2019年浙江省科技进步奖提名项目公示表
一、成果名称：
餐厨废弃物分质分相梯级转化利用关键技术研究与应用
二、提名单位及提名意见
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提名单位 |
浙江省教育厅 |
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提名意见（限600字） |
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餐厨废弃物处理是我国重大民生问题，也是响应“绿水青山就是金山银山”、“美丽中国”等若干中央生态文明建设精神的重要举措。项目针对餐厨废弃物厌氧消化处理中的瓶颈问题，开发形成了餐厨废弃物分质分相梯级转化利用关键技术，并成功推广应用至两家完成单位共新增应用量654941t 、新增销售收入2416.28万元、新增税收59.2万元、新增利润 355.43 万元 ，推广应用至7家非完成单位共新增应用量 1333993t 、新增销售收入 1835万元。项目研究过程中，共授权专利19 件，其中发明专利 6 件、实用新型专利13件；发表 SCI收录论文 11 篇，其中ESI 高被引论文 1篇、 TOP 期刊 7 篇，他引 158次。综上，项目具有良好的社会、经济效益及科学价值。
提名该项目为省科技进步奖 二 等奖。 |
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三、成果简介
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主要技术内容、授权知识产权情况、技术指标、应用推广及取得的经济社会效益等（限1000字） |
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针对我国餐厨废弃物资源化处理中存在的有机质转化率低、工艺稳定性差、二次污染控制不足等问题，研发了餐厨废弃物分质分相梯级转化利用关键技术，并进行了工艺应用与推广。 本项目的创新点在于：（1）针对餐厨废弃物高含水和高油脂造成的二次污染重、资源转化率低、处理处置工艺复杂等瓶颈问题，开发了基于热调质的提油技和好氧生物调控的脱水的餐厨废弃物“油- 水”高效分相转化技术，为餐厨废弃物中固相有机物的后续进一步深度转化利用提供了技术支撑 ；（2）针对传统餐厨废弃物厌氧消化中因酸引起的系统不稳定问题，发明了微好氧强化产酸、Fe2+/Fe3+促解除丙酸抑制及活化过硫酸盐强化产气的“酸- 气”时序性可选调控分质转化技术，实现餐厨废弃物短程产酸、中程酸抑制解毒及长程强化产气的灵活多梯级转化利用，为解决现有餐厨废弃物厌氧发酵工程普遍面临的系统不稳定难题提供了有效的解决方案 。 本项目充分体现了《餐厨垃圾处理技术规范》（CJJ184-2012）的相关要求，其具体技术性能指标如下：（1 ） “油- 水”分相转化：基于水分形态调控的好氧生物调控脱水技术，实现餐厨废弃物中水分的脱除率增加了13.5% ；通过热传导（ 120℃、 80mim）促使固相油脂溶出，提升乳化油、悬浮油向可浮油转化效率，可浮油质量占比从 2.8% 增加到5.9% ，油脂回收率提升110% ，实现了油脂的高效回收； （2 ） “酸- 气”分质转化：通过微氧环境控制，显著提升了餐厨废弃物的产酸潜能，可达 918.23 mg/g VS；引入铁（Fe2+，0.3g/gVS）可促进丙酸降解，解除酸抑制，提升产气性能3.75 倍；添加 活化的过硫酸盐产生显著促进餐厨废弃物厌氧消化进程，累积产气量可达到21.8 m3/tVS，其中甲烷产量达到 14.6 m 3/tVS。 本项目共授权专利19件，其中发明专利6件、实用新型专利13 件；发表SCI收录论文11篇，其中 ESI 高被引论文1篇、TOP 期刊 7 篇，他引158次。 近三年，本项目推广应用至两家完成单位共新增应用量654941t、新增销售收入2416.28万元、新增税收59.2 万元、新增利润355.43万元；推广应用至7家非完成单位共新增应用量1333993t、新增销售收入1835 万元。项目具有良好的社会经济效益。 |
四、第三方评价
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评价结论、检测结果等（限1200字） |
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1、由浙江省技术经纪人协会组织的成果鉴定会形成的鉴定意见如下 该成果针对我国餐厨废弃物资源化处理中存在的有机质转化率低、工艺稳定性差、二次污染控制不足等问题，研发了餐厨废弃物分质分相梯级转化利用关键技术，并进行了工艺应用与推广，取得了以下创新性研究成果：（1）针对餐厨废弃物油脂含量高及赋存状态复杂所引起的处理处置工艺复杂、资源转化率低等瓶颈问题，开发了热调质的提油技术和好氧生物调控的脱水技术，实现 “油—水” 的高效分相转化，为有机物后续梯级转化利用提供了有力的技术支撑。（ 2）发明了微好氧强化产酸、Fe2+/Fe3+促解除丙酸抑制及活化过硫酸盐强化产气的“ 酸-气”时序性可选调控技术，实现餐厨废弃物短程产酸、中程酸抑制解毒及长程强化产气的灵活多梯级转化，为解决现有餐厨废弃物厌氧发酵工程的酸抑制等系统不稳定难题提供了有效的解决方案。项目成果已在国内多地得到成功应用，并实现了标准化管理，为我国餐厨废弃物分质分相梯级转化利用提供了技术支撑，具有显著社会、环境、经济效益。鉴定委员会一致认为该项目总体技术水平达到国内领先。
2、浙江省科技信息研究院对“餐厨废弃物分质分相梯级转化利用关键技术研究与应用” 的查新结论如下： 委托项目发明了一种基于热调质的高效提油技术和一种基于好氧生物调控的脱水技术，通过基于最佳粒径（5cm）的优化热调质（150度热水解 15min），实现固形物和油脂中的靶向成分向液相的定向迁移，自由水占比从85%增加到 95% ；结合油-水-固三相物质分离设备的开发，开发了高效水分脱除技术，水分的托出率增加了 30%；通过热传导促使固相油脂溶出，并提升乳化油、悬浮油向可浮油转化效率，可浮油从原料的9.4ml/kg上升到 131.7ml/kg ，工程放大后可浮油质量占比从2.8%增加到5.9% ，进而能够在停留时间缩减一半（从 8h减少到4h）的前提下将油脂回收率提升 110%，实现了油脂的高效回收。在所检同类文献中未见提及。 委托项目发明了微好氧强化产酸、铁促解除丙酸抑制及活化过硫酸盐强化产气的“酸-气 ” 时序性可选调控技术，实现餐厨废弃物短程产酸、中程酸抑制解除及长程强化产气的灵活多梯级转化。在所检同类文献中未见提及。 委托项目通过自主研发的陶瓷膜-DTRO膜-脱氨膜组合技术，实现了沼液中营养成分的有效浓缩，制成适宜农用的沼肥和脱氨副产物硫酸铵，出水达到《污水综合排放标准》（ GB/T8978-1996）一级排放标准，实现有效的二次污染控制。在所检同类文献中未见提及。 |
五、推广应用情况、经济效益和社会效益
1、完成单位直接经济效益
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单位名称 |
新增应用量（t） |
新增销售收入（单位：万元） |
新增税收（单位：万元） |
新增利润（单位：万元） |
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2016年 |
2017年 |
2018年 |
2016年 |
2017年 |
2018年 |
2016年 |
2017年 |
2018年 |
2016年 |
2017年 |
2018年 |
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嘉兴市绿能环保科技有限公司 |
44622 |
95817 |
102792 |
1208.41 |
419.01 |
788.86 |
23.28 |
9.07 |
26.85 |
-202.37 |
-11.0 |
568.80 |
|
杭州碟滤膜技术有限公司 |
47450 |
246000 |
118260 |
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合 计 |
92072 |
341817 |
221052 |
1208.41 |
419.01 |
788.86 |
23.28 |
9.07 |
26.85 |
-202.37 |
-11.0 |
568.80 |
|
654941 |
2416.28 |
59.2 |
355.43 |
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2．推广应用情况和经济效益（非完成单位）
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应用单位名称 |
起止 时间 |
单位联系人、电话 |
新增应用量(t) |
新增销售收入(万元) |
新增税收(万元) |
新增利润(万元) |
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2016年 |
2017年 |
2018年 |
2016年 |
2017年 |
2018年 |
2016年 |
2017年 |
2018年 |
2016年 |
2017年 |
2018年 |
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宁波龙兴生态农业科技开发有限公司 |
201601-201812 |
韩东道13456114365 |
5400 |
7200 |
5600 |
270 |
360 |
280 |
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温州达农农业开发有限公司 |
201601-201812 |
包中双13958797827 |
5500 |
5600 |
7400 |
275 |
280 |
370 |
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德清明德水处理科技有限公司 |
201601-201812 |
叶海敏13957129420 |
5000 |
6500 |
8000 |
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江苏维尔利环保科技股份有限公司 |
201306-201812 |
陈赟13813683028 |
326675 |
219000 |
36500 |
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苏州净瑞环保科技有限公司 |
201512-201812 |
宋开波18915555288 |
137000 |
149700 |
139900 |
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象山县农业农村局 |
201601-201812 |
李方勇13732122926 |
25000 |
45000 |
65000 |
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/ |
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浙江绿洲环保能源有限公司 |
201501-201812 |
朱龙伟13736888066 |
41975 |
45620 |
46423 |
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/ |
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合 计： |
546550 |
478620 |
308823 |
545 |
640 |
650 |
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1333993 |
1835 |
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3．社会效益和间接经济效益（限600字）
我国每年产生餐厨废弃物不低于6000万吨，年均增速达15%以上，主要采用厌氧消化工艺处理。由于餐厨废弃物“油-水-固”共存的特点所引发的难降解油脂传质阻碍、有机物水解酸化与产甲烷速率不匹配常导致厌氧消化工艺稳定性差、有机质转化率低，继而导致难以处理的高盐、高氨氮的沼液沼渣量剧增。餐厨废弃物厌氧消化这一前一后双瓶颈严重制约着其推广。针对上述瓶颈问题，本项目开发形成了餐厨废弃物分质分相梯级转化利用关键技术，首先通过定向热调质的高效提油及好氧生物调控脱水，在实现“收油”和“脱水”的一级梯度转化的同时，更为餐厨废弃物后续有机物梯级转化扫除传质障碍；其次，通过微好氧强化产酸、铁促解除丙酸抑制及活化过硫酸盐强化产气的“酸-气”时序性可选调控技术，实现餐厨废弃物短程产酸、中程酸抑制解除及长程强化产气的灵活多梯级转化，为解决现有餐厨废弃物厌氧发酵工程普遍面临的系统不稳定等难题提供新方案；最终，利用DTRO膜组合工艺实现餐厨废弃物生物转化过程中产生的沼液快速达标排放和氮磷资源回收，打通尾排出路的同时更实现资源的最高梯级转化。近三年，本项目推广应用至两家完成单位共新增应用量654941t、新增销售收入2416.28万元、新增税收59.2万元、新增利润355.43万元，推广应用至7家非完成单位共新增应用量1333993t、新增销售收入1835万元，具有良好的社会经济效益。
六、主要完成人员情况
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排名 |
姓名 |
行政 职务 |
技术 职称 |
现从事 专业 |
工作单位 |
二级 单位 |
完成 单位 |
对本项目主要科技创新的创造性贡献 |
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1 |
龙於洋 |
无 |
教授 |
环境工程 |
浙江工商大学 |
环境科学与工程学院 |
浙江工商大学 |
全面负责项目研究及成果总结 |
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2 |
沈东升 |
院长 |
教授 |
环境工程 |
浙江工商大学 |
环境科学与工程学院 |
浙江工商大学 |
餐厨废弃物厌氧消化关键抑制因素研究 |
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3 |
石伟勇 |
无 |
教授 |
土壤与农业化学专业 |
浙江大学 |
环境与资源学院 |
浙江大学 |
沼液浓缩制沼肥并推广应用 |
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4 |
方丽娜 |
无 |
工程师 |
环境工程 |
杭州碟滤膜技术有限公司 |
/ |
杭州碟滤膜技术有限公司 |
沼液应急处理技术推广应用 |
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5 |
敖建瑜 |
无 |
高级能源管理师 |
企业管理 |
嘉兴市绿能环保科技有限公司 |
/ |
嘉兴市绿能环保科技有限公司 |
餐厨废弃物提油技术推广应用 |
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6 |
殷峻 |
无 |
教授 |
环境工程 |
浙江工商大学 |
环境科学与工程学院 |
浙江工商大学 |
餐厨废弃物强化产酸技术研究 |
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7 |
陈婷 |
无 |
副教授 |
环境工程 |
浙江工商大学 |
环境科学与工程学院 |
浙江工商大学 |
餐厨废弃物厌氧消化酸抑制解除机制研究 |
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8 |
汪美贞 |
无 |
教授 |
环境工程 |
浙江工商大学 |
环境科学与工程学院 |
浙江工商大学 |
餐厨废弃物厌氧消化过程关键微生物机理 |
七、主要完成单位情况
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排名 |
单位名称 |
对本项目的支撑作用情况 |
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1 |
浙江工商大学 |
主要负责项目的组织、申报、实施、管理等工作，同时提供主要的研究人员、仪器设备、研究所需的其它各种条件及研究的缺口资金。全面负责项目餐厨废弃物产酸、产气等主体厌氧消化技术的创新与开发。 |
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2 |
浙江大学 |
负责沼液浓缩制沼肥关键工艺研发并推广应用。 |
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3 |
杭州碟滤膜技术有限公司 |
负责沼液关键处理技术研发及技术推广应用。 |
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4 |
嘉兴市绿能环保科技有限公司 |
负责餐厨废弃物提油处理关键技术研发及推广应用。 |
八、主要知识产权证明目录（和论文专著数量总和不超过10件）
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知识产权类别 |
知识产权具体名称 |
国家 （地区） |
授权号 |
授权日期 |
权利人 |
发明人（培育人） |
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发明专利 |
一种有机废弃物水分形态的检测方法 |
中国 |
ZL201410030481.0 |
2016-01-20 |
浙江工商大学 |
龙於洋、杨煜强、王坤、曹霞、沈东升、冯华军、申屠佳丽、汪美贞、殷峻、周玉央、李娜 |
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发明专利 |
一种餐厨垃圾联合剩余污泥发酵制乙酸和丁酸的方法 |
中国 |
ZL201310428321.7 |
2013-09-18 |
浙江工商大学 |
王坤、殷峻、冯华军、沈东升 |
|
发明专利 |
一种基于调控水分形态的厨余垃圾好氧发酵处理工艺 |
中国 |
ZL201410029921.0 |
2015-08-05 |
浙江工商大学 |
龙於洋、杨煜强、王坤、叶凌丽、沈东升、冯华军、申屠佳丽、汪美贞、殷峻、周玉央、李娜 |
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发明专利 |
一种厌氧颗粒污泥快速驯化反应器及快速驯化方法 |
中国 |
ZL201310547083.1 |
2015-01-07 |
浙江工商大学 |
丁养城、冯华军、沈东升、汪美贞、龙於洋、申屠佳丽、殷俊、李娜、周玉央、赵健民 |
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发明专利 |
一种垃圾渗滤膜浓缩液的处理装置及方法 |
中国 |
ZL201510780322.7 |
2018-03-16 |
浙江工商大学 |
龙於洋、许晶、冯华军、沈东升、陈婷 |
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九、代表性论文专著目录（和知识产权数量总和不超过10件）
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作 者 |
论文专著名称/刊物 |
年卷期 页码 |
发表 时间 （年、月） |
SCI他引次数 |
他引 总次数 |
|
Wang Kun, Yin Jun, Shen Dongsheng, Li Na |
Anaerobic digestion of food waste for volatile fatty acids (VFAs) production with different types of inoculum: Effect of pH/Bioresource Technology |
2014,161: 395–401 |
2014-06-01 |
135 （ESI） |
135 （ESI） |
|
Yin Jun, Yu Xiaoqin, Wang Kun, Shen Dongsheng |
Acidogenic fermentation of the main substrates of food waste to produce volatile fatty acids/International Journal of Hydrogen Energy |
2016,41: 21713-21720 |
2016-12-14 |
6 |
6 |
|
Yin Jun, Yu Xiaoqin, Zhang Yeer, Shen Dongsheng, Wang Meizhen, Long Yuyang, Chen Ting |
Enhancement of acidogenic fermentation for volatile fatty acid production from food waste: Effect of redox potential and inoculum/Bioresource Technology |
2016,216: 996-1003 |
2016-09-01 |
14 |
14 |
|
Yu Xiaoqin, Yin Jun, Wang Kun, Shen Dongsheng, Long Yuyang, Chen Ting |
Enhancing food waste hydrolysis and the production rate of volatile fatty acids by prefermentation and hydrothermal pretreatments/Energy & Fuels |
2016, 30: 4002−4008 |
2016-05-01 |
3 |
3 |
|
Long Yuyang, Wang Hengyi, Yu Xiaoqin, Shen Dongsheng, Yin Jun, Chen Ting |
Effect of activated persulfate on gas production from food waste anaerobic digestion/Energy |
2018,165: 343-348 |
2018-12-15 |
0 |
0 |
|
合 计: |
158 |
158 |
|||
承诺：上述第八、九部分的知识产权、论文、专著用于报奖的情况，已征得未列入项目完成单位或完成人的发明人（培育人）、权利人、作者的同意。
十、完成人合作关系说明
