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

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��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**化水平/559 16.3.3合理化与**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**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