農業農村部農業廢棄物能源化利用重點實驗室
農業農村部農業廢棄物能源化利用重點實驗室是我院首批入選的農業農村部級專業性重點實驗室,“十二五”“十三五”期間隸屬農業部農村可再生能源開發利用學科群,2020年順利通過農業農村部重點實驗室“十三五”建設運行評估,2022年1月,實驗室納入資源循環利用學科群管理,掛靠我院農村能源與環保研究所。
實驗室面向國際科技前沿,以及國家農業綠色發展、減污降碳等重大科技需求,聚焦秸稈、畜禽糞便等廢棄物熱解炭化、厭氧生物轉化、固碳減排核算方法學等重點任務,針對能耗高、排放高、處理效率低、產品品質低、易損耗、易結渣等“兩高兩低兩易”技術難題,開展農業廢棄物特性與預處理技術、能源轉化技術裝備、支撐保障體系等科研創新,開發具有自主知識產權的能源化利用技術裝備,開展產業化技術集成示范與模式研究,制定技術規程、規范與標準,搭建農業廢棄物能源化利用技術創新平臺,建立面向農業農村廢棄物能源化利用與農業可持續發展的技術研發和政策咨詢體系,為廢棄物資源化利用提供理論和技術支撐。
實驗室主要開展以下三方面的科研創新工作。一是農業廢棄物熱解炭化與清潔燃燒研究,針對目前農林廢棄物熱解炭化技術生產連續性差、能耗高、生產過程中存在焦油二次污染等問題,聚焦連續熱解炭氣聯產工藝,突破物料有序輸送、高效換熱、動態密封等技術卡點、難點問題,開發連續熱解和清潔燃燒成套設備,并開展示范推廣,開發熱解炭、炭基功能材料等高值產品。二是農業廢棄物厭氧發酵及其資源化研究,針對大中型沼氣工程發酵有機負荷低、抗酸氨抑制能力弱、微生物菌群易流失等關鍵問題,圍繞多孔外源物料添加與微生物賦存、高粘大顆粒異質性固液混合物優化攪拌、沼渣沼液快速分離回流及肥料化等,突破關鍵技術方法,開展技術集成創新并工程示范。三是農業廢棄物能源化利用政策與碳足跡研究,圍繞熱解炭化工程與大中型沼氣工程厭氧干發酵碳轉移路徑,基于全生命周期評價方法,從秸稈、畜禽糞污原料收集、粉碎、裹包等原料預處理,到熱解炭化(厭氧發酵)轉化,直至氣炭等產品利用全過程,開展全路徑碳轉移分析,明確減排固碳效果,建立減排固碳核算方法學,為優化工程工藝提供參考。
實驗室主任為孟海波研究員,學術委員會主任為蔣劍春院士。實驗室面積近2000平米,現有科研人員24人,其中具有正高級職稱人員2人,副高級職稱人員2人,在站博士后1人,形成了專業結構合理、老中青結合、學歷層次高的專業團隊。建立了生物質連續分段炭化、生物質連續熱解多聯產中試系統、豎向推流干發酵、炭基微生物菌肥發酵等多個中試平臺,在河北、山東、黑龍江等地區建立了試驗基地,為產業一線、生產一線、基層一線廢棄物資源化利用提供系統解決方案,服務鄉村建設和農業綠色發展。
圖1 實驗室科研環境建設
圖2 國內外交流與合作




