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科技成果——基于亚临界水热反应生物质废弃

物资源化利用技术

技术类别减碳技术

适用范围农业废弃物处理

行业现状

我国生物质废弃物资源丰富，但高值化利用率相对偏低。本技术

创新性的采用亚临界水热反应生物质废弃物处理技术，生产具有高附

加值的肥料产品和植物型饲料添加剂，具有生物质原料选择范围广、

处理过程耗能低、无污染、生物质资源回收率高、工程占地面积小、

分布式利用性强等特点。目前，该技术已在中国、日本建成2条生产

线，并在国内十余个省市推广示范，具有较大的推广潜力。

成果简介

1、技术原理

在密闭压力容器内，将秸秆等生物质与水蒸气混合均匀，在一定

的温度和压力下，经加水分解、加压爆破，快速切断大分子有机质之

间的分子结合键，使大分子有机物分解成小分子物质，选择性提取黄

腐酸等有效成分。该技术的生物质资源回收率可达到85%以上，生产

的高附加值黄腐酸有机肥产品可增加土壤稳定态有机碳的含量，减少

氮肥、农药用量；生产的植物型动物饮料添加剂产品，可减少动物胃

肠道发酵和粪便排放的CH，碳减排效果明显。

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2、关键技术

（1）亚临界低分子化技术

在亚临界状态下，通过水热反应、水蒸气爆破切断生物质有机物

中不同的分子结合键，发生低分子化，产生小分子营养物质，选择性

提取生化黄腐酸，解决高耗能技术瓶颈。

图1亚临界水热反应生物质废弃物资源化利用工艺流程图

（2）循环多段式加压爆破技术

提取生物质中不同聚合度、不同耐热性的有机物，同时提高低分

子化效率。

（3）固、液相物质一步式分离技术

分离装置根据分子量大小不同，一步式分离出不同有效成分，且

在分离过程中添加惰性气体等特殊处理，防止分离物被氧化或混入杂

菌。

（4）微生物发酵、生物酶分解技术

根据不同微生物以及生物酶的单一性，对经亚临界水热反应处理

后的固、液相处理物经进一步低分子化处理成纳米级，提高肥效和生

物活性。

3、工艺流程

亚临界水热反应生物质废弃物资源化利用技术的工艺流程见图1。

将生物质投入亚临界水热反应装置，经亚临界水热反应处理后，

并经一步式分离装置分离，产生固、液、气三相物质；固相物质通过

微生物发酵进一步低分子化生成微纳米生物肥料；气相物质通过液化

回收后与液相物质混合，再经生物酶分解，进一步低分子化生成植物

叶面营养液、动物肠胃调理剂、氨氮吸收液、水质调节剂等。

主要技术指标

1、生产技术指标（以处理1吨秸秆为例）

（1）产出率：85%-95%（资源回收率）；

（2）电耗：7.5kWh/t；

（3）油耗：20L/t。

2、产品应用技术指标

（1）微纳米生物肥料、植物叶面营养液：增加土壤稳定态有机

碳10%以上，减少氮肥、农药亩用量1/3以上，作物亩产经济效益增

加30%以上，氮肥、农药CO2减排1/3以上；

（2）动物肠胃调理剂、氨氮吸收液：减少约20%动物肠道、粪

便排放的CH。

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技术水平

本技术已获得2项国内发明专利授权，5项国际发明专利授权，

1项实用新型专利授权，1项国际发明专利公布。

典型案例

典型用户：无锡盖依亚生物资源再生科技有限公司、日本生物耕

研有限会社、安徽天安动物药业有限公司、广东省江门市江海区水产

协会、北京中农天陆微纳米气泡水科技有限公司等。

典型案例1

案例名称：无锡盖依亚生物资源再生科技有限公司生物质废弃物

资源化利用项目

建设规模：年处理秸秆1.5万吨，年产微纳米黄腐酸营养型生物

系列有机肥12750万吨。建设条件：秸秆等生物资源丰富地区，具备

秸秆收储运条件。主要建设内容：建设亚临界水热反应生物质废弃物

处理生产线，固体、液体肥料发酵系统的建设。主要设备：1套亚临

界水热反应生物质处理装置。项目总投资1350万元，建设期为1.5

年。年减排量约5228tCO，年经济效益1900万元，投资回收期约2.6

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年。碳减排成本287