中文摘要：

随着工业化进程的加快，世界上的湖泊存在不同程度的富营养化现象，导致蓝藻频繁发生。我国太湖等多个淡水湖泊都相继发生了不同程度的蓝藻水华污染事件。直接打捞蓝藻作为终端控制途径，当年见效，效果显著。蓝藻具有短时间大量暴发和季节性暴发的特点，且含有大量水分（含水率在95%以上）、重金属元素和蓝藻毒素，难以大规模无害化处理和资源化利用。针对蓝藻的生物特性和暴发的时空分布特征，本项目提出利用具有自主知识产权的气流床水煤浆气化技术，将高含水率蓝藻掺入煤中制浆后共同气化的工艺思想，避免了蓝藻干燥脱水过程，实现蓝藻中水分和能量的充分利用，具有经济性、季节灵活性和大规模快速处理的独特优点。本项目重点研究蓝藻煤浆的流变性，制备高固含率蓝藻煤浆；研究蓝藻与煤共气化时蓝藻对煤焦气化反应的催化作用、对煤灰熔点的影响和气化条件下蓝藻中氮、磷等元素迁移规律。这些研究创新性明显，对蓝藻煤浆气化技术的开发具有重要价值。

结论摘要：

针对蓝藻的生物特性和暴发的时空分布特征，本项目提出利用具有自主知识产权的气流床水煤浆气化技术，将高含水率蓝藻掺入煤中制浆后共同气化的工艺思想，避免了蓝藻干燥脱水过程，实现蓝藻中水分和能量的充分利用，具有经济性、季节灵活性和大规模快速处理的独特优点。本项目重点研究了蓝藻煤浆的流变性，制备高固含率蓝藻煤浆；研究蓝藻与煤共气化时蓝藻对煤焦气化反应的催化作用、对煤灰熔点的影响和气化条件下蓝藻中氮、磷等元素迁移规律。这些研究创新性明显，对蓝藻煤浆气化技术的开发具有重要价值。研究结果发现（1）对于原核生物蓝藻，高速搅拌、添加化学药剂、加热和厌氧消化都能破坏蓝藻的结构，降低蓝藻的黏度。当蓝藻与添加水的比例为1:1时，蓝藻煤浆的成浆浓度可以达到62.5%，稳定性超过72小时。（2）蓝藻加入能显著降低神府煤与CO2气化反应的活化能。当神府煤与蓝藻的质量比为10:1时，活化能从112.2kJ/mol降为62.4kJ/mol，蓝藻能有效地提高神府煤CO2的气化反应活性。（3）蓝藻中氮主要以蛋白质的形式存在，蓝藻与煤混合热解时相互影响，共热解时焦产率较低，促使了一部HCN、NH3发生转化反应生成N2，这使得HCN和NH3产率明显降低；蓝藻中含有远高于煤的磷元素，可显著降低低钙高铁及低钙高铝煤的灰熔点。（4）结合热态实验结果，通过ASPEN PLUS流程模拟软件模拟了蓝藻煤浆的气化工艺发现，加入的蓝藻降低了煤的灰熔点和气化温度，有利于比氧耗的降低，蓝藻煤浆的比煤耗低于水煤浆。项目研究结果证明了蓝藻和煤共气化技术的可行性和经济性，对蓝藻煤浆气流床气化技术开发有直接应用价值，为蓝藻的大规模资源化利用探索一条新的途径，具有显著环境效益和一定的经济效益。项目发表SCI收录论文4篇，获得相关专利授权2项，申请专利1项。