国重点绿色低碳新技术汇总

走绿色低碳助农村发展--全国重点绿色低碳新技术汇总

在5月12日举办的发布会上,国家发展改革委有关负责人介绍,党的十八大以来,我国绿色低碳转型发展取得了历史性巨大成就。

这十年,我国能源绿色低碳转型取得重要进展。我国可再生能源装机规模突破10亿千瓦,水电、风电、太阳能发电、生物质发电装机均居世界第一,清洁能源消费占比从14.5%提升到25.5%,煤炭的清洁高效利用成效显著,煤电超低排放机组规模超过10亿千瓦,能效和排放水平全球领先。

我国建设社会主义现代化具有许多重要特征,其中之一就是我国现代化是人与自然和谐共生的现代化,注重同步推进物质文明建设和生态文明建设。坚持绿色低碳发展,促进人与自然和谐共生。进入新发展阶段,贯彻新发展理念,构建新发展格局,要深刻认识推动绿色低碳发展的重要意义,坚定不移走绿色低碳的高质量发展之路,以绿色低碳发展引领建设人与自然和谐共生的现代化。

今年的政府工作报告明确指出,有序推进碳达峰碳中和工作。落实碳达峰行动方案。推进绿色低碳技术研发和推广应用,建设绿色制造和服务体系。坚决遏制高耗能、高排放、低水平项目盲目发展。推动能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变,完善减污降碳激励约束政策,加快形成绿色生产生活方式。

其中先进绿色低碳新技术包括以下几项:

净水闭路循环养殖:植物制剂清洁水产养殖尾水

植物制剂引用了中医学的基本理念,利用植物制剂中利用植物特性去除水中悬浮物、污染物、腐殖质,从而达到净化水体的目的,对水产品起到保生促健、提高存活率的作用;该技术适合于水产养殖领域,用植物制剂处理后的水质,作为螃蟹养殖用水,对比用外源水养殖,螃蟹的存活率提高了25-30%,也使得螃蟹个体体重增加,中、大蟹比例增加20%,在质量上通过广大客户的品尝,达到了“鲜中甜、甜中鲜”的美味感受,受到了消费者的啧啧称赞和青睐。

农村有机废弃物还田:酶解微氧低碳腐殖化堆肥技术

以酶解微氧低碳腐殖化堆肥技术为核心,实现农村有机垃圾“变废为宝”转为高碳有机肥、养殖沼液酶解全量还田,同时搭载土壤生态碳汇监测与核算系统,对土壤进行数字化跟踪和监控,实行科学测土配肥,提高土壤有机质,助力乡村振兴可持续发展。该技术采用绿色装备式处理设施生产的生物质腐植酸有机肥料,有机质含量56.1%,全氮为1.38%,五氧化二磷为0.98%,氧化钾为1.24%;发酵过程站场不发臭,恶臭气体排放结果较一级排放标准低一个数量级,排放系数甲烷为0.2%;氧化亚氮为0.031%,温室气体减排10-30%以上;以年处理生产生活有机废弃物1.1万吨为例,年产高碳有机肥4.5千吨,年毛利160万元;从源头阻止了氮损失入水,减少政府消氮处理成本近2/3;解决5个返乡二代就业岗位,带动10人兼业,增加当地劳务收入50万元。

堆肥及土壤改良技术:不翻堆静态发酵制腐殖土

堆肥及土壤改良技术,可等量化处理有机废弃物,就近即可堆肥,无需多次翻土,节约人工及运输费用,该技术通过使用腐殖土来改良土壤和农作物的提质增产。在该技术下,堆肥处理100吨有机废弃物可得到100吨腐殖土,或者101吨,甚至更多成品腐殖土,真正的无臭无污染零排放处理废弃物方式;堆肥过程不仅没有碳排放,而且还吸收空气中的二氧化碳,属于负碳技术;不用翻堆静态发酵可以减少能源消耗;田间地头即可生产,成熟后就地使用,减少运输费用;堆肥过程没有营养流失,堆肥成品腐殖质、有机碳、蚯蚓、生物菌含量高,土壤改良效果好。甘肃定西的中药材当归使用该腐殖土后,抗重茬效果产量提高10%、浸出物提高10%,当归挥发油提高25%;贵州大学辣椒课题组,辣椒增产26%以上。

农村污水资源化:曲立方微生物发酵强化技术集成

曲立方微生物发酵强化技术应用于乡村环境治理产业,有效地解决了农村污水、固废问题:生活污水经过预处理达到灌溉水标准,深处理可达回用水标准,用于冲厕、绿化;农村有机固废经微生物发酵、功能微生物复配后制成菌肥,应用于农村作物种植,发展林下经济等产业循环经济;该技术在分子水平上精确调控微生物代谢活力与效率,结合曲立方缓释包埋等应用,高效地助力污水脱磷除氮和提高固废降解速率;污水处理成本每吨水仅增加5%左右,菌肥成本仅增加约240元/亩。该技术获得多个国家级、省部级项目的科研支持,通过此项技术,在全国建立农村污水“水循环、碳循环、产业循环”的5.0生态化微循环模式,改善农村人居环境的同时,助力了乡村振兴产业发展。

A高产高效高适应性绿植:肥肥草

肥肥草无论在生态效益还是经济效益都具备了不可比拟的优势,现全国种植基地就有27个,饲料养殖示范基地有16个,肥肥草种植容易、产量高、多重生态修复功能等特点使其在多地得以顺利推广并越来越受到人们的重视。其特点如下:易种植,产量高;适应力强:环境适应性强;抗逆性强:无病虫害;改善生态:治沙防沙、水土保持、水质改良、生态修复;应用范围广,可做食品、造酒、食用菌、饲料、板材、造纸、生物质发电、纤维等多个领域; 性价比高:回报周期短,风险低,效益高;可规模种植,适合政府、企业规模种植,更适合养殖业生态循环,从量产彻底转向质产,让利润成倍翻。

A农村粪污生态处理技术:纳米铁+蛋白草

“纳米铁+蛋白草”粪污生态处理技术,通过采用“固液分离+厌氧沼气系统+纳米铁处理系统+氧化塘+蛋白草种养结合”工艺对养殖粪水进行综合治理,使粪水可变灌溉水循环利用,畜禽污粪实现肥料化、饲料化和能源化,该技术具有工艺简单、成本低廉、安全易行、可循环、可持续、可资源化利用等特点,走种养结合、农牧循环的路子,既能促进畜牧养殖业健康快速发展,又能减少农业成本投入,提高传统种植业经济效益。按设计污水量300吨/天来估算:总投资需要720万元,其中设备费350万元,运行成本为9.85元/吨/天,产生的沼气和肥料的经济收益只需4.67年就可以覆盖投资成本。

鲑鱼工业化养殖:RAS绿色循环水养殖系统

RAS绿色循环水养殖系统,是现代工厂化水产养殖的基础,该系统融合了物理学、工程学、流体力学、环境工程学、信息学等多种学科于一体,在高密度养殖的前提下,面对系统内养殖水体水质自然下降可能产生的威胁,工厂化的RAS循环水养殖模式可提供成熟和完善的解决方案。该系统自动化高,可通过在线监控系统控制水质水温,操作方便;运行过程水资源消耗小,占地面积少;系统可提供高质量鱼苗的供应,鱼苗不携带疾病,产品优质安全,养殖风险低;养殖生产不受地域或气候的限制和影响,且对环境污染小;动态精确管控鱼药等资源投放,做到高投入高产出;以该系统为核心建设年产6000吨鲑鱼养殖工厂,一次性建设投资成本为9100万美元,运营成本为 4.1 美元/公斤,第五年产量可达 6000 吨,第六年可实现分红。

生活污水、黑臭水体治理

污水处理达新生水标准技术:BFBR立体生态水处理技术

BFBR立体生态水处理技术引进于匈牙利的生物膜填料与公司自主研发的六项技术进行捆绑,耦合形成立体生态水处理技术。实现在中国落地并用升级产品支撑欧亚市场。该技术将生物膜填料与动态精准控制手段相结合,系统内有针对性地培育不同等级微生物,防植物根线填料具有用不堵塞且生物量达到12-18公斤,高效治理城市生活污水、工业废水。该技术实现污水处理厂氨氮总氮去除效果在99%和90%以上按客户需求处理规模从几十吨到三十万吨不等,该工艺污泥龄长达45-60天,污泥源头减量40-60%,PAM减少40-60%,吨水的总占地面积0.30-0.60平方米,不受邻避效应等优势,出水质量最高可达地表水水质标准Ⅲ类;该技术新建万吨处理厂投资2200-3500元/吨水,提标改造投资1000-1600元/吨水,运行成本仅为0.4元/吨,生物填料使用寿命长达16年,经济性能在同类技术中脱颖而出,是使污水处理厂迈向再生水厂和新生水厂的更新换代技术。

立体污水处理厂:三相接触氧化A/O塔

三相接触氧化A/O塔,突破了传统两相A2/O或A/O工艺中微生物溶氧高耗低效的瓶颈,团队采用悬挂式高比表面生物填料,微生物箘种依附填料形成生物膜,废水自上而下淋漓于生物膜表面,空气、废水、生物膜进行气、液、固的三相接触,使污水中的COD、N、P等污染物得到快速降解;本技术AO两段供氧单项能耗下降90%,综合能耗从吨废水能耗0.255度kw.h降低到0.169kw.h,节约能耗>33%;吨废水处理投资成本为1000-1500元/吨,比传统有机污水AO法工艺节省25%-44.4%;运行成本为0.50-1.00元/吨,节省16.6-27.5%,经济效益显著;该技术已获得多项专利,并且由浙江省经济和信息厅认定为2021年“制造业国内首台套成套设备”。

拉圾渗透液处理替代膜法:SFAO3非膜法治理垃圾渗滤液

该技术弃了传统用膜处理垃圾渗透液的做法,利用自身专利产品催化自电解材料和臭氧催化剂,采用电解,催化氧化,厌氧好氧生化达到水的净化。对比传统膜过滤渗液工艺,投资成本低 30%以上,运营成本降低20-50%。氨氮去除率可以达到99.4%,COD去除率可达到99.3%;不产生浓液,直接分解污染物,无盐分和有机物的浓缩和积累,彻底解决有毒污染物;工程占地面积缩小约30-50%;自动化运行,出水水质稳定性;在同样氧化条件下,企业研发臭氧催化剂存在时臭氧氧化效率提高30%-80%;在经济效益方面,该技术对比传统膜过滤渗液工艺,投资成本低 30%以上,运营成本降低20-50%。

提高河湖自然净化能力:细分子化超饱和溶氧技术

细分子化超饱和溶氧技术,摒弃了传统河道曝气充氧技术存在的氧利用率低、投资大等弊端,利用物理、电化学、生物化学等作用,使河道水体溶解氧浓度达到超饱和状态,有效地提高了水中溶解氧含量,为河道营造充分的好氧环境,高效去除水中各种污染物,彻底改善河道的生态环境;该技术可使水中的溶解氧可达到50mg/L以上;氧的利用率超过95%,比传统溶氧效率提高5倍。该项目建设费用为150~300元/t,比传统工程投资降低50%;运营费用为0.03~0.08元/t,综合运行成本降低40%;能耗与其他同类技术相比降低60%;水利部把该技术列入2015年度、2018年度《水利先进实用技术重点推广指导目录》。

大流域水体修复技术:协同超净化水土共治技术

协同超净化水土共治设备实现了大流域水体修复的突破,核心是纳米金刚石薄膜电极构架在低压电场驱动下释放出低动能电子作用于水中络合物形成纳米点,随着水流和链式反应,纳米点广泛分布区域水体,纳米点经光催化效应释放出高能电子,实现水分子变为活性氧和氢气,提高水体氧浓度,净化水体和淤泥环境。该技术应用于大流域水环境, 1~3个月提升一个水质等级,6~9个月流域恢复生态;装置占地小,自然温度对于装置系统无根本性影响,设备平均使用寿面3年;全天候全方位恢复水域生态,有效降解水体中有机物、氨氮、总磷、蓝藻、重金属离子等污染成分。该技术设备单位总投资为2000万元/km2,比传统技术节约56%-64%;运行过程中能耗低,功率15w,有效治理水面积为40万m2,有效治理水体80万m3,年耗电仅为259度。

低碳生物转盘污水处理技术:超大直径一体化装置

低碳生物转盘污水处理技术引进欧洲,通过转盘的转动,附着在盘片上的大量微生物交替性地接触空气和污水,促进其好氧呼吸,激活盘片两侧的生物菌群,微生物利用污染物质(有机碳水化合物、氮、磷等)作为底物来进行自身的繁殖,从而维持盘片上微生物膜的有效厚度,实现碳、氮、磷等营养物质的去除,确保最佳工艺表现。该技术结合国内水质特点研发4.5m-6.0m超大直径生物转盘,实现单套处理能力飞跃至最大1000吨/天,对应出水标准为城镇国标一级A;产泥量仅约传统曝气工艺的1/3;高度集成,占地面积少,处理量600吨污水站整厂占地面积约260m2;主体工艺单元无臭味,不影响周围居民生活。设备一次性投资为模块化设备1500-2000元/吨,高集成设备6000-12000元/吨,运行成本为0.3-0.5元/吨;处理出水可作为回用水灌溉周边农田,为农民节约开支。

滤料原位再生:水处理系统污料污垢分解技术

水处理系统污料原位再生技术,是在不转移受污染滤料且不改造过滤器(池)结构的情况下,通过能够进入过滤器(池)内部的专门设备进行有序操作,针对性地使用超声波、高压水、压缩空气等必要的物理化学手段,直接在过滤器(池)中对受污染滤料进行处理,使受污染滤料表面和内部的污垢快速分解、彻底去除而达到再生的目的。该技术下滤层的清洁度可恢复到新料的95%以上;原位再生可100%切断一个污染源;减少总量70%以上新滤料的使用和污料外排;滤料100%多次重复回收利用;净污泥利用100%(含铁量50%)可作原料;适用范围广,各行业使用常规滤料(天然和人工合成类)的水系统,均可实用;无“邻避效应”,现场环境符合“花园式”要求;比较相同更换方式,原位再生技术可节省能耗15%左右。

紫外高级氧化降解COD:紫外光与氧化剂复合作用技术

紫外高级氧化技术是利用氧化剂与紫外光复合作用产生自由基氧化分解有机物,可将难降解的有机物分解为二氧化碳和水,无二次污染。该技术适用于市政生活污水,工业有机废水和化工废水等多个领域,对于CODcr的去除率可达50%以上,直接运行成本可控制在1元/吨以内,出水标准可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准以及广东省《水污染排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级中较严者。以高明第一污水厂项目为例,日处理污水10万立方米,建设成本可控制在1600万元,运行成本可控制在0.2元/吨, 比传统工艺(1.4元/吨)下降86%。

垃圾资源化、能源化

湿拉圾制沼气、有机肥技术:湿拉圾干式厌氧技术

湿垃圾干式厌氧技术引进法国苏伊士公司,通过集成创新形成有机废弃物泛能管理方案,结合实验室菌种测试为客户量身定制厌氧菌与有机废弃物混合发酵模式,实现从有机垃圾中提取可再生能源(沼气)是提供生物天然气新能源的变废为宝创新技术;在该技术下,实现垃圾减量化96%,在经过20天发酵后,1吨湿垃圾每日可产170公斤沼气(沼气可以转为240-300°电),40公斤有机肥。该技术干式发酵罐体仅为传统湿式厌氧工艺的1/3,占地省,运行过程无异味,无噪音,可适用于居民社区、商场、大学、工厂等人流密集地使用。该设备的建设成本85万元/吨,运行费用140元/吨,使用寿命最低长达15年,投资回收期2-3年,是当代城镇乡村的湿垃圾绿色处理新选择。

固废能源化:允清炉”有机固废气化技术

允清炉”气化技术,通过让有机固废成型颗粒经过700-1000℃气化处理,有机组分减量化程度超过99%,产生以氢气和一氧化碳为主的合成燃气可用于高效率发电、天然气替代、分布式供热、化学品合成、绿氢制备等低碳和负碳应用场景。该技术以顺逆流耦合双氧化层固定床气化系统为核心工艺,覆盖生活源、工业源、农林业源、医废源等有机固废的处理,突破性地攻克了传统上吸式气化炉焦油含量高的难题,粗燃气焦油含量低于0.2g/Nm3,减量99%以上,避免高浓度洗焦废水;无飞灰和二噁英产生,燃前净化有效脱酸除硫,二次污染控制负荷低;正压炉和料锁结构有效防止可燃气外泄和氧超标。经测算,日处理30t县域多源垃圾项目,建设费用1300万元,年运营费用218万元,年产生蒸汽收入924万元,投资回收周期不到2年,为我国城镇分布式有机固废处理提供极具经济性和环境友好性的解决方案。

无辅助燃料处理拉圾:分布式分层温控无动力生活垃圾和农业废弃物热解技术

分布式分层温控无动力生活垃圾和农业废弃物热解技术,是一种新的“垃圾处理垃圾”的技术,通过垃圾分子高温裂变释放热能叠加循环热解,达到蓄能、无动力、无辅助燃料用垃圾处理垃圾的效果。在该技术下,固体废物减量化≥97%,燃烧效率≥99.9%,全程无二噁英、渗透液产生,运行过程尾气排放达到《生活垃圾焚烧污染物控制标准》(GB18485-2014)国家标准,设备全自动、全天候运行,,操作简单安全,仅需1-2人值守即可。以垃圾处理能力为日处理20吨规模的项目为例,总投资估算4000万元,营运成本总费用229.86万元,吨处理成本31.49元/吨,年生活垃圾处理费(73000吨×120元)876万元,扣除设备折旧费266.67万元和上述年运行费,年净利润为158.15万元,九年就可收回全部投资。

固废制燃料技术:可燃固体废弃物资源化利用技术

可燃固体废弃物资源化利用技术,是以固体废弃物为原料(例如般工业固体废弃物、大件垃圾、园林废弃物),经过分拣、破碎、磁选除铁、筛分、压缩、干燥等方式将其制成固体形态燃料SRF,主要用于火力发电,焚烧后产物与生活垃圾等一般固废焚烧发电产物基本一致,不存在污染转移问题。该技术的关键性指标为固体替代燃料的破碎尺寸3~5cm,成品热值4000~6000大卡/吨,资源循环利用率可达99%~100%;设备采用智能输送机投料和西门子PLC智能实时监控运行过程,使用方便,操作简单;空载噪音平均值控制在80分贝内,有效降噪;系统采用密封式结构,保证整线的除尘效果;生产过程无废气、污水等污染物排放,工业粉尘通过回收装置收集可以用作生产原材料,基本达到零排放。该项目的经济效益以中汇循环经济示范利用中心为例,占地面积约33,600平方米,计划总投资1.2亿元人民币,一般工业固体废弃物资源化年处理15万吨,大件垃圾资源化年处理3万吨,园林废弃物资源化年处理3万吨,每年可节约碳排放11.4万吨。

污泥资源化技术:污泥有机无机分离及精准利用技术

污泥有机无机分离技术是通过化学复配药剂和“重力分选”原理对污泥里的有机物无机物进行分离,分离出的有机物可做生物质燃料,溶出磷、铝、铁可做肥料和除磷药剂,剩下的无机污泥脱水制成泥饼用作建筑材料使用;经核算,10t分离2t干化污泥焚烧发热,0.4t除磷药剂;0.5t泥饼做建筑材料;随着我国城镇化的加快,污水处理量的增长,污泥的产量也逐步增加,该机技术妥善解决了污泥的去路,实现了污泥的无害化、减量化、资源化利用,符合绿色低碳循环发展的经济体系。技术设备以 100 吨/天(含水率 80%计)处理规模测算,最少可投资 4000 万元;运行成本在 150~200 元/吨;按照投资回收率为 6.3%进行计算,8~ 9 年即可回收成本。

秸秆/煤高效利用:生物质煤耦合的能源清洁利用技术

生物质/煤耦合的能源清洁利用技术,通过秸秆(生物质)和低阶煤进行耦合,产出生物质型煤,生物质复合型粘结剂,有机肥料,建筑建材等,实现了生物质/低品质煤资源的高附加值利用、高效洁净燃烧、燃烧灰渣无害化处理的闭合循环模式。该技术可以将散煤制成生物质环保型煤,经济价值提高250%,实现秸秆90%的利用;秸秆制备时间缩短50%以上,处理量提高5-8倍,打破了生物质粘合剂规模化制备的限制;通过分段促进燃烧、定向复配药剂、多级催化等技术实现生物质型煤高效燃烧和SO2、NOX、HCl、Para-xylene、HF等污染物达到≥50%减排;通过分级处理实现各粒级未燃碳等物质高效分离与富集,可制备高品质燃料、吸附材料、电极材料、良好的肥料。

垃圾热解气化:生物质气化资源化技术

生物质气化资源化技术引进奥地利先进的气化技术,提高天朗环保热解设备的技术水平和日处理能力,助力农村城镇垃圾处理迈向新台阶。该设备可将生活垃圾热解气化产生可燃气体可进一步转化为电能、热能,氢能等,实现生物质的高效循环利用;同时,该设备具有运营成本低,热解完全,设备性价比高等优越的性能指标,解决了各地生物质废物处理的大难题。该设备处理过程自动化运行,无需助燃剂,全程无毒害气体产生;设备不堵塞;制备出可燃气体,当地住户供热、发电使用,实现能源的循环利用;垃圾就地处理,节省费用;气化强度大,热解完全。日处理24吨垃圾设备总投资300万,运行成本约15元/吨;经济效益以20吨树皮热解为例,每小时产生气体总热值600000kcal ,对接一台一吨的热水锅炉,每天可产生140吨热水,一吨热水可收入30元,日收入4200元;该热量还可用于供暖,理论上可服务面积约10000平米,一平米收费28元,采暖季总收入280000元。

河流底泥原位利用:海棉生态砌块技术

泥资源化利用技术,是采用烧结固化的方法,将污泥制成海绵道砖和(嵌入式)环筒护坡构件,解决了黑臭河道治理系统工程中污泥堆积问题,防止二次污染。该技术可保证污泥物的零转移和零扩散,发挥海绵体常态化的雨水滤后渗入特点,河流实现自然的净化;海绵生态砌块不影响两栖动植物生长生存,实现自然生态的良性循环;生态砌块保留了自然积存、自然渗透、自然净化的海绵体持质;河床坡岸海绵建材采用人性化设计,利于植物扎根土壤里,便于动物爬行,方便污染物清理。年消耗16.32万吨污泥的遂道窑厂总投资约1亿元,每年可节约污泥处理费,7.2亿元,还可生产3620万件海棉生态砌块。

CO2/工业废渣变宝:CO2、工业废渣综合利用技术

CO2、工业废渣综合利用技术针对工业废渣污染河道或地下水系统的环境问题,研发CO2、工业废渣综合利用技术,具体包括CO2矿化工业废渣综合利用技术、CO2养护制泡沫混凝土砌块技术。CO2矿化工业废渣综合利用技术将烟气中的CO2与工业废渣中的碱性化合物进行反应,生成碳酸盐类物质,实现了对工业废渣进行综合利用,变废为宝;CO2养护制泡沫混凝土砌块技术利用工业废渣制造绿色建材,同时使用CO2代替蒸汽养护混凝土砌块。

公众健康保障

中央空调空气消毒技术:瞬净光复合空气净化消毒技术

瞬净光复合空气净化消毒技术采用独特的紫外光控制技术,利用环境系数高于0.85的持续稳定CS-UV发光技术,能够稳定输出253.7nm波长的紫外光,瞬间(0.15-0.3s)杀灭多种病原污染物,快速净化消毒室内空气,提供无菌送风,运行成本比欧美同类技术成本降低55%。该技术的建设成本30-50元/m3,运行成本0.0040-0.0067元/m3/h,比欧美同类技术成本降低55%,适合医院、机场、车站中央空调解决大面积感染问题,幼儿园、小学避免流感大面积感染以及家用空调新风系统,月子会所、高端美容,娱乐休闲场所提供安全优质空气环境。

自来水厂更新换代技术:DAGUA高品质生态饮用水处理工艺技术

DAGUA高品质生态饮用水处理工艺技术系从加拿大麦吉尔大学引进,可以将水库、河流及池塘等微污染水源水直接处理达到可直饮的生态富氧水,摈弃传统水厂氯化消毒工艺,净水过程6分钟,各项指标达到国家GB5749-2020,消除百姓余氯担忧。同时该技术有效降低浊度,改善口感气味,去除细菌、病毒、塑料化剂、抗生素、农药残留物等公众关心的有机污染物,是对传统工艺的颠覆性创新。该技术建设时间仅为现行工艺的1/3,占地面积节约1/3,运行成本仅为现行工艺的1/2(冬季仅为0.18元/吨,夏季仅为0.22元/吨),膜使用寿命长达15-20年,模块化组建不受限各类型场地等突出优点可在全国各地迅速推广,满足国人提高饮用水供水质量的迫切要求。

移动式环境应急服务:环保应急车

NeRT环境保护应急服务车是集环境样品便携式移动采集—检测设备、车载小型实验室、车载数据分析及传输设备与车载环保应急处理系统等,是集移动检测、环境预警、环境处理等应急服务、管理、指挥、处置等于一体化的高科技现代化移动平台,可为处置突发环境污染事件提供一站式服务。该技术的处理水量为50吨~2000吨/车,吨水处置费用是0.15元~0.4元/吨,吨水投资费用500元~800元/吨,200公里城市圈可随时抵达。

3060支撑技术

电解水氢氧气替代工业天然气、供应加氢站:布朗气

布朗气(HHO)是以水资源作为基础,在水构象及电场作用原理下,严格按了水摩尔量生成2:1的氢氧混合气体,具有资源丰富,清洁环保、可再生,安全可靠等特性;经多年技术攻关,利用水构象原理使单位能耗由4.5kwh/Nm³降为2kwh/Nm³,目前获得30个以上发明及实用型专利;在该技术下的布朗气电解装备占地面积小,自动化程度高,产气可即产即用,无需存储与运输,有助于用户提高能源利用效率,降低“三废”排放等突出优势,可应用于陶瓷行业、热解固废等多个项目,替代工业天然气、供应加氢站。布朗气电解装备每小时35立方米规格为60万元。产出以陶瓷行业为例,陶瓷锅炉每小时使用工业天然气2500m3,以每小时1000m3布朗气替代工业天然气,仅天然气与布朗气价差,每天即可减少经济成本约8万元,7~8个月即可回收设备投资成本。

CO2捕捉技术:油田产出气处理技术—脱碳与回收

“碳捕集”系列技术之一的油田产出气处理技术,将产出气中天然气、二氧化碳组分分离,将天然气提纯至95%以上,实现了二氧化碳尾气的“零”外排,同时回收液态二氧化碳。此技术除应用于油田外,对于炼油厂裂化、焦化等过程、化工厂、火力发电厂等高含碳排放场所,都有应用价值。该技术目前主要应用在油田,将CO2从大型工业排放点源中分离、捕集后,加以驱油利用,并将油藏地质体作为整体封存体。根据大港油田现有产出气数据初步预测,每年可综合利用二氧化碳2100万方,同时可解决因二氧化碳存在所导致的设备腐蚀等问题。该技术综合效益指标为,CO2驱油技术能够有效提高原油采收率7-20%;同时实现地下封存,可将40%-60%C02永久封存于地下。仅从满足现场生产需求,回收95%的天然气2100 Nm3/d(每年189万元),液态二氧化碳6-7 t/d(每年108万元),减少二氧化碳尾气的排放1.38×106Nm3/年。

褐煤高效利用:煤炭生物炼制技术

煤炭生物炼制技术源自于美国Atech 公司,采用现代生物技术将煤炭(褐煤或其它煤化程度低的煤种)转化为富氢甲烷气体,同时产生富碳有机腐殖酸液体。通过对腐殖酸的进一步处理,开发出腐殖酸肥料和用于净化环境的产品,是支撑零碳经济发展方案的创新技术。煤炭生物炼制技术通过水解和发酵过程,微生物将煤转化为挥发性有机液体,有机液体转化为富甲烷气并与残余煤渣分离,煤渣被进一步转化为腐殖酸。1万吨煤可转化60万m³甲烷,2.38万吨液体有机腐殖酸肥料,3597吨固态吸附剂,855吨液态吸附剂,2717吨高效液态净化剂,使煤炭的经济价值比目前的煤炭利用方式至少增加10倍,为1.06亿元,同时也产生更小的环境足迹,为减少碳排放提供了一种创造性和有价值的方法。

二氧化碳工业固定:三嗪醛生产技术

二氧化碳工业固定利用路线研发,即将化石能源(煤、石油及天然气)在能源利用过程中所产生的CO2直接转化为CO2固定量最高、生成热较大、过程能耗少的稳定固体产物三嗪醇,该产物可开发成低成本、低碳排放、低内能的三嗪类高分子材料,替代部分高耗能高排放的工业材料如钢铁、电解铝;转化过程中释放的能量可作为清洁能源应用于发电,发热等。该技术填补了国内外CO2规模化工业固定利用的空白,为我国的“碳达峰、碳中和”目标提供了一条新的CO2减排利用思路和方法。在该技术下,1吨产品只需要消耗大约1吨标煤化石燃料,反应过程没有NOx产生,原料中的硫在反应过程中转变为硫磺,CO2直接转化到产品中;目前进行了500 kg/h CO2固定产品三嗪醇的中试,得到三嗪醇产物为纯白色固体,单程转化率为75%,产品纯度90%以上,具有大规模推广的條件。以年产1万吨三嗪醇,年运行8000h的项目为例,设备投资为1130万元,占地800平方米;每年原料消耗、电耗、设备折旧等成本为1542万/年,三嗪醇市场价3000元/t,产品销售额可达3000万元,年净利润可达1480万元。

可行性高效土壤碳汇交易:土壤生态碳汇监测与核算系统

土壤碳汇目前的困境在于土壤碳汇的测量与检测成本高、时间长,难以监测与核证。土壤生态固碳监测与核算系统提供了低成本、快速检测、平台化核算与核证等全程数字化解决方案,确保土壤碳汇数据的真实性与可靠性,并大大降低土壤碳汇交易成本,为开展土壤生态碳汇交易奠定了坚实的数据基础与技术支撑。该系统包括了:碳汇核算溯源区块链系统、现场采集终端系统、土壤样本数字化存储系统、快速检测设备、土壤数据溯源大数据分析系统、有机废弃物资源化利用物联网监测系统、农事管理系统、碳汇核算系统、碳汇核证平台、远程土壤采集规划与实时监测系统等。

工业污染防治

智慧型工业循环水处理系统:垢菌清

垢菌清是利用水中阴阳离子的电化学特性解决循环冷却水系统结垢和微生物控制问题的设备。主要是向阴阳极板间通入直流电,通过电吸附原理在阴极区域强碱环境下形成大量垢体,在阳极区域强酸环境下产生强氧化性的杀菌物质,通过控制水体的朗格利尔指数(LSI)与稳定指数(RSI),来调节水中盐份的平衡,从而达到控制结垢、腐蚀与杀菌的目的。该系统运行费用仅有电费,约为0.0024元/吨水,全程无需药剂投入,总成本为药剂法的1/10,系统对比传统方法节水 40%以上,仅 5-10年收回成本和既定的利润。

冷却水循环系统处理工业废水:多功能阻垢缓蚀剂技术

多功能阻垢缓蚀剂实现了工业废水的循环利用,该药剂改变废水结垢盐类的晶体形态,成为多面体水渣,实现“零结垢”;药剂络合废水中微量重金属离子成为设备保护膜,实现“零腐蚀”;系统设置过滤器降低浊度,实现“零结泥”。多功能阻垢缓蚀剂费用3~4 元/吨,无需设备投入,循环水系统中废水不用生化处理,不发生废水处理费用;废水资源化利用,不发生排污费用,又节约了新水费用;设备不结垢不腐蚀,提高了生产效率,节约了检修费用。该技术被多个部委协会收录,并荣获各类奖项,此项技术既节约了新鲜水,又实现工业废水再利用,既不污染水土气环境,又达成了减碳降碳的任务,是一项节水、节能、安全、环保、提质、增效的创新性技术。

高难度、难降解工业废水处理:HNCM两级AO+TMBR一体化技术

“HNCM两级AO+TMBR一体化技术”将传统缺氧-好氧工艺与新型HNCM生物增效载体和新型纳米陶瓷膜生物反应器(TMBR)进行创新性有机结合形成的高新技术。该技术针对高浓度、难降解的工业有机废水处理难题。本技术处理垃圾渗滤液的排放标准按纳管标准考虑,对有机物的去除率为98%以上、对氨氮的去除率在99%以上,对总氮和总磷的去除率在80%以上,对悬浮固体的去除率在99%以上,水质良好且稳定,可以直接回用,实现了污水资源化;优质的出水水质,出水可达到GB-18918《城镇污水处理站污染物排放标准》一级A排放标准 ;占地面积小,该工艺流程简单,易于集成,处理系统占地仅为传统工艺的二分之一;自动控制,节约人工,系统运行采用可编程控制器(PLC)控制,可有效降低人工强度和运行费用。该技术设备投资费用5~8万元/t,比传统工艺节约20%-37.5%,运行费用20~40元/t,节约33%-50%。

稀土金属冶炼污染控制:无布袋”粉尘收集/含氟废水利用

尾气超低排放低碳治理技针对稀土金属冶炼项目电解过程会产生大量的含氟尾气和含有稀土元素的粉尘颗粒物的问题行了联合攻关,最终开发了尾气超低排放低碳治理技术,有效收集了粉尘颗粒物和含氟尾气。该技术效果显著,尾气含氟<3mg/m3,尾气粉尘<10mg/m3;通过控制流速、静电吸尘装置进行稀土粉尘干性收集,无需干燥环节,无需更换滤层,节省人工费用;喷淋塔系统循环吸收含氟尾气,实现氟化物超低排放;含氟废水可重返喷淋塔,进行循环利用。设备投资仅为传统布袋除尘工艺的80%;能耗仅为传统布袋除尘系统的60%。

绿色生活

太阳能零碳建筑:R-CELLS 太阳能住宅原型设计

太阳能零碳建筑原型R-CELLS,强调“被动优先,主动优化”的设计原则,采用南向大开间平面布局,不对称V 型屋面形式等形式最大限度地实现冬季被动式太阳能的利用,同时通过增加屋面光伏面积,应用新风热泵多功能机组等方式提高主动式太阳能的使用效率,R-CELLS主被动设计策略支撑“正能量、全循环、零排放”建筑理念,实现建筑全生命周期的负碳排放。R-CELLS安装的光伏发电可达到年用电量的4-10 倍;新风热泵多功能机组的全热回收效率可达78%,湿度回收可达65%;R-CELLS 采用高性能外围护结构,房屋墙体传热系数为0.112W/(㎡·K);南向的窗墙比为30%,西、东、北三侧的窗墙比仅为5.5%、4.9%、4.2%,有效防止西晒、北风渗透;天窗的设计实现室内自然采光;地面层铺设蓄热材料,减小室外温差对室内热环境的影响。R-CELLS采用了“预制+定制”组合模块的设计,15个子模块在工厂实现主体部分的预制,随后现场拼装,较传统建造缩短了现场作业时间; 项目针对城市和乡村的建造环境,设置了四个版本方案,造价在8000元-34000元/m2不等。

多领域原料干燥工艺:过热熟化烘干技术

过热熟化烘干技是指用过热蒸汽直接与被干燥物料接触而去除水分的干燥方式。研究发现,利用过热蒸汽进行干燥时,存在一个温度点(逆转点),在此温度以上时,用过热蒸汽蒸发的速率大于用干空气蒸发的速率。过热蒸汽技术可覆盖生活类、养殖类、轻工业类等多种领域的原料干燥。过热干燥工艺比常规干燥工艺节省能源30%,降低碳排放27%;过热干燥设备运行中无污水排放;相比传统工艺,物料加工时间缩短约30%;设备运行稳定安全,过热蒸汽干燥不会发生氧化和燃烧反应;物料的温度大于水的沸点温度,具有高温灭菌、消毒作用,;运行过程无臭味产生,传统技术排放废气比较,氨气降低85%、硫化氢降低77%、臭气浓度降低99.2%。设备规格在500kg-50000kg日处理量不等,投资在26万元-65万元之间;以处理5000kg禽类加工为例,运行成本1270-1400元/t,成本比传统处理工艺节约43%。

无障碍交通出行:城市缆车交通运输系统

缆车交通运输系统,是汇集了中国、法国、奥地利、意大利、瑞士等国成功经验,为全球交通运输系统日益拥堵,二氧化碳排放、噪音污染和道路事故导致环境问题急剧增加等困境开拓了城市交通发展新领域,以巧妙躲避地面障碍,城市交通路线扩展至空际领域,安装周期短、占地面积小、出行时长可控、安全性高等优势引起世界各国关注。城市缆车系统运量高达6000人/小时、速度高达8米/秒、吊厢容量高达35位乘客、支架跨距高达3000米,城市索道公共交通系统,由多条索道组成专用线路,城市交通运输系统创建的空中交通网络对于城市的可持续、包容性和经济高效发展至关重要。客运索道每公里的综合造价约0.5~1.5亿人民币,仅为轻轨和地铁的1/3和1/10。客运索道的运营成本也比较低,一般旅游景区索道投资回报的时间大约在3~5年。

电容共用充电桩:大数据智能有序充电平台

智能充电平台,利用智能充电管控系统、智能硬件及物联网技术,通过大数据智能优化算法分析确定充电次序,充电时长和充电功率,解决阻碍电动汽车发展的电容量不足这一世界性难题。5个充电终端共用一个充电系统,相比于传统充电桩,只要五分之一的电容量满足五辆车充电需求,实现20%电容量满足100%充电需求;改变了充电模式,通过大数据分析,确定最佳的充电策略,节省用电;本产品相比传统充电桩成本降低三分之二,车辆电池寿命提高20%;车主使用该平台充电,根据国家规定收取充电服务费,如果每天都有人使用充电情况下,预计一年左右可以回本;同时也可以在社区向车主提供新能源汽车销售服务和售后服务。

烟气锅炉余热利用:烟气源热泵供热节能技术

烟气源热泵供热节能技术是针对烟气锅炉余热利用率低的问题研发出的,该技术采用三级降温两级换热的工艺流程将120℃排烟温度降到15℃,将烟气中的潜热回收利用到供暖、热水或蒸汽,实现天然气热能的全部利用。该技术系统能效为5.5--7.9,可收回15-20%的热能,消减10-15%天然气消耗量;烟气中水汽冷凝回收率≥90%;烟气中氮氧化物溶到冷凝水中,氮氧化物的减排率为10%;可完全消除燃气锅炉冒白烟的现象。该技术设备投资9万-12万/吨,供热成本比燃气锅炉降低60--80%;用于冬季采暖时,设备静态投资回收期为3-3.5年;用于冬季采暖+全年供热水时,静态投资回收期为1.5-2年。

汽车减排增效技术:Fusion power 能量贴纸

Fusion power 能量贴纸(涂层),可产生超声波称为EVA场,通过EVA场注入专有频率能够穿透塑料和金属表面长达600mm至800mm的距离,继而重组燃料分子和空气分子团,使燃料更好地燃烧并提高整体发动机性能,此外,该涂层还可以应用于工业设备,实现工业领域的节能降温;该技术实现了机动车引擎升级、实现10-25%燃油节省和CO、HC(PM2.5)、NOx尾气降排等多重效果;产品为贴纸或涂层,易于保存、安装,耐用;制造、生产及运输的过程碳足印极低,区别于任何设备仪器,无需维护,更不需回收。以4-缸引擎轿车为例,一年费用是160元,若每月平均车油费用是¥600,Fusion Power可以帮助车主减少至少10%油耗,一个月节省¥60. 一年可以节省¥720,而商用车子可节省¥2592。

智能换电系统:物联网锂电池充换电平台

本项目开发的智能换电系统,通过智能换电桩、电池、充电器,电动车等硬件及物联网技术,通过大数据智能分析优化用户使用习惯,充电桩所处环境及电池特性等数据智能控制充电桩对各电池的充电功率,时间时间段进行调整。在满足用户用电池需求下实现对电网要求的优化及延长电池循环寿命。目前已在北京大兴区运行65台换电桩设备,2000个电池,解决了社区用户电动车充电问题。解决了社区电动车用户乱充电,电动车上楼充电等造成的安全隐患。该充电平台的经济效益以商业用户投入(按照5000位商业用户,其中4000为是电池租户,1000为是车辆租户,260为是广告租户)预测,其建设费用(包括换电柜,电池,车辆)为1870万元,运行成本为300万元,其电池收益(按3588元/年核算)为1435.2万元,车辆收益(按5988元/年核算)为598.8万元,广告收益为112.32万元,综合所得2146.32万元。

检测技术创新

可降解性能快速检测:生态塑料降解检测技术

国家包装产品质量监督检验中心(济南)研发的生态塑料降解检测技术,是聚烯烃生态降解塑料降解性能的快速评价技术,将能够被微生物分解利用的亲水低聚物定义为生物同化碳(简称生物碳),采用测试有机质的容量分析方法测试降解产物中生物碳的含量,该含量与降解产物中总有机碳的比值即为生物碳转化率,用该指标快速评价聚烯烃类催化降解塑料的降解性能。该技术满足美国和英国出台的ASTM6954和PAS9017:2020标准。本项目属于降解检测领域的低碳环保技术,摒弃了费时,高能耗的堆肥试验,减少了检测过程中带来的二氧化碳气体释放;该检测方法需配总有机碳分析仪(测试固体样品)和水浴锅、滴定管等仪器设备,根据本实验室采购的总设备成本,估算约50万元,该检测技术与生物分解率(设备投资约140万元)检测方法相比,投入少,检测成本低,检测效率大大提高,易于在实验室推广应用和政府部门监管。

移动源尾气遥感检测:“一揽子”尾气检测平台

移动源尾气遥感检测系统基于移动源全生命周期排放数据的采集、分析、预警、监控、管理,专注形成互联互通的“天地车人”一体化的移动源排放综合监管平台,全方位多层次为交通监管部门提供一揽子监测汽车尾气方案,提高交通部门的监管效率,减少人为监控成本,创新环境管理,环境保护模式。尾气检测运算可以在100毫秒内得出结果,能够满足机动车尾气检测的需求;红外高光谱技术对机动车尾气进行检测,红外光谱气体检测识别出来气体的种类;为监管部门提供国际领先的智能决策工具,同时配套的手机移动端软件实现实时查询和操控;5G技术的运用可实现实时的尾气数据监控,缩短数据传输时间,提升续航能力等。以江苏省连云港市移动源尾气遥感检测项目为例,建设内容为9 个固定尾气遥感监测点位、1个移动尾气监测点位,机动车尾气遥感监测综合管理平台、数据分析服务、专家咨询服务等,项目投资规模为1500万元。

污染物秒级监测:基于深度神经网络建模的全光谱水质分析技术

全光谱水质分析技术的光谱范围宽达200-850nm,该技术利用UV全波段吸光度值进行深度神经网络综合建模,做到秒级监控水中污染物,同时检测数据可实时与云端大数据进行比对,实现大数据样本的追溯、深度挖掘。该技术监测周期可达到秒级,常规监测频率 1分钟;单台设备可同时监测COD(CODmn)、NH3-N、TP、TN、BOD、TOC、NO3-N、NO2-N、浊度、色度、悬浮物等核心关键指标;关键指标分析结果与实验室检测数据误差仅≤20%-30%;设备体积小,移动方便,运行过程节能环保,无二次污染风险;监测结果实时实地存储,分析,警示;适用范围广,不仅可用于河流湖泊常规污水监控,还可满足管网、沟、渠、涵闸、隧洞等复杂环境下的水质监测需求。建设成本不到常规自动水站的1/2,年运营成本为常规水站的1/3;设备运行过程中无需试剂、不产生废液,无耗材消耗和废液处理费;维护成本低,仅需处理水中杂物即可。

厕所革命

农村旱厕:免水冲生态厕所便器及处理系统

免水冲生态厕所系统分为免水冲便器系列和生态粪尿处理设备,冲便器系列考虑各类人群如厕习惯,利用人机工学合理设计粪尿分集式蹲坐两用便器和小便斗,保证如厕人群的不同需求;免水冲粪尿分集处理系统则是将人体粪便通过微生物发酵,尿液静置稀释转变化肥返回田地;同时,新型生态旱厕无需配备完备下水管网、污水处理系统,排泄物就地资源化处理,这对非洲、西亚、中国农村等地区大多数没有完善污水处理管网的农村具有广阔的市场。该系统的经济效益除了传统销售盈利之外,尿液可提取尿激酶等紧缺药品粗品,每吨纯尿可产生约1000元的价值;粪尿可加工产生肥料,每吨可产生300元的有机肥或液态肥;每年减少排水量为约50吨/年(以一户4口人计算)。

节水厕所:负压节水冲便器

负压节水冲便器利用负压技术实现高效节水和生活污水源头分类,并为后续的污水处理和资源化利用创造条件。即将冲厕耗水量减少到0.8L/次、生活用水节约1/2~1/3。同时将粪便水单独收集,其他生活废水因污染较轻,经适当处理后,或构成不同功能的地表水体,或用于绿地浇灌,或通过不同方式反渗补充地下水。分流收集的粪尿量与混合污水相比,体积很小,适当处理后是理想的肥料,可返田农用,实现城乡生态良性循环。从而实现室外用水节约100%,废水全部利用,实现污水零排放。

免水冲厕所三产融合产业园:聚宝盆低碳厕所

聚宝盆低碳厕所不用上下水,空调水洗手,多余循环水蒸发或当绿化水;厕所地面积小,只有12平米,含有两个无性别差别卫生间,各设置一个不便斗和冲水马桶;利用粪污资源化技术,可将粪尿里氮磷钾80%回收,体积减少90%,期望在各地建立三产融合厕所产业园区,实现城乡低碳厕所革命,同时回收氮磷钾,减少大量化肥,践行低碳生产和生活方式。

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