中国科学院部分研究所部分项目介绍(编辑修改稿)

中国科学院部分研究所部分项目介绍(编辑修改稿)内容摘要：

群技术体系，使秸秆成为生态工业的宝贵原料，建设以秸秆为原料的生态工业园区。 本项目是在完成国家“七五”和“八五”以及中科院“九五”的纤维素资源生物量全利用工业模拟实验系统等攻关项目的基础上提出的。 在秸秆汽爆及其生物量全利用技术领域申请国家发明专利 16 项和实用新型专利 5 项。 目前正在承担国家十五“ 863 计划”项目和国家星火计划、火炬计划项目多项。 技术特点 ： 充分分析国内外纤维素原料，利用已有的工艺路线和秸秆特性，经过十余年的科研探索，研究出了使秸杆中的纤维素、半纤维素和木质素三组分同时得到合理、有效利用的新技术体系，实现了秸秆生物量的全利用。 其创新点包括：（ 1）针对木质素、纤维素和半纤维素的物理、化学与生物特性，进行了三组分快速分离方法的研究；（ 2）确 2 定了以固态发酵法为生物转化的主体技术路线，实现了固态发酵技术代替液体发酵技术的新突破；（ 3）建立起新的固态发酵 — 分离耦合技术系统； (4) 强化了木质素和半纤维素高附加值产品的开发研究；（ 5）明确了秸 秆生物量全利用有效途径是分层多级循环利用方式。 市场分析： 目前以秸杆为主要原料的产品主要有：生物农药、纤维素酶、生物蛋白饲料、生物有机复合肥料、液体燃料、瓦楞原纸、腐殖酸、活性低聚木糖等。 含氨废水的综合治理 项目简介： 石化、冶金、食品等行业常常会产生含氨的废水。 这类废水中通常还含有硫、酚、氟或硫酸根等杂质，结果造成废水很难得到有效处理。 本所针对各废水组成、浓度差异，分别提出了工业可行的废水综合治理方案。 以冶金行业的含氟、硫酸根和氨废水为例，我们采用非常压精馏 +生物膜的复合工艺，不但回收了废水中 90%以上的氨，提高资源利用率，而且保证设备不结垢、出水达到工业回用标准。 对于含由硫、酚和氨的石化废水，我们发明了具有高停留时间和耐毒性的生物膜反应器，使得水中的氨氮和 COD 同时得到有效去除。 成果所处阶段： 含氟、硫酸根和氨的冶金废水的处理。 已在 2020 m3 废水 /天的治理工程中实施。 3 市场分析： 石化、冶金、食品等行业是我国的基础性行业，所以该技术具有广阔的应用前景。 经济效益分析 以含氟、硫酸根和氨的冶金废水的综合治理为例，进水中氟、硫酸根和氨浓度分别 10,000mg/L、 7,000mg/L 和 8,000mg/L，经过处理后浓度分别小于 10mg/L、 1,000mg/L 和 10mg/L。 处理成本小于 2 元 /吨水。 进水 COD 和氨氮分别为 200mg/L 和 80mg/L 的含由硫、酚和氨的石化废水为例，出水 COD 和氨氮分别小于 80mg/L 和 10mg/L。 处理成本小于 元 /吨水。 含由硫、酚和氨的石化废水。 已完成 250 m3 废水 /天的处理工程。 一种处理难降解有机废水的技术与装置 项目简介： 硝基苯类、卤代酚、卤代烃、还原染料等都是重要的工业原料或产品，但它们都很难被微生物所降解。 目前，这类废水的处理一直是废水处理的 一个难点。 本所通过深入研究，发明了一种处理这类废水的新工艺：电 生物耦合技术。 该技术利用电催化反应将水中难降解有机物催化还原 (或氧化 )成生物易降解的有机分子，微生物则在一个反应中同时将它们彻底去除。 4 技术特点： 本技术不仅具有设备投资少，操作费用低等优点，而且还具有以下特点：⑴由于过程采用低密度电解技术及高耐电性的微生物固定技术，所以微生物代谢具有很高的代谢活性；⑵反应器经过优化设计后，微生物在反应器内的停留时间得到了大大提高，从而显著提高了微生物降解有机物的速率；⑶微生物及时将电解产物代谢，从而保证电化学 氧化 (或还原 )始终高速进行；⑷由于电迁移的作用，水中对微生物代谢有毒性作用的带电物质 (如重金属离子 )能被及时去除。 市场分析： 目前，全球每年仅产生的硝基苯废水就超过 1 亿 m3，所以该技术市场前景广阔。 关于效益方面，以浓度等于 100mg/L 的硝基苯废水为例，经过10 小时的处理，硝基苯去除率大于 98%， COD 去除率大于 90%，出水达到国家排放标准。 处理成本小于 2 元 /吨废水。 GXJ 高效环保液体节煤剂 项目简介： 目前，燃煤添加剂有固体和液体两种。 现有的固体燃煤添加剂在国内已有十几年的商业应用历史，在环保 节能方面作出了贡献，但也存在着用量大、运输储存费用高，使用不方便以及二次污染等许多问题。 如某固体燃煤剂需用 50～ 60oC 的热水经搅拌后方能溶解，还不能用现成的加入了还原剂的锅炉水溶解（这是由于其节煤机理是添加 5 氧化剂所致），则为用户增加了另买锅炉烧水的负担，甚至这类固体节煤剂经锅炉燃烧产生的付产物 NOx 等极易造成二次污染。 随着市场经济的发展与锅炉燃烧的正常化，这类以氧化剂为原理的固体节煤剂的发展潜力会越来越小。 而 GXJ 高效环保液体燃煤添加剂（又称GXJ 高效节煤剂，产品名绿香牌高效环保节煤剂），既用量小（每 吨煤添加 50 克，是某固体节煤剂的 1/50），使用方便（直接与任意温度的水溶解，不必搅拌），又无二次污染（产物是 H2O 与 CO2）。 最可喜的是应用范围广：链条炉、抛煤炉、锻造炉、窑炉、往复炉、沸腾炉以及煤粉炉等，均能取得令人满意的节能与环保效果。 尤其在煤粉炉上的应用，这对任何需用水经搅拌溶解的固体节煤剂来说，都是十分困难的。 目前我国年用煤约 亿吨，若十分之一的煤使用节煤剂，每年可节煤 3 千万吨，相当于全国每年增加七、八个中小型煤矿，可减少烟尘排放浓度 100 万吨。 我国有 46 万多台燃煤工业锅炉，这些锅炉大部分 未采取节能或采用低效节能措施。 尤其是煤炭工业面临着诸多新的挑战如运输紧张、小煤窑问题、煤烟型污染以及煤价上涨、一些城市发生“电荒”（如长沙）等问题的今天。 我国年发电用煤约 5 亿吨，工业用煤 5 亿吨左右，这些都是节煤剂的用武之处。 电煤是煤炭市场的中流砥柱，相信绿香牌高效环保节煤剂在发电厂的煤粉炉上会发挥作用，它在此处的独道应用，将会使“电荒”得以缓解。 可见此种液体节煤剂的经济效益、社会效益与环保前景是十分广阔的。 主要技术指标： 6 1） .提高炉温 165℃以上； 2） .锅炉热效率提高 %； 3） .烟尘排放浓度削减率为 %； 4） .烟气林格曼黑度削减率为 50%； 5） .灰渣含碳率降低 %； 6） .节煤率 28 %； 7） .能解决贫煤、褐煤等劣质煤的充分燃烧与灰渣结焦的难题； 8） .工业锅炉可节电 15～ 25%。 产品特点： 1） .有明显的环保节能效果：能大幅度地削减了有害气体地排放以及大大地减少了废渣量。 2） .这种添加剂为中性液体，无毒无嗅、无腐蚀，操作方便，使用安全。 对人体与环境无任何污染。 可使煤层膨胀与疏松，燃烧区延长，火焰升高密集，除焦。 3） .用户无须任何投资，只要将使用节煤剂节约的煤钱中拿出一部分来购买节煤剂，即可达到环保要求，使用安全。 4） .用量少； 1 公斤（ 1 升）节煤剂用于 20 吨煤，大大地减少了煤的存储与运输空间。 5） .使用简便，可直接与任意温度的水溶解后喷洒于燃煤上，不 7 必搅拌。 或在炉内雾化燃烧。 废弃光盘资源化处理技术 项目简介： 数量：中国每年产生数十万吨 (准确数量很难统计，数十亿张），重量虽然不大，但其面积很大， 10 万吨光盘平铺面积约 96 平方公里，相当于老北京城区的面积。 每年集中于北京地区的光盘估计有 1 万吨左右。 随着信息业的发展 和废物分类回收管理的推进，废光盘处理日渐必要。 危害：填埋 —— 难于降解 (几十年时间 )，污染土壤和水资源（金属水解）。 光盘上金属重量虽然只占总量的 %左右，但其厚度仅有几微米，单位重量金属与土壤接触面积很大。 10 万吨光盘含有金属虽然只有 800 吨，但其面积相当于约 150 万吨 5 毫米厚金属板的表面积。 因此光盘金属虽少，但其污染速度相当大。 焚烧 —— 产生二恶英（致癌物质，最难解决的环保问题），造成大气污染。 出路：回收再生。 中国是人均资源短缺型国家，应当走资源节约可持续发展道路。 技术特点： 在一特定反应装置内将光 盘置入含有表面活性剂的溶液内，在电磁波的作用下，光盘基体上的金属膜和保护层被分离，溶液经过滤后循环使用，并将金属层和保护层分离出来，干净的 VCD 基片可作为新的 VCD 基片生产原料或工程塑料原料。 其生产过程无二次污染。 8 投资概算：（参考：一吨洁净 VCD 光盘废料，市场价 8000 元左右） 年处理 2020 吨光盘生产线建设费约 120 万元（其中主生产线 80万，辅助设施 20 万，研发费 20 万）。 1 条线每昼夜可生产 3 吨（占地面积约 30 平米）； 1 条线投资小于 30 万元；每月生产 200 吨 , 需建3 条线 , 总投资约 90 万元；建厂周期 : 约 3 个月。 每吨产品毛利润至少 4000 元 , 1 个月的利润即达 80 万元以上 , 年利税 1000 万元左右 如果进一步加工成塑料米（一台设备投资 5 万元），每吨市场价约 万元左右，加工成本每吨不超过 2020 元，总成本每吨不超过3500 元，毛利每吨 8000 元以上，一个年处理 2020 吨的工厂，一年获利 1600 万以上。 由废光盘加工成塑料米的技术与设备是现成的。 奥运环保技术 无烟环保燃烧技术 解耦燃烧炉 项目简介 我单位多年从事洁净煤燃烧技术的研究，特别是对小型无烟燃煤炉的研究取得了许多的技术成果。 我所研 制的“无烟解耦燃烧炉”可同时降低 NOx 和烟黑的排放，并使锅炉效率提高百分之十左右。 该成果获得了 2020 年中国科学院技术发明一等奖、发明专利二项（正在申请一项）、实用新型专利四项（正在申请一项）。 技术特点 适于层状燃烧设备，运用该技术可设计出多种结构特点的锅炉， 9 设备结构简单、实用，能适应较广泛的煤种； 可用于传统层状燃烧炉和窑炉的改造，投入少，见效快； 可同时降低 NOX、 CO 和烟黑的排放，实现解藕燃烧； 本技术为国内外唯一无催化、无还原剂条件下降低 NOx 的小型燃煤锅炉设备，可以减少排放 NOx30%40%左 右； 可降低 CO 排放约 40 倍，排烟林格曼黑度小于一； 可降低灰尘排放，减少机械不完全燃烧损失，锅炉效率提高百分之十左右。 应用领域 可应用与城镇、乡村居名的采暖、炊事以及中小型工业锅炉的改造。 成本与效益分析 每台成本 400 元左右，售价 700 元左右，预计年产 5 万台。 一次性生物降解快餐盒 项目简介： 该技术产品代替发泡聚苯乙烯 (EPS)餐盒，对于解决目前大量的“白色污染”给环境带来的重大危害，具有重要意义。 九十年代初，美国、德国和我国相继开展以淀粉为原料，制作一次性餐具的研究，取得了不同程度的进展。 目前该项目已通过北京市科委组织的技术鉴定，鉴定委员会评为该产品具有国际先进水平。 该产品是以淀粉、植物纤维粉及稻壳粉为原料，通过专用设备，特殊的加工工艺生产而成， 10 该产品的材料列入“ 863”计划。 技术产品特点： 降解速度快 资源能再利用──作饲料 生产过程无污染 成本较纸制品低得多 设备自动化程度高产量大 原料来源广泛。 经济效益分析： 全国各种快餐盒、碗 97 年用量约 100 亿件，折合每天用 2700万件，铁路列车快餐盒日用量为 180 万件， 全国一次性餐具用量将突破 180 亿件。 全生物快餐盒同纸 餐盒销售价格比较 ,若按每只餐盒 元，利润 5 分钱，年产 2020 万只，年产值在 500 万元，年利润100 万元，是很有市场前景的绿色产品。 高效低耗膜生物反应器废水处理与水回用技术 内容简介： 新型、高效、低耗膜生物反应器废水处理与水回用技术”是中国科学院“九五”国家科技攻关项目子专题“膜生物反应器处理染料等工业废水的研究（ 96909050302）”和中国科学院重点项目“低能耗膜生物反应器水处理技术研究（ KZ952J1026）” 取得的一项新型国产化污水净化、污水回用技术。 主要技术特点和指标： 效率高， COD、 BOD浊度等指标的平均去除率一般可达到91%、 98%、 99%以上。 对城市废水、生活小区废水处理，水质指标可达到《建设部生活杂用水水质标准（ ）》作到回用；对工 11 业有机废水处理可达到排放标准，有的可达到回用标准，如石化工业废水和毛纺废水处理。 占地小，占地一般是常规污水生化水处理工艺的 1/21/5。 易管理，因工艺流程短、自动化控制运行，可实现远程监控，系统运行管理简单。 低消耗，本技术除了以上膜生物反应器共有特点外，最主要的特点是大大降低了膜生物反应器的运行能耗，可从处理能耗 18 度电 /吨水降为 度电 /吨水，对于生活污水的处理，能耗可接近普通生化处理的电耗 度电 /吨水，吨水处理费小于 1 元。 该技术已申报国家专利， 240300 吨 /日示范工程已建成。 应用领域： 住宅小区、办公大厦、商贸中心、公寓宾馆、旅游度假村、水源保护地的生活污水净化及。