本書面向生物質(zhì)廢物資源的轉(zhuǎn)化技術(shù)及綜合利用,著重于各種技術(shù)的原理、特點(diǎn)、工藝和應(yīng)用案例,并結(jié)合了作者的****開發(fā)成果,突出技術(shù)性、實(shí)踐性、系統(tǒng)性、全面性。主要內(nèi)容包括生物質(zhì)廢物資源的現(xiàn)狀及特點(diǎn)、生物質(zhì)廢物資源的利用技術(shù)(烯氣化利用技術(shù)、燃油化利用技術(shù)、發(fā)電供熱利用技術(shù)、燃料化利用技術(shù)、肥料化利用技術(shù)、建材化利用技術(shù)、高值化利用技術(shù))、綜合利用中主要的二次污染物控制、技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用挑戰(zhàn),旨在為廣大讀者系統(tǒng)介紹生物質(zhì)廢物資源化綜合利用技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)進(jìn)展和推廣應(yīng)用等。全書引用文獻(xiàn)及時(shí)全面,緊跟生物質(zhì)廢物利用技術(shù)尤其能源化利用技術(shù)前沿,引用了多個(gè)**工程范例,可參考性強(qiáng)。 本書可作為環(huán)保、能源、化工、土木等領(lǐng)域科研人員、生產(chǎn)技術(shù)人員以及政策管理人員的參考書,也可作為高等學(xué)校熱能工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、化學(xué)工程、生物化工和資源利用等專業(yè)教師、研究生和本科生的教學(xué)用書。
生物質(zhì)廢物綜合利用已成為緩解資源短缺與減少污染物排放的重要途徑，也是實(shí)施節(jié)能減排的重要措施�！秶�(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》中指出將大力發(fā)展有機(jī)生物質(zhì)廢棄物能源化利用技術(shù)。科技部、國(guó)家發(fā)展改革委等7部門聯(lián)合印發(fā)的《廢物資源化科技工程“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》（簡(jiǎn)稱《專項(xiàng)規(guī)劃》）中也明確了有機(jī)生物質(zhì)資源化利用為發(fā)展重點(diǎn)。同時(shí)《專項(xiàng)規(guī)劃》中亦明確了“十二五”期間生物質(zhì)廢物資源化利用領(lǐng)域的發(fā)展方向和趨勢(shì)。在工業(yè)生物質(zhì)廢物資源化利用技術(shù)方面，加快集中式工業(yè)生物質(zhì)廢物燃?xì)饫眉夹g(shù)開發(fā)，發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和成套化裝備，已成為提高工業(yè)生物質(zhì)廢物綜合利用率、發(fā)展生物質(zhì)能源的重點(diǎn)任務(wù)；在城市生活垃圾資源化利用技術(shù)方方面，加速研究混合垃圾分選技術(shù)、生活垃圾濕式和干法厭氧消化技術(shù)、沼氣提純和高值利用技術(shù)等，亟需研制符合我國(guó)實(shí)際情況的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、智能化的城市生活垃圾處理與能源化裝備及安全控制系統(tǒng)；在污泥處置與資源化利用技術(shù)方面，亟需突破污泥低成本干化預(yù)處理、多產(chǎn)業(yè)協(xié)同處理、二次污染控制等技術(shù)與設(shè)備，強(qiáng)化技術(shù)集成，建立完整的污泥處置與能源化技術(shù)創(chuàng)新鏈。 本書在介紹生物質(zhì)能源的產(chǎn)生、收集和開發(fā)利用研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)今世界生物質(zhì)能領(lǐng)域的研究發(fā)展現(xiàn)狀和熱點(diǎn)話題，概述了生物質(zhì)、生物質(zhì)能源及生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用技術(shù)。主要內(nèi)容包括生物質(zhì)的產(chǎn)生、收集及加工技術(shù),生物質(zhì)能與環(huán)境,生物質(zhì)好氧堆肥和蚯蚓生物堆肥技術(shù),生物質(zhì)厭氧沼氣技術(shù),生物質(zhì)乙醇和柴油制取技術(shù),生物質(zhì)直燃技術(shù),生物質(zhì)爐灶技術(shù),生物質(zhì)氣化技術(shù),生物質(zhì)熱解技術(shù),生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)等，旨在為廣大讀者系統(tǒng)地介紹生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)的研究現(xiàn)狀、技術(shù)進(jìn)展和推廣應(yīng)用等。全書引用文獻(xiàn)全面，緊跟生物質(zhì)能技術(shù)發(fā)展前沿，引用了多個(gè)**工程范例，可參考性強(qiáng)。 本書可作為能源工程、能源環(huán)保等領(lǐng)域科研人員、生產(chǎn)技術(shù)人員的參考書，也可作為高等院校熱能工程、生物化工、能源工程、環(huán)境工程和資源利用等專業(yè)教師、研究生和本科生的教學(xué)用書。
陳冠益，天津大學(xué)環(huán)境學(xué)院，院長(zhǎng)、教授，陳冠益教授在生物質(zhì)資源開發(fā)利用方面在國(guó)內(nèi)外具有學(xué)術(shù)影響力。自2003年回國(guó)后承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家科技支撐、973、863、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目；排名**獲得天津市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)；2012年獲得國(guó)務(wù)院政府特殊津貼；2011 年入選天津市131 創(chuàng)新型人才工程**層次；獲科技部支持，作為秘書長(zhǎng)牽頭組建固體廢物產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟；發(fā)表論文累計(jì)87 篇，其中SCI 收錄29 篇，EI 收錄36 篇，SCI 他引675篇次（單篇他引**106 次），獲國(guó)家發(fā)明專利5 項(xiàng)。近五年組織或參與組織國(guó)際會(huì)議5 次，在國(guó)際會(huì)議/研討會(huì)做邀請(qǐng)和大會(huì)報(bào)告25 次，被國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)邀請(qǐng)資助參加中泰、中丹、中芬、中日可再生能源研討會(huì)并作生物質(zhì)能方面的特邀報(bào)告；主講《大氣污染控制》課程2010 年獲批國(guó)家精品課程，2012 年獲批天津市精品資源開放課程；指導(dǎo)本科生獲得挑戰(zhàn)杯全國(guó)大學(xué)生科技競(jìng)賽天津市一等獎(jiǎng)和創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽金獎(jiǎng)。
第1章緒論/ 1
1.1生物質(zhì)廢物資源的現(xiàn)狀與特點(diǎn) 1
1.1.1生物質(zhì)廢物的定義 1
1.1.2生物質(zhì)資源量 4
1.1.3生物質(zhì)資源的特點(diǎn) 5
1.1.4國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)廢物資源化利用比較 9
1.1.5存在的問題 10
1.2利用技術(shù)概述分析 11
1.2.1燃燒 11
1.2.2熱解 13
1.2.3氣化 15
1.2.4液化 20
1.2.5成型燃料 21
1.2.6生物發(fā)酵 23
1.3污染特征分析 25
1.3.1大氣污染 25
1.3.2地下水污染 26
1.3.3土壤污染 27
參考文獻(xiàn) 30
第2章燃?xì)饣眉夹g(shù)/ 31
2.1氣化制備生物燃?xì)饧夹g(shù) 31
2.1.1生物質(zhì)氣化原理 31
2.1.2氣化爐常見爐型、性能、特點(diǎn)及主要參數(shù) 35
2.1.3生物燃?xì)獾膬艋?44
2.1.4氣化技術(shù)的應(yīng)用 46
2.2生物沼氣制備與利用 48
2.2.1厭氧消化原理及工藝 48
2.2.2厭氧消化技術(shù)的工程應(yīng)用 57
2.3生物合成氣制備與利用 61
2.3.1國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展 61
2.3.2生物質(zhì)氣化制取合成氣的模擬 65
2.3.3模擬技術(shù)舉例分析 70
2.4生物氫氣制備與利用 82
2.4.1生物制氫機(jī)制 84
2.4.2生物制氫的微生物及其關(guān)鍵酶 93
2.4.3生物制氫工藝及利用 99
2.4.4生物制氫存在的問題 109
2.4.5生物制氫發(fā)展方向 111
參考文獻(xiàn) 112
第3章燃油化利用技術(shù)/ 117
3.1燃料乙醇 117
3.1.1乙醇的物理性質(zhì) 118
3.1.2燃料乙醇原料 119
3.1.3燃料乙醇工藝 121
3.1.4燃料乙醇示范工程與應(yīng)用 134
3.1.5燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程 140
3.2木質(zhì)纖維素水解發(fā)酵制備丁醇 146
3.2.1丁醇的物理、化學(xué)性質(zhì)與用途 146
3.2.2丁醇制備的基本方法 148
3.2.3丁醇制備的基本原理 148
3.2.4丁醇制備的示范工程及應(yīng)用 153
3.3生物質(zhì)燃油制備與利用 156
3.3.1生物質(zhì)熱解方法 156
3.3.2生物質(zhì)快速熱裂解液化機(jī)制與工藝特點(diǎn) 158
3.3.3快速熱解反應(yīng)器 159
3.3.4熱解的影響因素 162
3.3.5生物油組分與特性 164
3.3.6生物油精制 167
3.3.7生物油示范工程與應(yīng)用 174
3.4生物柴油制備與利用 177
3.4.1生物柴油的特點(diǎn) 178
3.4.2生物柴油采用的原料 178
3.4.3生物柴油的生產(chǎn)方法 179
3.4.4生物柴油的發(fā)展現(xiàn)狀 180
3.4.5生物柴油的產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀 182
3.5生物汽油和航空生物燃油的制備與利用 188
3.5.1生物汽油 188
3.5.2生物航油 190
3.5.3生物燃料在民航應(yīng)用案例 194
參考文獻(xiàn) 195
第4章發(fā)電供熱利用技術(shù)/ 201
4.1發(fā)電利用 201
4.1.1生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)概況 201
4.1.2生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電技術(shù) 202
4.1.3生物質(zhì)氣化發(fā)電 206
4.2供熱利用 217
4.2.1生物質(zhì)供熱利用簡(jiǎn)介及特點(diǎn) 217
4.2.2生物質(zhì)供熱按熱源原料分類 218
4.2.3生物質(zhì)供熱實(shí)例 224
4.2.4生物質(zhì)供熱在農(nóng)村可行性研究 227
4.3生物質(zhì)混合發(fā)電利用 231
4.3.1生物質(zhì)混合燃燒的概念和優(yōu)勢(shì) 231
4.3.2生物質(zhì)混合燃燒技術(shù) 233
4.3.3生物質(zhì)混合燃燒發(fā)電工程實(shí)例 244
4.3.4混合燃燒對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行和排放的影響 250
4.3.5生物質(zhì)和煤混燃的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià) 254
參考文獻(xiàn) 254
第5章燃料化利用技術(shù)/ 257
5.1成型燃料國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷程 259
5.1.1國(guó)際生物質(zhì)成型燃料的發(fā)展歷程 259
5.1.2啟示 261
5.1.3中國(guó)生物質(zhì)燃料的發(fā)展歷程和問題 262
5.2生物質(zhì)成型燃料制備與利用 263
5.2.1生物質(zhì)成型燃料的制備技術(shù)與工藝 263
5.2.2生物質(zhì)成型燃料的成型機(jī)制與影響因素 286
5.2.3生物質(zhì)成型燃料的利用 293
5.2.4生物質(zhì)成型燃料利用過程中存在的問題 293
5.3垃圾衍生燃料制備與利用 309
5.3.1我國(guó)城市垃圾的基本特征 310
5.3.2垃圾的處理方法 310
5.3.3垃圾衍生燃料簡(jiǎn)介 312
5.3.4垃圾衍生燃料的特性 313
5.3.5垃圾衍生燃料的制備技術(shù)與工藝 314
5.3.6垃圾衍生燃料的利用 316
5.3.7存在的問題 318
5.4污泥衍生燃料制備與利用 325
5.4.1污泥的特性及分類 325
5.4.2污泥衍生燃料的制備、方法與工藝 330
5.4.3污泥衍生燃料的制備的影響因素 336
5.4.4污泥衍生燃料的利用 341
參考文獻(xiàn) 345
第6章肥料化利用技術(shù)/ 346
6.1堆肥工藝 347
6.1.1堆肥工藝 347
6.1.2堆肥工藝參數(shù)條件與控制 348
6.1.3堆肥腐熟度指標(biāo) 350
6.2堆肥設(shè)備 356
6.2.1前處理設(shè)備 357
6.2.2后處理設(shè)備 361
6.2.3其他輔助設(shè)備 368
6.3有機(jī)肥料施用及再加工 371
6.3.1加工、施用有機(jī)肥料的重要意義 371
6.3.2農(nóng)田有機(jī)肥料的施用方法 374
6.3.3有機(jī)肥料的科學(xué)施用 375
6.3.4有機(jī)肥料施用的誤區(qū) 378
6.3.5有機(jī)肥料的再加工 379
參考文獻(xiàn) 382
第7章建材化利用技術(shù)/ 383
7.1路基材料制備與利用 383
7.1.1水泥混凝土和瀝青混凝土的骨料 384
7.1.2燒結(jié)爐渣利用技術(shù) 385
7.1.3焚燒灰渣的土木工程應(yīng)用 385
7.1.4研究進(jìn)展 385
7.2磚體材料制備與利用 386
7.2.1干化污泥及污泥直接制磚 386
7.2.2污泥焚燒灰-黏土混合磚制備 387
7.2.3污泥焚燒灰制磚 387
7.2.4污泥與粉煤灰混合制磚 388
7.2.5垃圾焚燒灰制磚 389
7.3墻體材料制備與利用 389
7.3.1焚燒灰渣制墻體材料 389
7.3.2污泥制墻體材料 390
7.4污泥制生態(tài)水泥 390
7.5污泥制輕質(zhì)陶粒 392
參考文獻(xiàn) 393
第8章高值化利用技術(shù)/ 395
8.1高附加值基礎(chǔ)化學(xué)品 395
8.1.1基礎(chǔ)化學(xué)品的篩選 395
8.1.2基礎(chǔ)化學(xué)品的合成與轉(zhuǎn)化 400
8.2生物塑料合成與應(yīng)用 412
8.2.1纖維素基塑料 412
8.2.2木質(zhì)素基塑料 418
8.2.3聚乳酸 421
8.2.4聚丁二酸丁二醇酯 429
8.2.5聚羥基脂肪酸酯 433
8.2.6聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯 439
8.2.7其他生物塑料 443
8.3生物基碳材料 450
8.3.1活性炭材料 450
8.3.2新型碳材料 457
8.4其他產(chǎn)品 460
8.4.1生物基涂料 460
8.4.2生物染料 461
8.4.3生物基潤(rùn)滑油 462
8.4.4生物油墨 464
8.4.5生物基吸附劑 465
參考文獻(xiàn) 466
第9章生物質(zhì)廢物資源綜合利用中的污染物控制/ 469
9.1污染物監(jiān)測(cè)分析 469
9.1.1固體廢物樣品的采集和制備 469
9.1.2危險(xiǎn)特性的監(jiān)測(cè) 473
9.1.3其他監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 476
9.2污染物控制方法與技術(shù) 479
9.2.1沼渣的處理與控制技術(shù) 479
9.2.2液體污染物處理與控制技術(shù) 479
9.2.3氣體污染物處理與控制技術(shù) 483
9.3敏感性二次污染物控制 486
9.3.1二英的控制 486
9.3.2焦油的控制 492
9.3.3垃圾滲濾液的控制 495
9.3.4重金屬的控制 500
參考文獻(xiàn) 502
第10章管理政策與公眾參與/ 504
10.1管理制度 504
10.1.1廢物管理制度 504
10.1.2生物質(zhì)能管理制度 511
10.2政策法規(guī) 514
10.2.1固體廢物政策法規(guī) 514
10.2.2生物質(zhì)能政策法規(guī) 520
10.3公眾參與 528
10.3.1公眾參與的概念與內(nèi)涵 528
10.3.2公眾參與對(duì)生物質(zhì)廢物利用制度建立的價(jià)值 528
參考文獻(xiàn) 529
第11章技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用挑戰(zhàn)/ 531
11.1發(fā)展趨勢(shì) 531
11.1.1發(fā)展背景 531
11.1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì) 533
11.2應(yīng)用挑戰(zhàn) 534
11.2.1技術(shù)研發(fā) 534
11.2.2工程設(shè)施 535
11.2.3政策法規(guī) 536
11.3展望與未來 537
參考文獻(xiàn) 538
符號(hào)表/ 540
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