废弃物生物质的不同组分,具有不同的分子架构和结构稳定性,单一的热解气化和厌氧消化(发酵)技术均难以实现全组分高效转化,限制了其综合利用效率的提高。本项目提出“废弃物生物质全组分高效转化利用技术及应用”的创新思路,在国家、地方和企业、国际合作项目资助下,重点开展生物质催化热解、气化多联产、生物质解聚与厌氧发酵制沼气、副产物高效利用研究,主要创新点和取得的成效如下:1、发明基于反向设计装置和工业化气化过程模拟平台的生物质燃气制备技术,包括:合成气调整技术、蓄热式气化燃烧装置、生物质燃料并联输送系统、工业化气化过程模拟算法、离心式焦油采集器及焦油催化裂解脱除工艺,结合开发的焦油在线监测技术,优化控制生物质燃气产率和品质,突破工程化气化技术应用的瓶颈。2、发明自动力模块式厌氧发酵装置,发明秸秆高效制沼气的方法,实现纤维素、半纤维素与木质素的高效解离活化,改变生物质分子的稳定结构,显著提升厌氧发酵制备沼气的技术水平和资源化利用率。3、发明副产物高效利用技术,包括:基于气化残渣制备生物炭缓释肥工艺、生物质解聚产物水相重整制氢技术、难降解产物(沼渣)定向气化技术、气化残炭作为催化剂载体技术,实现全组分高效转化利用,提高生物质资源利用效率和效益。依据项目成果,授权发明专利26项,申请国际PCT专利1项,主参编标准3项(国际标准1项、地方标准2项),发表论文200余篇(SCI论文89篇,他引1000余次),出版专著5部,登记软件2个。院士专家鉴定该项目技术达到国际领先水平。项目成果成功应用于天津市天人世纪、广州迪森、江苏东工集团有限公司等31家公司,覆盖了天津、山东、江苏、湖北、河南、安徽等省,推广范围大。其中,生物质燃气及供热技术推广至珠三角、长三角、华中地区等十余个省,减排量高,用户满意度好。近3年取得经济收益8.1亿元,利润增收3.5亿元,增加税收1.6亿元,节支总额3.0亿元;总体经济效益17.3亿。