正版 环境能源工程 廖传华 环境保护能源化利用技术 有机废弃物能源化利用 能源清洁利用工具书 高等学校新能源化工环境科学

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。
★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。

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。

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

无