中国发明协会2020年度第二届“发明创业成果奖”提名项目公示

2020-08-17 05:59:52水木小编16

一、项目名称

高盐有机废水浸没燃烧蒸发关键技术、成套装备及应用

二、项目简介

高盐有机废水的处理一直都是环保工作者面对的难题,其中具有代表性的是垃圾渗滤液的膜浓缩液,富集了大量难降解有机物和盐分。因此,项目团队组织研究开发浸没燃烧蒸发技术体系,以一体化两段式浸没燃烧蒸发器为核心,联合余热回收、有效排渣、尾气处理等系统,实现高盐有机废水“低能耗全量化”处理,进一步保证系统蒸汽冷凝液和不凝气达标排放。同时有效解决垃圾填埋场的二次污染问题,实现渗滤液和填埋气体的综合治理。

1、基于分子运动论研究了微观传热传质机理,开发了无固定传热界面的亚表面超微气泡浸没燃烧蒸发技术,气液间直接传热传质,溶剂吸热蒸发,热效率稳定保持在95%以上不降低,溶质被蒸发浓缩并结渣,浓缩倍数10~20倍可直接结渣或结晶。与传统的间壁式蒸发技术相比,具有不结垢、传热速率快、传热面积大和结构简单等优点。针对蒸发过程中部分有机污染物挥发的问题,在总结渗滤液污染物宏观挥发规律的基础上,结合液相化学平衡和气液两相平衡原理,研发了两段式浸没燃烧蒸发技术,实现了对挥发性有机污染物的控制。在工程实践总结的基础上,形成了一体化两段式浸没燃烧蒸发器,与国际同类技术相比,有效控制二次污染的同时能耗降低了30~50%。

2、开发并不断升级浸没燃烧蒸发成套化装备。基于浸没燃烧蒸发技术原理,系统集成燃气氧化、传热传质、蒸发汽化、气液分离等单元,研发了具有独立自主知识产权的一体化两段式浸没燃烧蒸发器,无传热间壁,不结垢,可对待蒸发料液进行高度浓缩,并在蒸发器内实现同步结渣,一台蒸发器取得了两台蒸发器的效果,且自动化程度高,可实现24小时无人值守的连续稳定运行,适用于易结垢液体的蒸发、浓缩和分离。不凝气达标排放,达到《大气污染物综合排放标准》(DB11/501-2017)表3标准要求,冷凝液出水水质达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)标准要求。

3、针对垃圾填埋场渗滤液膜浓缩液处理的首套装备应用于“北京阿苏卫垃圾填埋场浓缩液浸没燃烧蒸发系统”项目,使其成为国内实现垃圾渗滤液全量化处理的项目。第二套设备针对垃圾焚烧厂渗滤液膜浓缩液处理而研发,应用于“光大环保镇江垃圾焚烧发电厂膜浓缩液处理项目”。“沈阳市大辛生活垃圾填埋场渗滤液膜浓缩液处理工程”是针对积存渗滤液的应急处理项目,是目前全球浸没燃烧蒸发处理规模较大的项目,处理规模达700 m3/d。“咸阳垃圾填埋场渗滤液处理项目”是水木湛清(北京)环保科技有限公司在与清华大学开展产学研合作后,实现渗滤液处理完整产业链一站式处理的项目,其处理工艺为“膜生物反应器+纳滤+反渗透+浸没燃烧蒸发”。应用项目还包含全国较大垃圾处理厂上海老港的渗滤液浓缩液减量化处理项目、沈阳老虎冲垃圾填埋场渗滤液应急处理项目、北京首钢生物质能源项目、新疆米东生活垃圾综合处理厂膜浓缩液处理项目、新疆大浦沟填埋场膜浓缩液项目等。服务对象主要包括北京环卫集团、光大国际、首钢环境、上海环境等大型环卫设施投资运营企业。

项目团队以产学研用结合为基础,针对渗滤液领域关键的膜浓缩液处理难题,开展浸没燃烧蒸发核心技术与成套装备的研发,并推动该成果实施产业化应用。已承担大型工程二十余项,创造产值8.3亿元(截至2020年4月)。研究成果在北京、上海、重庆、广州等15个重要城市进行推广应用,社会经济效益显著,具有广阔的应用前景。

三、主要知识产权和标准规范目录(不超过10件)

表1 主要知识产权目录

知识产权(标准)类别 知识产权(标准)具体名称 国家 (地区) 授权号(标准编号) 授权(标准发布)日期 权利人(标准起草单位) 发明人(标准起草人)
发明专利 污水厂污泥的常压湿热气解调理方法 中国 ZL200910238388.8   2012.5.9 清华大学 岳东北
发明专利 高盐有机废液的浸没燃烧蒸发浓缩装置及方法 中国 ZL201610512496.X 2018.11.20 清华大学 岳东北
发明专利 渗滤液的二段式浸没燃烧蒸发一体化处理方法 中国 ZL201810040048.3   2019.7.1 清华大学 岳东北,张龄月
发明专利 二段式浸没燃烧蒸发一体化装置 中国 201810040050.0 2019.8.1 清华大学 岳东北,张龄月
实用新型 组合蒸发装置 中国 ZL201921698586.8 2020.5.11 清华大学 岳东北, 丛闫
发明专利 组合蒸发装置及蒸发控制方法 中国 ZL201910964262.2 2020.7.2 清华大学 岳东北, 丛闫
发明专利 填埋场渗滤液的蒸发焚烧和蒸发浓缩二阶段处理方法 中国 ZL200410042794.4 2006.10.11 清华大学 聂永丰、岳东北、许玉东
发明专利 浓缩渗滤液的侧立式浸没燃烧蒸发器 中国 ZL 02149179.8   2005.7.20 清华大学 岳东北、聂永丰
发明专利 二阶段式填埋场渗滤液浸没燃烧蒸发工艺 中国 ZL 03153700.6   2005.5.4 清华大学 聂永丰、岳东北、许玉东
发明专利 浓缩渗滤液的一体式浸没燃烧蒸发器 中国 ZL200410042792.5   2006.7.12 清华大学 聂永丰、许玉东、聂东北

四、主要完成人情况

岳东北、白皓、张龄月、张聪慧、计燚淼、聂永丰

五、主要完成单位

清华大学、水木湛清(北京)环保科技有限公司

公示期2020年8月17日-2020年8月28日,如有异议请以书面形式向我公司提出,过期不予受理。