由中科院廣州能源研究所牽頭，首席科學家陳勇實施，中科院成都生物研究所完成的“城市生活垃圾資源化與能源利用集成技術示範”是廣東省百項科技創新項目之壹。示範項目建設在廣東省博羅縣，以專項扶持的100個項目作為啟動資金，總投資2285萬元。這是壹個200噸/天的能源自給自足的城市固體廢物綜合處理和利用系統。壹期工程每年處理生活垃圾5.4萬噸，生產有機復合肥6.5438萬+0.8萬噸。
城市垃圾處理問題影響著國計民生
垃圾產量的快速增長嚴重危害了環境。中國垃圾歷年存儲量達60億噸，1.997，中國垃圾年產量達1.4億噸，年增長率8-10%。到目前為止，我國絕大多數城市生活垃圾仍以露天堆放和掩埋為主，不僅占用寶貴的土地資源，而且對環境造成嚴重的二次汙染。
研究綜合治理技術勢在必行。壹方面，垃圾資源化利用的主要障礙在於垃圾本身成分復雜，資源化利用難度大。另壹方面，相關技術的研發也沒有跟上。現有的利用技術往往采用單壹的模式(如焚燒發電)，以同樣的方式處理不同的垃圾成分，導致處理過程本身的消耗量大，經濟性差。因此，因地制宜地根據垃圾的不同成分研究綜合處理的關鍵技術具有重要意義，是關系到國計民生的大事。
演示項目經過精心構思，采用了綜合技術來揚長避短。
國內外城市垃圾處理主要采用填埋、堆肥、焚燒等方法，其中填埋技術占有較大面積；堆肥技術存在減容、減量化、無害化程度低的缺點；采用垃圾焚燒技術，減量化程度高，但投資巨大。因此，單純依靠某種技術來處理垃圾，並不是適合中國國情的解決垃圾問題的根本方法。
本項目根據我國城市生活垃圾的特點，從垃圾是壹種錯位資源的觀點出發，開發出壹種投資少、處理效率高、成本低的垃圾處理和資源化新技術和新工藝——能源自給型城市生活垃圾綜合處理利用系統。根據我國垃圾的不同成分和理化性質，將不同的垃圾處理技術有機結合，達到減量化、減量化、無害化的目標，同時將處理成本降到最低，盡可能綜合利用垃圾資源。
多種技術同時應用的過程是科學合理的。
本項目研究人員在研究博羅縣生活垃圾成分的基礎上，提出了將分揀、有機垃圾發酵、肥料加工、可燃物熱解-焚燒、氣化發電、無機垃圾填埋等工藝相結合的系統集成技術:
(1)預分揀流程
通過分類從城市固體廢物中回收可回收材料，如可再生塑料、金屬、廢紙和玻璃；燃燒分離的可燃材料；將分選後的易腐有機垃圾進行發酵處理，並將處理後的有機垃圾制成有機肥；無機廢物可用於填埋、鋪路或土壤改良(精細無機廢物)。
(2)發酵技術
通過微生物的作用，可以使城市有機垃圾無害化、分解，生產成有機肥，為農業提供有機肥。腐爛的有機垃圾來自自燃，回歸自然，從而維護了大自然的生態。該工藝可采用快速好氧發酵和高溫熟化，處理周期為15天。封閉式發酵產生的廢氣集中高位排放，發酵過程中產生的滲出物循環利用，無廢水排放。
(3)有機廢物處理和肥料生產過程
城市有機垃圾處理的出路是生產肥料。肥料的順利銷售和廣泛的應用範圍使廢物處理得以順利進行，並獲得壹定的經濟效益。在產品質量方面，除了堆肥的質量，有機廢棄物的處理也很重要。處理後的有機廢棄物經二次篩選、制作粗堆肥或烘幹加工成細粉肥料，可用於水田和旱地及各種作物。此外，還可制成有機-無機復合肥，不僅增產效果明顯，還可提高化肥利用率。
(4)焚燒過程
焚燒的特點是快速減量，適用於可燃有機廢物的處理。這種處理技術利用分離過程中分離出的可燃有機物進行焚燒。由於用於焚燒的垃圾含水率低，熱值高，焚燒時無需增加輔助燃燒，產生的熱能用於制肥和烘幹所需的能量，可以節約能源。
該工藝采用熱解和焚燒技術，減少可燃有機廢物的體積和數量。熱解焚燒是國際上發展起來的先進焚燒技術。這項技術利用了垃圾中有機物的高揮發性。先將垃圾熱解(或氣化)，然後釋放揮發物再進行氣相燃燒。通過熱解、氣化、焚燒，對煙氣中的粉塵、NOX、SOX、HCl進行除塵和水洗處理，保證尾氣達標排放。
(5)氣化發電工藝
采用中科院廣州能源所的垃圾氣化-內燃機發電技術，原理與熱解(氣化)焚燒相同。可燃氣體在內燃機中高溫燃燒，可以完全燃燒有害的大分子有機物，生成CO2、H2O等小分子無害物質。該工藝具有裝機容量小、投資低、啟動靈活方便的特點。這壹過程是降低生產成本的關鍵環節。
(6)填埋技術
該系統的填埋部分使用原有的填埋設施。
技術創新攻堅克難，技術集成獨樹壹幟。
壹系列關鍵科技問題得到解決。熱解焚燒的數學模擬及熱解焚燒氣化設備的放大效應:有機廢棄物氣化發電技術及設備開發研究:熱處理過程中汙染物的形成機理及控制方法:研究分揀、堆肥、熱解焚燒供熱、氣化發電、水煤氣殘渣凈化等技術的集成、優化和控制。
通過原單位加工技術。熱解焚燒是壹種垃圾焚燒技術。在前期研究的基礎上，我院研制了強旋風熱解焚燒爐，使熱解產生的可燃氣體在高溫下燃燒，最大限度地減少二次汙染。氣化發電系統是根據分離出的可燃垃圾的性質，利用專用氣化爐(自主產權)和內燃機進行發電的實用系統。
采用綜合集成技術:首次將垃圾分類、堆肥、熱解焚燒供熱、氣化發電、化肥生產合二為壹，優化工藝配置。整體水平處於國內領先地位，為今後大規模推廣奠定了理論和實踐基礎。
施工中註意密切配合，投產後實行企業化管理。
該項目采用院、地、所、企相結合的模式，充分發揮了合作方的優勢，為今後的科技成果轉化提供了成功的模式。
強強聯合，確保技術先進。該項目由廣州能源所牽頭，聯合成都生物所，以保證所開發技術的先進性和可靠性。
與當地政府緊密合作，確保項目進展。項目分工由各方通過協調確定。項目總負責單位為廣州能源研究院，並分別與博羅縣政府和企業簽訂了相關合同和任務書，明確了各自的責任。
以企業形式運作示範項目。在調試和技術培訓完成後，示範項目將移交給企業運營。博羅成立了專門的項目公司，由當地政府、投資企業、科研院所共同組建。
建立合資企業，加快技術推廣。與社會上有投資實力和廣泛社會關系的企業合作，成立專門的環保公司——粵西環境工程有限公司，負責技術推廣。研究所主要負責提供技術支持，合作方主要從事市場開發。
投資和運行成本低，市場前景十分廣闊。
隨著國民經濟的發展，垃圾處理已經提上了各級政府的議事日程。傳統垃圾處理存在運營成本高、產出低(填埋根本沒有產出)的問題。即使政府投資建設，每年高昂的運營成本也會成為地方政府的巨大負擔。廣州能源所主導的城市固體廢物資源化與能源利用綜合集成技術與其他或傳統的垃圾處理方式相比，具有明顯的去弊興利優勢，投資和運行成本更低:系統投資成本相當於國外技術的1/5，國內其他技術的1/2，其中設備投資成本在1萬元/噸以下。根據654.38+50萬噸/日的垃圾處理能力，易腐有機物從垃圾進廠到發酵生產粗堆肥產品。利用可燃有機物的能量，運行費用約20元/噸。
中國科學院廣州能源研究所在城市固體廢棄物資源化與能源利用綜合集成技術工程示範方面取得了新的突破，為我國乃至周邊地區的垃圾資源化起到了良好的示範作用，為該領域的發展提供了成熟的技術及其轉化平臺。可以預見，隨著中國和廣東省經濟的快速發展，城市生活垃圾資源化和能源化綜合集成在全省乃至全國具有良好的市場前景。以我國垃圾年產量65438+5億噸計算，如果其中壹半用能源自給的堆肥系統處理，總需求將達到360億元以上(不包括征地和填埋建設成本)，市場規模也在擴大，因為垃圾產量還在逐年增加。