绿色低碳固废处理新技术｜2022中国沼气学会学术年会暨中德沼气合作论坛（青年论坛）

作者： 发布时间：12/30/2022 来源：

12月22日由中国沼气学会、哈尔滨工业大学、德国农业协会共同主办的2022中国沼气学会学术年会暨中德沼气合作论坛青年论坛以“绿色低碳固废处理新技术”为主题，邀请著名专家学者通过腾讯会议和视频直播的方式齐聚，共同探讨沼气产业发展。

本次青年论坛由哈尔滨工业大学环境学院、黑龙江八一农垦大学工程学院共同召集，由筠诚和瑞、北京盈和瑞环境科技有限公司、江苏省（宜兴）环保产业技术研究院一同承办，同时会议得到了北京盈和瑞环境科技有限公司、黑龙江博能生态环保股份有限公司、北京中持绿色能源环境技术有限公司的赞助。据中国给水排水、JIEI创新实验室、环境人、智污邦环保服务平台、德国农业协会、环境工程学报、蔻享学术等视频号同步直播，统计数据显示，本次会议线上观看人数达到六千人！

精彩纷呈大家云集，业界同仁共商沼气大计！

⚪ 汤琳：城市厨余垃圾分质精细化利用技术研究

国家级高层次人才计划入选者、环境生物与控制教育部重点实验室主任、国家重点研发计划项目负责人、湖南大学环境科学与工程学院院长汤琳教授作为邀请嘉宾以“城市厨余垃圾分质精细化利用技术研究”为题进行了主旨报告。汤老师认为多学科交叉融合是厨余垃圾处理处置颠覆性技术的突破口，也是节能增效的关键切入点。厨余垃圾处理处置需要因地制宜，系统地考虑餐厨垃圾的全生命周期从而建立绿色、低碳、健康的处置体系。垃圾分类是厨余垃圾资源化处理提质增效的重要前提，前端垃圾分类与集中智能分选结合可以提高分质除杂效率，在生物转化方面，可以通过智能传感监测和微生物菌群调节，以及一些电子介导促进DIET的过程，以实现厨余垃圾的精准定向调控。

⚪ 吕学斌：生物质基糠醛制备与增值转化

国家级青年人才、国家重点研发计划项目首席科学家、天津大学环境学院吕学斌教授作为邀请嘉宾以“生物质基糠醛制备与增值转化”为题进行了特邀报告。吕老师指出我国是糠醛生产和出口的大国，占到世界糠醛总产量的70%。整个报告围绕糠醛生产及糠醛向糠醇的增值转化两个方面展开。以γ-戊内酯和水混合物作为溶剂能够降低酸性质子，相对质子化过渡态的稳定性，加速了木糖向糠醛的转化。以锆和铝双金属氧化物作为催化剂，提高了糠醛到糠醇的转化。未来应着眼于半纤维素原料到木糖到糠醛最后至糠醇等一系列产品间串联反应体系，以及新的氢供体的选择等。

⚪ 罗刚：城市厨余垃圾分质精细化利用技术研究

复旦大学环境科学与工程系罗刚教授作为邀请嘉宾以“热化学与厌氧消化耦合实现有机废弃物高效产甲烷”为题进行了特邀报告。罗老师采用热化学预处理污泥促进有机物释放从而强化污泥厌氧消化效能，另一方面采用水热炭通促进直接电子传递从而提高有机固废厌氧消化性能，在其研究过程中采用多宏组学等手段并基于单菌基因组水平来识别关键微生物解析相关功能。针对合成气中氮含量较高的问题，罗老师提出了两段式厌氧消化实现合成气到甲烷的转化。

⚪ 王晶：微纳塑料与预处理对污泥产酸及微生物重塑机制

哈尔滨工业大学环境学院王晶博士作为邀请嘉宾以“微纳塑料与预处理对污泥产酸及微生物重塑机制”为题进行了口头报告。在典型的活性污泥厌氧发酵系统中，王博士分析了核心微生物和功能基因在聚苯乙烯纳米塑料及微塑料暴露条件下的响应，聚苯乙烯纳米塑料通过抑制厌氧微生物的生物质能量转换，可能对自然及人工生态系统的生物多样性及生物地球化学循环产生负面影响。

⚪ 李晨曦：高含油脂厌氧消化运行稳定性研究

黑龙江八一农垦大学的李晨曦教授作为邀请嘉宾以“高含油脂厌氧消化运行稳定性研究”为题进行了口头报告。李老师针对高含油脂的厌氧消化运行稳定性做了深入研究。通过添加脂肪水解酶获得了较生物制剂更高的脂肪水解效率，同时异构酶ECI的使用会明显促进不饱和脂肪酸的分解及后续发酵性能。在李老师的报告中指出未来将基于高含油脂厌氧消化理化指标及分子生物学指标开展模型构建，对高含油脂厌氧消化反应稳定性进行预警。

各路专家对话，畅谈多源固废处理与资源回收新趋势

1．为实现碳达峰、碳中和目标，如何提高生物质利用的直接减碳效果（固碳效果）和减小其间接增碳效果？

吕学斌教授指出在提高生物质利用的直接减碳效果方面，二氧化碳捕集是有效手段。捕集的二氧化碳可用来培养藻类生物质，利用生物质的固碳效应，把工业化的二氧化碳利用起来，从而提高了直接减碳的效果，或者将藻类制成生物柴油，或者保健品等具有高附加值的产品，既实现了固碳效果，同时对生物质也有很好的利用。第二点生物质的直接转化，比如生物质的直接农业利用，在腐烂的过程中可以释放有机物质或营养元素。此外利用生物质制备生物炭，并将其作为土壤改良剂，也是减碳的有效手段之一。在减小间接增碳效果方面，吕老师认为可通过降低外界能量投入或采用太阳能和风能等可在生能源的方式降低生物质利用过程中的间接增碳效果。

汤琳教授对城市厨余垃圾中涉及到的碳减排效益也进行了讨论。在多种工艺相结合的大型处理工程项目中会综合考虑整个碳减排效益，强化能源资源化产品的利用，如利用沼气进行供电供热可以节省能耗减少间接增碳，或强化资源性产品生物炭和有机肥等的回收，它们的直接利用可以促进植物的生长从而实现生态循环。全生命周期的综合考量将有效减小生物质的间接增碳效果。

2．在减碳背景下如何拓宽生物质资源化利用途径，进一步提高生物质资源化利用的效率？

李晨曦教授指出减碳的背景下，不同企业存在不同的需求，比如在水质的提升方面，藻类能提升水质的同时还可以固碳；在部分工业企业中如食品加工业、油脂生产企业，则可以通过促进油脂的回收利用率，或将其加工成更高值的产品，提升能源资源转化效率。

王晶博士则从三个角度进行阐述，一是生物质的直接利用，如将生物质制成种养殖原料和建筑材料等；二是先将生物质转化为中间物直接或间接利用，如将农林种养殖垃圾、厨余垃圾先转化成沼气，再沼气直接燃烧发电，或沼气去碳（甲烷裂解制）后燃烧发电，或沼气用作化工原料等；三是利用生物质资源化利用的二次废弃物，如利用沼渣堆肥的利用及二氧化碳固定等。

3．人工智能与多源固废处理资源回收领域技术融合的发展前景？

汤琳教授提出有机固废处理与人工智能的结合是非常重要的，特别是在复杂的生活垃圾及厨余垃圾处理场合，人工智能技术的应用会极大程度上提高分质除杂效率，在工程现场中机器人的使用能够达到快速且精准的分拣效率。同时通过人工智能的方法可以采用深度学习的算法，实现对不同组分餐厨垃圾的高效分拣，进而提高后续餐厨垃圾的处理处置效率。此外，在固废智能化管控方面，可以采用多元传感技术结合大数据平台的分析，优化固废全周期处理流程。对于整体区域协同调控方面，人工智能技术可以对不同来源及组分的固废进行合理调度，实现整个区域乃至城市的多源固废优化处理方式，形成全产业链全流程链的整体循环。

青年学者齐聚云端，推动绿色低碳固废处理！

⚪ 郭婉茜：有机固废资源化的路径求索与实践

哈尔滨工业大学教授、国家高层次人才计划入选者郭婉茜以“有机固废资源化的路径求索与实践”为主题进行了发言。郭老师列举了中药渣的堆肥化、农林废弃物的能源化和城市剩余污泥的高值化三个案例深入探讨了有机固废的资源化路径，并指出多元有机固废的资源化利用，是实现废弃物碳资源循环利用的重要途径，也有助于实现城市绿色发展，加快实现行业碳中和的目标。

⚪ 楼紫阳：填埋场甲烷排放特征及减污降碳潜能

上海交通大学教授、国家级青年人才获得者楼紫阳就“填埋场甲烷排放特征及减污降碳潜能”展开演讲。楼老师从填埋场/堆场现状、填埋场温室气体排放特征、填埋场温室气体消减潜能等方面介绍了填埋场的碳的排放和二次污染控制。最后楼老师提出对于填埋场温室气体削减方法，第一个是适配性问题，第二是减排需求的问题，第三个就是源头减量的问题。

⚪ 刘文宗：弱电强化厌氧产甲烷及电极-生物界面电子/质子作用机制

哈尔滨工业大学（深圳）教授，国家级青年人才刘文宗以“弱电强化厌氧产甲烷及电极-生物界面电子/质子作用机制”为题进行分享。刘老师在弱电介入加速复杂碳源转化、电解强化嗜氢产甲烷和界面电子还原机制方面进行了总结汇报。刘老师还指出可再生能源驱动的厌氧处理技术和低碳生物质能源利用是一个极具前景的结合，期待基于这样的技术，在传统的污水处理的电子传质过程中能够形成不同的资源回收路径，实现新资源回收思想的变革。

⚪ 叶炳南：干法厌氧发酵技术为核心的农业农村废弃物循环利用技术模式

农业农村部规划设计研究院农村能源与环保研究所叶炳南工程师以“干法厌氧发酵技术为核心的农业农村废弃物循环利用技术模式”为题进行了分享。叶工从规模化养殖场粪污处理技术模式、秸秆资源化技术模式、农村有机废弃物处理模式等方面对干法厌氧发酵技术为核心的农业农村循环利用技术进行了详细介绍。

⚪ 史晟辉：环保装备智能制造的工程实践

青年学者交流，共议绿色低碳固废处理技术新模式

论坛最后5位汇报人就“绿色低碳固废处理技术新模式的对话”的4个议题，如在“双碳”目标下如何实现固废领域减污降碳协同增效等，进行了激烈探讨。郭婉茜教授特别指出固废领域的协同减污降效，首先要考虑的是在领域中的位置，其次就是如何进行循环，我们在做固废也好，在做双碳目标也好，我们还有一个非常顶级的目标，就是要符合国家政策，要做一些战略的规划和技术的提前布局，这也是我们做今天这个论坛的一个初衷。