科创中国

行业领域

节能环保产业

需求背景

我国是农业生产大国，生物质资源非常丰富，农作物秸杆的年产量超过7亿吨，折合成标准煤约为3.5亿吨，扣除工业、秸杆还田、饲料及农民生活散烧所消耗的部分，还有2.5亿吨左右的秸杆可用于生产成型燃料，此外，每年的林木业生物质资源约13亿吨，城市生活固体垃圾约1.5亿吨，这些有机废弃物将为生物质固体成型燃料的发展提供了保证。另一方面，生物质固化成型以后其燃烧性能平均提高20 %，一吨秸杆成型燃料可替代一吨中质煤，而且其燃烧时温室气体排放量仅为煤炭的1/9，ΝΟχ* SO2排放量分别为煤炭的1/5和1/10，如果用来替代2亿农户的生活用煤，可直接和间接地少向大气排放二氧化碳4.2亿吨、二氧化硫12万吨和烟尘300万吨。可见，生物质成型燃料不仅能充分利用可再生资源，节约能源，而且也减少了环境的污染，尤其能避免秸杆焚烧导致当前雾霾天气的问题。因此，综合开发和利用生物质固体成型燃料具有可观的经济前景和显著的社会效益，已成为生物质能源转化与利用的主要发展方向之一。

需解决的主要技术难题

需解决：现有这些农林加工副产物的固体成型技术大多是对原料进行粉碎烘干后挤压成型，获得固体燃料的生产能耗较大、生产效率偏低和产品热值均不高，导致生产成本偏高，缺乏市场竞争力。

期望实现的主要技术目标

期望实现以下技术目标：1)将农业废弃物原料粉碎至3–10mm的碎颗粒；2)营养溶液的添加以配制成固体发酵培养基；3)于上述固体发酵培养基中接入产油脂微生物的种子液，并恒温培养；4)发酵完成后将发酵物深度脱水至含水量35％以下，并通过流化床干燥至含水量在15–20％；5)将发酵物烘干，并挤压成型，获得块状或颗粒状固体，该燃料密度为0.7–1.3×103kg/m3，含水量为8–13％，热值为14–29MJ/kg。本发明之农业废弃物经产油脂微生物发酵制备成型固体燃料，具有原料适用性强、物料易成型和产品热值显著提高等优点，在降低传统固体燃料成型工艺能耗同时提高生产效率，有助于提高成型固体燃料的市场竞争力。

需求解析

解析单位：江西省南昌国家高新区 解析时间：2022-12-02

刘敏

江西省环境科学学会

主任

综合评价

本发明是一种生物质复合材料，生物质复合材料包括由改性油茶果壳粉和聚丙烯复合而成，的改性油茶果壳粉占的生物质复合材料的质量百分含量为30％‑70％。以油茶果壳为原料，先后经NaOH溶液预处理、粉碎机粉碎、偶联乙醇溶液改性处理、与聚丙烯混炼、热压成型得到力学性能很好的生物质复合材料。通过本发明可以发挥油茶果壳价廉、可再生、产量丰富并且集中等优点，改变过去资源浪费、污染环境的利用途径，对我国缓解木质资源供求矛盾及环境污染日益严重问题将做出重要贡献。

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