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| 編輯推薦： |
能源是人类赖以生存和发展的不可缺少的物质基础。狭义的环境能源，是指将导致环境污染的有机污染物转化为可以利用的能量，也就是通常所说的污染物的能源化利用。从能源开发与利用的角度出发，将造成环境污染的有机废弃物视为能源的一种，可充分发挥当地的资源优势，有效减少对传统能源的依赖。
★全面系统解读环境保护过程中的能源利用问题。
★一本书搞懂有机废弃物的能源化利用技术及设备、装置。
★当前面临的环境问题，环境能源的分类、开发和利用技术。
★有机废弃物的来源、组成及能源化利用方法。
★有机废弃物的燃烧与能源化利用技术及设备。
★有机废弃物的焚烧与能源化利用技术及设备。
★有机废弃物水热氧化（包括湿式空气氧化和超临界水氧化）与能源化利用技术及设备。
★有机废弃物热解液化与能源化利用技术及设备。
能源是人类赖以生存和发展的不可缺少的物质基础。狭义的环境能源，是指将导致环境污染的有机污染物转化为可以利用的能量，也就是通常所说的污染物的能源化利用。从能源开发与利用的角度出发，将造成环境污染的有机废弃物视为能源的一种，可充分发挥当地的资源优势，有效减少对传统能源的依赖。
★全面系统解读环境
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| 內容簡介： |
本书分别针对工农业生产和人民生活活动中产生的各种有机废弃物, 对其能源化利用的过程原理、技术方法、工艺路线及主要设备等进行了详细介绍。主要内容包括： 环境问题和环境能源的分类、开发、利用, 有机废弃物的来源、组成及能源化利用方法, 有机废弃物的燃烧与能源化利用技术及设备, 有机废弃物的焚烧与能源化利用技术及设备, 有机废弃物水热氧化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物热解液化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物水热液化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物热解气化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物气化剂气化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物水热气化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物热解炭化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物水热炭化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物物理转化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物生物液化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物生物气化与能源化利用技术及设备, 产业结构调整与环境保护。
本书可供从事有机废弃物处理、新能源开发、环境污染治理及保护、能源开发利用等行业的科研人员、工程技术人员和管理人员阅读参考, 也可供高等学校能源与环境系统工程、能源工程、新能源、环境工程、资源科学与工程等相关专业的师生参考使用。本书分别针对工农业生产和人民生活活动中产生的各种有机废弃物, 对其能源化利用的过程原理、技术方法、工艺路线及主要设备等进行了详细介绍。主要内容包括： 环境问题和环境能源的分类、开发、利用, 有机废弃物的来源、组成及能源化利用方法, 有机废弃物的燃烧与能源化利用技术及设备, 有机废弃物的焚烧与能源化利用技术及设备, 有机废弃物水热氧化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物热解液化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物水热液化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物热解气化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物气化剂气化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物水热气化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物热解炭化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物水热炭化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物物理转化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物生物液化与能源化利用技术及设备, 有机废弃物生物气化与能源化利用技术及设备, 产业结构调整与环境保护。
本书可供从事有机废弃物处理、新能源开发、环境污染治理及保护、能源开发利用等行业的科研人员、工程技术人员和管理人员阅读参考, 也可供高等学校能源与环境系统工程、能源工程、新能源、环境工程、资源科学与工程等相关专业的师生参考使用。
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| 關於作者： |
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廖传华，南京工业大学，教授，湖北洪湖人。浙江大学化工过程机械专业硕士，南京工业大学化学工程专业博士，教授。 主要从事本科生《过程装备成套技术》、课程设计、毕业设计等环节的教学工作，编写教材2部。2005年获江苏省普通高校教学成果一等奖。 主要从事以下方向的研究工作：（1）高浓度难降解有机废水深度治理与资源化利用：采用超临界水氧化技术对高浓度难降解工业废水和有机污泥进行深度治理，不仅满足达标排放，还能实现能源的综合利用。已发表论文10多篇，出版专著4部，申报发明专利15项（获授权3项）。研究成分果于2011年和2013年分别获中国石油和化学工业联合会技术发明三等奖和二等奖各一项。（2）天然产物有效成分的高效提取：采用超临界萃取技术对天然产物中的有效成份进行高效提取，既提高有效成分的提取率，又降低产物中的化学溶剂残留。已发表论文20多篇，出版专著5部，获授权发明专利1项。（3）超细粉体的制备：采用超临界膨胀法制备超细粉体。已发表论文多篇，出版专著1部，获授权发明专利1项。（4）热力干燥：主要从事喷雾干燥、喷雾造粒、半干法喷雾烟气脱硫等方面的研究工作，已发表论文10多篇，获授权专利1项。现为中国化工学会化学工程专业委员会干燥专业组理事、中国通用机械干燥协会技术委员会委员、中国通用机械干燥协会标准化委员会委员。（5）可再生能源与低碳技术研究：主要从事中硬质秸秆的气化、生物质超临界水部分氧化制甲烷、中高温太阳能热利用、城市型风机等方面的研究工作，已发表论文10余篇，出版专著1部，申请发明专利8项。（6）工业节水减排技术：针对高耗水行业，采用夹点技术，在对用水节点进行分析的基础上，进行工艺流程的优化与新型设备的开发，通过循环用水和废水处理再生回用而实现节约用水。研究成果获2011年江苏省水利科技成果二等奖。出版专著《工业节水案例与技术集成》获中国石油和化学工业图书二等奖。廖传华，南京工业大学，教授，湖北洪湖人。浙江大学化工过程机械专业硕士，南京工业大学化学工程专业博士，教授。 主要从事本科生《过程装备成套技术》、课程设计、毕业设计等环节的教学工作，编写教材2部。2005年获江苏省普通高校教学成果一等奖。 主要从事以下方向的研究工作：（1）高浓度难降解有机废水深度治理与资源化利用：采用超临界水氧化技术对高浓度难降解工业废水和有机污泥进行深度治理，不仅满足达标排放，还能实现能源的综合利用。已发表论文10多篇，出版专著4部，申报发明专利15项（获授权3项）。研究成分果于2011年和2013年分别获中国石油和化学工业联合会技术发明三等奖和二等奖各一项。（2）天然产物有效成分的高效提取：采用超临界萃取技术对天然产物中的有效成份进行高效提取，既提高有效成分的提取率，又降低产物中的化学溶剂残留。已发表论文20多篇，出版专著5部，获授权发明专利1项。（3）超细粉体的制备：采用超临界膨胀法制备超细粉体。已发表论文多篇，出版专著1部，获授权发明专利1项。（4）热力干燥：主要从事喷雾干燥、喷雾造粒、半干法喷雾烟气脱硫等方面的研究工作，已发表论文10多篇，获授权专利1项。现为中国化工学会化学工程专业委员会干燥专业组理事、中国通用机械干燥协会技术委员会委员、中国通用机械干燥协会标准化委员会委员。（5）可再生能源与低碳技术研究：主要从事中硬质秸秆的气化、生物质超临界水部分氧化制甲烷、中高温太阳能热利用、城市型风机等方面的研究工作，已发表论文10余篇，出版专著1部，申请发明专利8项。（6）工业节水减排技术：针对高耗水行业，采用夹点技术，在对用水节点进行分析的基础上，进行工艺流程的优化与新型设备的开发，通过循环用水和废水处理再生回用而实现节约用水。研究成果获2011年江苏省水利科技成果二等奖。出版专著《工业节水案例与技术集成》获中国石油和化学工业图书二等奖。
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| 目錄：
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第1章绪论001
1.1环境问题001
1.1.1环境问题的分类002
1.1.2当前面临的环境问题002
1.2能源与可持续发展003
1.2.1可持续发展004
1.2.2可持续发展对能源的需求005
1.2.3开发环境能源的意义006
1.3环境能源的分类006
1.3.1有机固体废弃物006
1.3.2有机废水011
1.4环境能源的开发与利用技术012
1.4.1热化学转化技术013
1.4.2物理转化技术015
1.4.3生物转化技术015
参考文献016
第2章有机废弃物的组成及能源化利用方法018
2.1农林废弃物的组成及能源化利用方法018
2.1.1农业废弃物的组成018
2.1.2林木废弃物的组成019
2.1.3农林废弃物对环境的影响021
2.1.4农林废弃物的能源化利用方法021
2.2畜禽粪便的组成及能源化利用方法024
2.2.1畜禽粪便的组成024
2.2.2畜禽粪便对环境的影响024
2.2.3畜禽粪便的能源化利用方法027
2.3城市生活垃圾的组成及能源化利用方法028
2.3.1城市生活垃圾的组成028
2.3.2城市生活垃圾对环境的影响029
2.3.3城市生活垃圾的分类收集030
2.3.4混合垃圾的分选回收030
2.3.5城市生活垃圾的能源化利用方法032
2.4废塑料和废橡胶的组成及能源化利用方法033
2.4.1废塑料的组成034
2.4.2废塑料的能源化利用方法034
2.4.3废橡胶的组成036
2.4.4废橡胶的能源化利用方法037
2.5有机污泥的组成及能源化利用方法039
2.5.1污泥的组成039
2.5.2污泥的性质039
2.5.3污泥对环境的影响043
2.5.4污泥的能源化利用方法045
2.6有机废水的组成及能源化利用方法049
2.6.1生活污水的组成049
2.6.2工业有机废水的组成050
2.6.3有机废水对环境的影响050
2.6.4有机废水的能源化利用方法050
参考文献052
第3章有机废弃物燃烧与能源化利用056
3.1块状有机废弃物层状燃烧056
3.1.1层状燃烧056
3.1.2层燃炉058
3.2粒状有机废弃物沸腾燃烧067
3.2.1沸腾燃烧067
3.2.2沸腾燃烧炉068
3.3粒状有机废弃物流化燃烧069
3.3.1流化燃烧069
3.3.2流化床燃烧装置069
3.4粉状有机废弃物悬浮燃烧071
3.4.1悬浮燃烧072
3.4.2悬浮燃烧装置073
3.5粉状有机废弃物旋风燃烧078
3.5.1旋风燃烧078
3.5.2旋风燃烧炉079
3.6生物质成型燃料燃烧081
3.6.1生物质成型燃料的燃烧过程与机理081
3.6.2生物质成型燃料的燃烧特性083
3.6.3生物质成型燃料的燃烧装置084
3.7畜禽粪便燃烧086
3.7.1畜禽粪便的热值分析086
3.7.2畜禽粪便的燃烧特性086
参考文献087
第4章有机废弃物焚烧与能源化利用091
4.1城市生活垃圾焚烧与能源化利用091
4.1.1城市生活垃圾的焚烧过程092
4.1.2城市生活垃圾焚烧系统流程093
4.1.3城市生活垃圾的焚烧方式094
4.1.4城市生活垃圾焚烧炉095
4.1.5城市生活垃圾与煤混合焚烧098
4.2污泥焚烧与能源化利用100
4.2.1污泥焚烧工艺100
4.2.2污泥焚烧炉112
4.2.3污泥焚烧炉的设计121
4.2.4特种污泥的焚烧126
4.3有机废液焚烧与能源化利用134
4.3.1有机废液焚烧的工艺过程135
4.3.2有机废液焚烧设备136
4.3.3有机废液焚烧存在的问题141
参考文献142
第5章有机废弃物水热氧化与能源化利用147
5.1水热氧化技术的分类147
5.1.1湿式氧化147
5.1.2超临界水氧化150
5.2有机废弃物湿式氧化与能源化利用151
5.2.1湿式氧化的工艺过程151
5.2.2湿式氧化的影响因素155
5.2.3湿式氧化的主要设备157
5.2.4湿式氧化在能量转化中的应用158
5.3有机废弃物超临界水氧化与能源化利用158
5.3.1超临界水氧化的工艺过程158
5.3.2超临界水氧化反应器160
5.3.3超临界水氧化在能量转化中的应用167
参考文献172
第6章有机废弃物热解液化与能源化利用177
6.1热解液化的基本原理及其影响因素177
6.1.1热解的基本原理177
6.1.2热解过程的影响因素180
6.2农林废弃物热解液化与能源化利用181
6.2.1农林废弃物热解液化的工艺过程181
6.2.2农林废弃物热解液化反应器182
6.2.3农林废弃物热解液化产物的特性187
6.2.4农林废弃物微波热解与能源化利用192
6.3畜禽粪便热解液化与能源化利用193
6.3.1畜禽粪便热解液化过程的机理193
6.3.2畜禽粪便热解液化过程的影响因素193
6.3.3畜禽粪便热解液化产物的特性195
6.4城市生活垃圾热解液化与能源化利用195
6.4.1城市生活垃圾热解液化的工艺系统195
6.4.2城市生活垃圾热解设备197
6.4.3城市生活垃圾热解液化产物的特性199
6.5废塑料和废橡胶热解液化与能源化利用200
6.5.1废塑料热解液化与能源化利用200
6.5.2废塑料微波热解与能源化利用209
6.5.3废轮胎热解液化与能源化利用210
6.5.4废轮胎微波热解与能源化利用215
6.6污泥热解液化与能源化利用216
6.6.1污泥热解液化过程的影响因素216
6.6.2污泥热解液化的工艺流程218
6.6.3污泥热解液化产物的特性220
6.6.4污泥热解液化产物的加工221
6.6.5污泥微波热解液化与能源化利用223
参考文献224
第7章有机废弃物水热液化与能源化利用227
7.1有机废弃物水热液化技术227
7.1.1水热处理过程227
7.1.2水热液化技术228
7.2农林废弃物水热液化与能源化利用229
7.2.1农林废弃物水热液化的机理229
7.2.2亚临界水热液化工艺233
7.2.3超临界水热液化工艺236
7.2.4水热液化的产物237
7.3畜禽粪便水热液化与能源化利用238
7.3.1畜禽粪便水热液化过程的影响因素239
7.3.2畜禽粪便水热液化的工艺过程240
7.4城市生活垃圾水热液化与能源化利用240
7.4.1城市生活垃圾水热液化的工艺过程241
7.4.2城市生活垃圾水热液化产物的特性241
7.5废塑料和废橡胶水热液化与能源化利用241
7.5.1废塑料水热液化与能源化利用241
7.5.2废橡胶水热液化与能源化利用246
7.6污泥水热液化与能源化利用247
7.6.1污泥水热液化制油的工艺过程247
7.6.2污泥水热液化制油设备250
7.6.3污泥水热液化过程的影响因素251
7.6.4污泥水热液化产物的特性252
7.6.5污泥水热液化与热解液化的比较253
参考文献254
第8章有机废弃物热解气化与能源化利用256
8.1农林废弃物热解气化与能源化利用257
8.1.1农林废弃物热解气化技术的原理257
8.1.2农林废弃物热解气化的工艺过程258
8.2城市生活垃圾热解气化与能源化利用261
8.2.1城市生活垃圾气化熔融技术261
8.2.2城市生活垃圾热解气化系统264
8.2.3城市生活垃圾热解气化产物的特性266
8.3废塑料和废橡胶热解气化与能源化利用267
8.3.1废塑料热解气化与能源化利用267
8.3.2废橡胶热解气化与能源化利用268
8.4污泥热解气化与能源化利用271
8.4.1污泥热解气化的工艺过程271
8.4.2污泥热解气化过程的影响因素272
8.4.3污泥热解气化产物的特性274
8.5污泥微波热解气化与能源化利用274
8.5.1污泥微波热解工艺275
8.5.2污泥微波热解过程的影响因素275
8.5.3污泥微波热解机制278
8.5.4污泥微波热解制氢的影响因素279
参考文献282
第9章有机废弃物气化剂气化与能源化利用283
9.1气化剂气化技术283
9.1.1气化过程的机理283
9.1.2气化过程的分类285
9.2农林废弃物气化剂气化与能源化利用287
9.2.1农林废弃物气化工艺系统287
9.2.2农林废弃物气化装置的类型288
9.2.3固定床气化装置及应用292
9.2.4流化床气化装置及应用295
9.3畜禽粪便气化剂气化与能源化利用300
9.3.1畜禽粪便气化剂气化的工艺过程300
9.3.2原料特性对气化过程的影响300
9.3.3畜禽粪便气化设备302
9.3.4畜禽粪便气化剂气化的优势303
9.4城市生活垃圾气化剂气化与能源化利用303
9.4.1气化剂气化制可燃气304
9.4.2气化剂气化制合成气产液体燃料306
9.4.3热解气化与气化剂气化的比较307
9.5废塑料和废橡胶气化剂气化与能源化利用308
9.5.1废塑料气化剂气化与能源化利用308
9.5.2废橡胶气化剂气化与能源化利用310
9.6污泥气化剂气化与能源化利用313
9.6.1污泥气化的工艺过程313
9.6.2污泥气化过程的影响因素315
9.6.3污泥气化炉316
9.6.4污泥气化过程的污染物控制319
9.6.5污泥气化产物的特性320
9.6.6污泥气化技术的应用321
9.7有机废弃物气化技术在能源领域的应用322
9.7.1有机废弃物气化集中供气322
9.7.2有机废弃物气化发电323
9.7.3有机废弃物气化燃气的热利用327
9.7.4有机废弃物气化多能联产系统328
9.7.5有机废弃物气化用于化工合成329
参考文献330
第10章有机废弃物水热气化与能源化利用333
10.1水热气化技术333
10.1.1水热气化的工艺过程333
10.1.2水热气化过程的影响因素334
10.2农林废弃物水热气化与能源化利用335
10.2.1农林废弃物超临界水气化制氢335
10.2.2农林废弃物超临界水气化制甲烷339
10.3畜禽粪便水热气化与能源化利用348
10.4城市生活垃圾水热气化与能源化利用348
10.4.1城市生活垃圾水热气化的工艺过程349
10.4.2城市生活垃圾水热气化产物的特性349
10.5废塑料和废橡胶水热气化与能源化利用349
10.5.1废塑料水热气化与能源化利用350
10.5.2废轮胎水热气化与能源化利用350
10.6污泥水热气化与能源化利用351
10.6.1污泥超临界水气化过程的机理351
10.6.2污泥超临界水气化工艺352
10.6.3污泥超临界水气化过程的影响因素353
10.6.4氯化铝对脱水污泥超临界水气化产氢的影响354
参考文献356
第11章有机废弃物热解炭化与能源化利用358
11.1农林废弃物热解炭化与能源化利用358
11.1.1农林废弃物热解炭化的原理358
11.1.2农林废弃物热解炭化的影响因素359
11.1.3农林废弃物热解炭化设备361
11.1.4农林废弃物热解炭化产物的特性369
11.1.5农林废弃物热解木炭的性质370
11.1.6农林废弃物热解木炭的应用373
11.2畜禽粪便热解炭化与能源化利用374
11.2.1原料种类对热解炭化的影响374
11.2.2温度对热解炭化的影响375
11.2.3炭化时间对热解炭化的影响376
11.2.4升温速率对热解炭化的影响377
11.3城市生活垃圾热解炭化与能源化利用377
11.3.1工艺条件对热解焦产率的影响377
11.3.2生活垃圾热解炭化产物的特性378
11.3.3城市生活垃圾低温炭化工艺过程378
11.3.4煤与生活垃圾高温炭化技术378
11.4废塑料和废橡胶热解炭化与能源化利用379
11.4.1废塑料热解炭化与能源化利用379
11.4.2废橡胶热解炭化与能源化利用381
11.5污泥热解炭化与能源化利用385
11.5.1污泥热解炭化的工艺过程385
11.5.2污泥热解炭化过程的影响因素385
11.5.3污泥热解炭化产物的特性386
参考文献387
第12章有机废弃物水热炭化与能源化利用389
12.1农林废弃物水热炭化与能源化利用389
12.1.1农林废弃物的水热炭化过程390
12.1.2水热炭化过程的影响因素391
12.1.3水热炭化物的表面化学性质393
12.1.4水热炭化产物的燃烧特性394
12.1.5水热炭在能源领域的应用395
12.2畜禽粪便水热炭化与能源化利用396
12.2.1水热炭化过程的影响因素396
12.2.2水热炭化产物的燃烧特性398
12.3城市生活垃圾水热炭化与能源化利用402
12.3.1城市生活垃圾水热炭化的工艺过程402
12.3.2水热炭化过程的影响因素403
12.3.3水热炭化产物的特性403
12.4污泥水热炭化与能源化利用403
12.4.1污泥水热炭化的工艺过程404
12.4.2剩余污泥的水热炭化404
12.4.3废水污泥的水热炭化405
12.4.4污泥水热炭化过程的影响因素405
12.4.5污泥水热炭化废水的组成407
12.4.6污泥水热炭的燃烧特性409
参考文献409
第13章有机废弃物物理转化与能源化利用412
13.1衍生燃料制备技术412
13.1.1美国RDF 制备技术412
13.1.2日本RDF 制备技术413
13.1.3中国RDF 制备技术416
13.2城市生活垃圾制备衍生燃料417
13.2.1我国城市生活垃圾的基本特征418
13.2.2垃圾衍生燃料的特性419
13.2.3城市生活垃圾RDF 制备工艺420
13.2.4垃圾RDF 的利用423
13.2.5垃圾RDF 利用过程存在的问题424
13.3废塑料和废橡胶制备衍生燃料430
13.3.1废塑料制衍生燃料技术431
13.3.2废橡胶制衍生燃料技术432
13.4污泥制备衍生燃料433
13.4.1污泥制RDF 的发展433
13.4.2污泥制RDF 的预处理434
13.4.3污泥RDF 的制备方法439
13.4.4制备污泥RDF 的影响因素441
13.4.5污泥质废弃物衍生燃料444
13.4.6污泥衍生燃料的应用446
13.5污泥制备浆状燃料448
参考文献449
第14章有机废弃物生物液化与能源化利用452
14.1生物液化技术的分类452
14.1.1有机物发酵制乙醇452
14.1.2有机物发酵制丁醇454
14.1.3有机废水养微藻制生物柴油455
14.2农林废弃物发酵制乙醇456
14.2.1糖质原料制乙醇456
14.2.2淀粉质原料制乙醇457
14.2.3纤维素类原料制乙醇462
14.2.4乙醇的脱水471
14.3生物质合成气发酵制乙醇471
14.3.1合成气发酵制乙醇的工艺优势471
14.3.2合成气发酵制乙醇的工艺路线472
14.3.3合成气发酵微生物473
14.3.4合成气发酵制乙醇代谢机理474
14.3.5合成气发酵制乙醇的影响因素475
14.4畜禽粪便发酵制乙醇477
14.4.1畜禽粪便直接发酵制乙醇477
14.4.2畜禽粪便沼气发酵产物制乙醇478
14.4.3畜禽粪便沼液替代发酵制乙醇478
14.5城市生活垃圾发酵制乙醇478
14.5.1生活垃圾直接发酵制乙醇478
14.5.2生活垃圾产合成气发酵制乙醇479
14.6林木废弃物发酵制丁醇480
14.6.1木质纤维素发酵制丁醇的机理480
14.6.2木质纤维素发酵制丁醇的工艺过程481
14.7废水养浮萍微藻制液体燃料482
14.7.1浮萍制乙醇482
14.7.2微藻制生物柴油483
参考文献484
第15章有机废弃物生物气化与能源化利用486
15.1有机废弃物厌氧发酵制甲烷486
15.1.1有机废弃物厌氧消化的机理486
15.1.2厌氧消化过程中的微生物菌群489
15.1.3厌氧消化过程的影响因素490
15.1.4厌氧发酵的方式496
15.2农林废弃物厌氧发酵制甲烷497
15.2.1原料的前处理497
15.2.2进料设备498
15.2.3厌氧消化反应器499
15.2.4搅拌装置500
15.2.5户用沼气池的生产管理501
15.2.6户用沼气发酵产物的利用502
15.2.7干发酵工艺及反应器503
15.3畜禽粪便厌氧发酵制甲烷506
15.3.1前处理设备507
15.3.2畜禽粪便厌氧消化反应器508
15.3.3不同反应器消化产甲烷的效果513
15.3.4畜禽粪便干式发酵513
15.4城市生活垃圾厌氧消化产甲烷514
15.4.1城市生活垃圾厌氧消化的原理514
15.4.2城市生活垃圾湿厌氧消化的发展515
15.4.3城市生活垃圾干厌氧消化技术515
15.5污水污泥厌氧消化产甲烷516
15.5.1污水污泥厌氧消化产甲烷的潜能517
15.5.2污水污泥厌氧消化产甲烷的工艺518
15.5.3污水污泥厌氧消化反应器522
15.5.4污水污泥沼气发酵产物的综合利用527
15.6有机废弃物生物制氢528
15.6.1有机废弃物生物制氢的方法528
15.6.2有机物厌氧发酵产氢的途径531
15.6.3厌氧消化制氢过程的影响因素534
15.7农林废弃物生物制氢537
15.7.1厌氧发酵产氢538
15.7.2预处理对厌氧发酵产氢的影响538
15.7.3暗发酵-光发酵联合制氢539
15.8畜禽粪便生物制氢539
15.8.1光合细菌制氢539
15.8.2暗发酵生物制氢540
15.9城市生活垃圾厌氧发酵制氢541
15.9.1厌氧发酵产氢效率的影响因素541
15.9.2厌氧发酵制氢反应器542
15.10污水污泥厌氧发酵制氢气543
15.10.1预处理对制氢过程的影响543
15.10.2添加剂对制氢过程的影响546
参考文献547
第16章产业结构调整与环境保护552
16.1工业产品全流程的物能分析553
16.1.1原料的流动553
16.1.2能的流动与能效领跑者555
16.1.3水的流动与水效领跑者556
16.2中国产业结构调整与环境保护556
16.2.1产业结构调整与环境保护的关系556
16.2.2中国产业结构调整的意义557
16.2.3环境保护对产业结构调整的促进557
16.3产业结构调整的机理558
16.3.1合理化水平559
16.3.2高级化水平559
16.3.3合理化与高级化的关系560
16.4产业结构调整的对策560
16.4.1提高产业结构的合理化水平561
16.4.2提升产业结构的高级化水平561
16.4.3建立区域合作联动机制562
16.4.4强化辐射带头作用563
16.4.5推进市场一体化563
参考文献564
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能源是人类赖以生存和发展不可缺少的物质基础, 在一定程度上制约着人类社会的发展。如果能源的利用方式不合理, 就会破坏环境, 甚至威胁到人类自身的生存。可持续发展战略要求建立可持续的能源支持系统和不危害环境的能源利用方式。
在化石能源渐趋枯竭, 可持续发展、环境保护和循环经济逐渐被认可的时候, 世界开始将目光聚焦到可再生能源, 特别是环境能源上。环境能源environmental energy, 定义有广义和狭义两种。广义的环境能源是指储存在地球环境中的能源如风能、水能和海洋能等、太阳能、地球内的放射性能源, 是世界上所有能源的初始来源。我们目前使用的所有能源, 从广义的角度来看, 都可称为环境能源。狭义的环境能源, 是指将导致环境污染的有机污染物转化为可以利用的能量, 也就是通常所说的污染物的能源化利用。
从保护环境和资源利用的角度出发, 加大环境能源的开发与应用力度, 对减少环境污染、保护生态环境具有重要意义; 从能源开发与利用的角度出发, 将造成环境污染的有机废弃物视为能源的一种, 可充分发挥当地的资源优势, 有效减少对传统能源的依赖, 对于优化产业结构布局、推动区域经济发展具有重要意义。为了实现可持续发展战略, 必须加大对环境能源的开发利用力度。但环境能源同时也存在能量密度低和发热量小的缺点, 开发利用或转化技术较为复杂, 成本较高。
根据有机废弃物的来源和组成特性, 能源化利用的方法也各不相同, 目前用于环境能源开发利用的技术主要有两种： 热化学转化技术和生物转化技术。热化学转化是在高温条件下使有机废弃物发生化学转化而实现能源化利用, 根据产物的不同可分热化学氧化包括直接燃烧、焚烧、水热氧化、热化学液化热解液化、水热液化、热化学气化热解气化、气化剂气化和水热气化 和热化学炭化热解炭化、水热炭化 等方法, 其中, 最简单的利用方法是直接燃烧和焚烧。生物转化是依靠微生物或酶的作用, 使有机废弃物发生生物转化而实现能源化利用, 根据产物的不同可分为生物液化最典型的是有机废弃物发酵制燃料乙醇和丁醇等化学品 和生物气化最典型的是有机废弃物厌氧发酵制沼气和制氢等气体燃料。本书主要针对农林废弃物、畜禽粪便、城市生活垃圾、废塑料和废橡胶、有机污泥和有机废水等有机废弃物, 分别对直接燃烧或焚烧、水热氧化湿式空气氧化和超临界水氧化、热解液化、水热液化、热解气化、气化剂气化、水热气化、热解炭化、水热炭化、物理转化制衍生燃料、生物液化制燃料乙醇和丁醇、生物气化制甲烷与氢气等能源化利用技术进行了详细介绍。
全书共分16 章。第1 章对环境问题和环境能源进行了阐述; 第2 章介绍了各种有机废弃物的组成及能源化利用方法; 第3 章介绍了有机废弃物的燃烧与能源化利用技术及设备;第4 章介绍了有机废弃物的焚烧与能源化利用技术及设备; 第5 章介绍了有机废弃物水热氧化包括湿式氧化和超临界水氧化 与能源化利用技术及设备; 第6 章介绍了有机废弃物热解液化与能源化利用技术及设备; 第7 章介绍了有机废弃物水热液化与能源化利用技术及设备; 第8 章介绍了有机废弃物热解气化与能源化利用技术及设备; 第9 章介绍了有机废弃物气化剂气化与能源化利用技术及设备; 第10 章介绍了有机废弃物水热气化与能源化利用技术及设备; 第11 章介绍了有机废弃物热解炭化与能源化利用技术及设备; 第12 章介绍了有机废弃物水热炭化与能源化利用技术及设备; 第13 章介绍了有机废弃物物理转化与能源化利用技术及设备; 第14 章介绍了有机废弃物生物液化与能源化利用技术及设备; 第15 章介绍了有机废弃物生物气化与能源化利用技术及设备; 第16 章阐述了产业结构调整与环境保护的关系。
全书由南京工业大学廖传华和王银峰、盐城工学院高豪杰和南京水利科学研究院王小军著写, 其中第1 章~第3 章由廖传华和王小军共同著写, 第5 章、第7 章、第12 章和第14章由廖传华著写, 第6 章、第8 章、第11 章由王银峰著写, 第4 章、第13 章、第16 章由王小军著写, 第9 章、第10 章、第15 章由高豪杰著写。全书由廖传华统稿。
在著写过程中, 常州市范群干燥设备有限公司范炳洪董事长、北京化工大学屈一新教授、中国农业大学刘相东教授、南京水利科学研究院秦福兴教授级高级工程师、中国五环工程有限公司蔡晓峰教授级高级工程师、华陆工程科技有限责任公司郭卫疆教授级高级工程师、南京工业大学黄振仁教授和朱廷风高级工程师、南京凯盛国际工程有限公司周玲高级工程师等提出了大量宝贵的建议, 博士研究生郭丹丹协助进行了审稿, 研究生廖玮、陈厚江、洪至康、周旭等在资料收集与处理方面提供了大量的帮助, 在此一并表示衷心的感谢。
本书 《环境能源工程》 与《能源环境工程》互为姊妹篇, 从整书的谋篇布局至素材的收集与整理过程都得到了化学工业出版社编辑的通力配合, 历时五年, 经多次修改, 终于付梓, 激动之情, 无以言表。然环境能源工程涉及的知识面广, 由于作者水平有限, 不妥及疏漏之处在所难免, 恳请广大读者不吝赐教, 作者将不胜感激。
廖传华
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