我國農業(yè)生物質(zhì)資源與利用

現代化農業(yè)2007年第1期(總第330期)我國農業(yè)生物質(zhì)資源與利用趙軍,,王述洋(1.東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱150040;2.黑龍江八一農墾大學(xué))摘要:我國農業(yè)生物質(zhì)資源豐富,數量巨大,目前全國各省市主要農業(yè)生產(chǎn)廢棄物生物質(zhì)資源可利用量統計為5.6億t。利用生物質(zhì)氣化設備,使農業(yè)生產(chǎn)廢棄物轉化成生物質(zhì)燃氣,提高了生物質(zhì)資源的利用價(jià)值。研究高效低能耗的焦油和廢水處理技術(shù),加快生物質(zhì)氣化技術(shù)大規模商業(yè)化應用關(guān)鍵詞:農業(yè)資源;生物質(zhì);氣化技術(shù);應用12EJ的能量。農業(yè)生物質(zhì)資源主要包括農作物秸1農業(yè)生物質(zhì)資源稈和農產(chǎn)品加工廢氣物。農作物秸稈是我國廣大農我國是一個(gè)農業(yè)生產(chǎn)大國,農業(yè)生物質(zhì)資源豐村地區傳統的生活用能,其中水稻、玉米和小麥秸稈富,數量巨大。每年的農業(yè)生產(chǎn)廢棄物的產(chǎn)量約為占到84.3%。農產(chǎn)品加工廢氣物有稻殼、玉米芯6.5億t,到2010年,產(chǎn)量可達7.3億t,可產(chǎn)生花生殼、甘蔗渣等。表11999年我國各地區主要農作物生物質(zhì)產(chǎn)量地區水稻稈大豆稈小麥稈油菜籽玉米芯棉花稈生物質(zhì)量地區水稻稈大豆稈小麥稈油菜籽玉米芯棉花稈生物質(zhì)量北京8.33.8132.1245.20.5389河北61.814.01712.48.32374.481.14352.0山西2.552.5438.42.6216.81465.0內蒙古37.6140.6386.228.11679.60.722.8遼寧236.073.683.8041.85.42640.7黑龍江576.8666.9389.66.42399.44039.1吉林240.2110.714.53849,44214.8上海101.63.342.512.99.81.4171.5江蘇1301.697.01037.8128.5572.4138.63275.9浙江752.533.983.664.329.819.5983.6安徽866.1133.6818.4164.8453.087.025229福建454.030.921.03.819.80.1529.6江西888243.812.695.617.42.81080.4山東86.5205.22765.57.23107.2123.86295.4河南230.3168.22832.467.72192.6218.55709.7湖北1017.561.159.1309.5373.497.52418.1湖南1460.956.235.1189.2164.257.71963.3廣東1005.626.17.02.0119.61160.3廣西804.248.44.82.6312.40.31192.7海南101.22.2225.210.4339.0四川1024.038.0821.1109.51246.230.53269.3云南33.919.5206.723.9836.20.21421.4陜西63.161.639.835.2962.26.91168.8甘肅3.616.5563.643.1516.018.31161.1寧夏39.25.7128.1019.9372.9新疆35.116.4623.724.6549.6420.01669.4年我國各地區主要農作物生物質(zhì)產(chǎn)量合安徽1579.0萬(wàn)t、內蒙古1573.9萬(wàn)t;其中秸稈類(lèi)生計達5.6億t(詳見(jiàn)表1)?？紤]到高粱稈、甘蔗渣等物質(zhì)主要流向:15%還田,24%飼用,2.3%用于工其它農業(yè)生物質(zhì)產(chǎn)量,生物質(zhì)資源可利用量列前10業(yè),近60%用于薪柴或露地燃燒。因此,我國農業(yè)位的地區是:山東4407.0萬(wàn)t、河南3063.7萬(wàn)t、河生物質(zhì)資源具有巨大的應用潛力北2954.9萬(wàn)t、江蘇2794.9萬(wàn)t黑龍江2637.2萬(wàn)t、吉林2407.9萬(wàn)t、四川2163.2萬(wàn)t、湖北1689.4萬(wàn)2農業(yè)生物質(zhì)氣化技術(shù)收稿日期:2006-10-19我國的人口眾多,大約70%的人口居住在農村中國煤化工參考文獻∏ CNMHG北京:人民出版社200[4]邰量民推進(jìn)黑龍過(guò)農業(yè)結構調整加快建設小康社會(huì )[1]趙玉田中國乳業(yè)發(fā)展現狀和未來(lái)[R].農業(yè)部農村經(jīng)進(jìn)程[J.農業(yè)經(jīng)濟,2005(10):26-27濟研究5]李剛.“牛奶強國運動(dòng)”承載中國夢(mèng)[].中國經(jīng)濟周刊[2]侯振威.北京乳品需求量猛增[N].北京晚報,2003-052006(23)(008)12(1)方數據現代化農業(yè)2007年第1期(總第330期)31地區,他們主要利用秸稈等農業(yè)廢棄物進(jìn)行炊事和物質(zhì)燃氣焦油含量高,容易造成管路堵塞。流化床取暖,利用效率很低。通過(guò)生物質(zhì)氣化技術(shù)產(chǎn)生的氣化爐氣固接觸混合良好,停留時(shí)間較短,床內壓力生物質(zhì)燃氣,作為炊事和取暖的熱源,或用于發(fā)電,降較髙,受熱均勻,加熱迅速,氣化反應速度快,可燃或生產(chǎn)化工產(chǎn)品,有較高的經(jīng)濟價(jià)值。我國使用的氣獲得率高,爐內溫度高且恒定,可燃氣中焦油含量生物質(zhì)氣化技術(shù),主要有固定床、流化床等工藝形較小,適合大型的工業(yè)供氣系統,但結構復雜,設備式。固定床工藝一般采用空氣為氣化劑,設備結構投資較多。為了提高生物質(zhì)氣化技術(shù)應用水平和工簡(jiǎn)單、易于操作、投資少,可以實(shí)現多種生物質(zhì)原料業(yè)化水平,我國建造了數個(gè)生物質(zhì)氣化示范工程,表的熱解氣化。但是得到的生物質(zhì)燃氣熱值低,且生2為早期建造并成功運行的生物質(zhì)氣化示范工程表2國內典型生物質(zhì)氣化示范工程用途工程名稱(chēng)生物質(zhì)類(lèi)型功率kW氣化器類(lèi)型所在地區懷柔木材設備鋸末下吸式北京氣化供熱浙江木材廠(chǎng)木屑1000循環(huán)流化床廣東蘆水河木材廠(chǎng)木屑循環(huán)流化床吉林桓臺整體氣化系統農作物廢棄物下吸式山東氣化炊事大連生物質(zhì)熱解和氣化系統木材廢棄物固定床遼寧大連整體氣化系統農作物廢棄物下吸式湖南莆田花港米秸稈循環(huán)流化床福建氣化發(fā)電三亞木材廠(chǎng)1000流化床邯鄲鋼廠(chǎng)玉米稈循環(huán)流化床河北3氣化技術(shù)商業(yè)化應用的主要障礙常是就地生產(chǎn),就地消費,其成本在很大程度上受到產(chǎn)地的限制,生物質(zhì)原料的成本占總成本的60%~生物質(zhì)氣化技術(shù)商業(yè)化應用的主要障礙在于技80%。原料生產(chǎn)成本降不下來(lái),產(chǎn)品就失去了市場(chǎng)術(shù)方面的問(wèn)題和經(jīng)濟性問(wèn)題。技術(shù)問(wèn)題包括氣化產(chǎn)競爭力。生物質(zhì)能在一些偏遠地區具有很強的競爭品的二次污染、氣化設備的可靠性和效率、氣體的熱力,但該地區生物質(zhì)發(fā)電的入網(wǎng)費昂貴。值偏低和以客戶(hù)或原料為中心的氣化設備的開(kāi)發(fā)與隨著(zhù)我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展,人民生活水平設計等不斷提高,農村城市化步伐加快,能源需求在過(guò)去的3.1氣體的凈化問(wèn)題30年里翻了兩番,各種能源資源都將得到充分的利生物質(zhì)氣化產(chǎn)出物除可燃氣外,還有焦油、灰分用。我國的生物質(zhì)資源豐富,有很高的開(kāi)發(fā)潛力及水分等物質(zhì)。生物質(zhì)氣化應用技術(shù)中一個(gè)很大的2000年,我國能源消耗總量為47.8EJ,其中生物質(zhì)難題就是對可燃氣中焦油的處理。目前處理焦油的能源消耗占18.7%。因此,農業(yè)生物質(zhì)資源在今后普遍方法分為水洗法和過(guò)濾法,這兩種辦法有一定的能源戰略和能源利用中將占有重要的地位效果,但不夠徹底。在中、大型氣化爐中逐漸被采用的是催化裂解法,是最先進(jìn)、最有效處理可燃氣中焦參考文油的方法。[11 LIAO Cui-ping. YAN Yong-jie, WU Chuang-zhi Stud3.2廢水處理問(wèn)題y on the distribution and quantity of biresidues為了處理焦油和灰分,氣化裝置、凈化裝置需用resource in ChinaLJ. Biomass and Bioenergy, 2004,27大量的水。這些水中含有焦油和灰分等有害物質(zhì),(2):111-117排放前需進(jìn)行無(wú)害化處理,并盡可能循環(huán)使用。但[2]姚志彪李云全.應用生物質(zhì)氣化技術(shù)實(shí)現農業(yè)廢棄物目前仍缺乏經(jīng)濟可行的有效處理辦法,因而排放的中國煤化工.200:3廢水中的有害物質(zhì)帶來(lái)了二次污染。CNMHG技術(shù)探討能源研究與3.3經(jīng)濟性問(wèn)題4]駱仲泱,周勁松,王樹(shù)榮,等.中國生物質(zhì)能利用技術(shù)評我國的農業(yè)生物質(zhì)的年產(chǎn)量較大,但分布分散,價(jià)[].中國能源,2004,26(9):39-42季節性強,供應不穩定。原料生產(chǎn)的分散性和季節5]石元春.談發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)中的幾個(gè)問(wèn)題[冂].中國基性與商業(yè)花應麴集中性和連續性是一個(gè)矛盾,通礎科學(xué),2005,7(6):3-6(008)