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生物質(zhì)能源工程技術(shù)范文第1篇

    0 引言

    隨著中國經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的持續(xù)加速,能源資源短缺和環(huán)境污染問題日益突出。加快生物質(zhì)能開發(fā)利用,開辟新型能源供應(yīng),對于緩解國家能源供需矛盾,減少化石能源消耗,有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用。提高資源利用效率,發(fā)展可再生能源資源,加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),保障國家能源安全,將成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。

    1 生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀及發(fā)展目標(biāo)

    1.1生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀

    截至2006年10月,黑龍江墾區(qū)應(yīng)用新型專利技術(shù),建設(shè)了7處秸稈氣化集中供氣工程、3處大中型沼氣工程、3700戶戶用沼氣池、6套秸稈固化成型燃料機(jī)組、15套稻殼發(fā)電機(jī)組,建設(shè)總投資28400萬元。秸稈氣化工程年利用作物秸稈5800t,可節(jié)約常規(guī)能源折合標(biāo)準(zhǔn)煤900t,直接受益農(nóng)戶2196戶。大中型及戶用沼氣工程年可處理畜禽糞便6萬t,節(jié)約常規(guī)能源折合標(biāo)準(zhǔn)煤2200t,直接受益農(nóng)戶5100戶。利用秸稈固化成型技術(shù)生產(chǎn)秸稈固化燃料年可替代原煤4200t。稻殼發(fā)電機(jī)組總裝機(jī)容量達(dá)24800kW,年可利用稻殼21萬t,年發(fā)電量4590萬kW。應(yīng)用生物質(zhì)氣化、固化及稻殼發(fā)電技術(shù),提供新型清潔能源,改善了傳統(tǒng)用能方式,提高了生活質(zhì)量和用能品位,降低了生產(chǎn)和生活成本,防止了畜禽糞便污染,既取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益,也帶來了減少二氧化碳、二氧化硫、廢棄物等污染物排放的環(huán)境效益,為墾區(qū)節(jié)約能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境走出了一條新路。

    目前存在的主要問題,一是受傳統(tǒng)觀念影響,農(nóng)村能源開發(fā)利用與墾區(qū)經(jīng)濟(jì)社會總體發(fā)展水平差距較大,資源潛力沒有得到有效開發(fā),現(xiàn)代農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈還沒有形成。二是生物質(zhì)能源技術(shù)及裝備處于較低水平,其可靠性和穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高。三是生物質(zhì)能源項(xiàng)目初始投資較大,比較效益低下,難以實(shí)現(xiàn)市場化、商業(yè)化運(yùn)作。

    1.2發(fā)展目標(biāo)

    “十一五”期間,黑龍江墾區(qū)大力推進(jìn)以生物質(zhì)為原料的氣化、固化、液化及發(fā)電工程建設(shè),計(jì)劃建設(shè)40個(gè)生物質(zhì)氣化站,生物質(zhì)固化燃料年生產(chǎn)能力達(dá)到20萬t、液化燃料5萬t,裝備20臺套稻殼發(fā)電機(jī)組,裝機(jī)容量4萬kWh,建設(shè)2座生物質(zhì)直燃發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)裝置,裝機(jī)容量5萬kWh。生物質(zhì)年利用量占一次能源消費(fèi)總量的8%,發(fā)電裝機(jī)容量占全國的2%。

    2 開發(fā)利用生物質(zhì)能的優(yōu)勢與潛力

    黑龍江墾區(qū)地處東北三江平原,總面積5.62萬km2。其中,耕地面積220萬km2,農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力433.6萬kW,總?cè)丝?58.6萬人,年糧食生產(chǎn)能力達(dá)1000萬t,已成為國家重點(diǎn)商品糧基地和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范基地,因此,發(fā)展生物質(zhì)能源具有獨(dú)特優(yōu)勢與潛力。

    一是資源優(yōu)勢。黑龍江墾區(qū)年可利用作物秸稈量達(dá)800多萬t。2005年末,大牲畜存欄80.5萬頭,生豬存欄174萬頭,年畜禽糞便量達(dá)622萬t。集約化、規(guī)模化生產(chǎn)為生物質(zhì)能利用提供了基礎(chǔ)保證。有效利用作物秸稈及畜禽糞便等生物質(zhì)能,可進(jìn)一步調(diào)整生產(chǎn)用能結(jié)構(gòu)、提高生活用能質(zhì)量、改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)民增收、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

    二是機(jī)械化優(yōu)勢?，F(xiàn)代農(nóng)機(jī)裝備作業(yè)區(qū)已達(dá)到160個(gè),大馬力作業(yè)覆蓋面積約900萬畝,農(nóng)業(yè)綜合機(jī)械化率達(dá)到93%,農(nóng)機(jī)化總水平居國內(nèi)領(lǐng)先,機(jī)械化作業(yè)為生物質(zhì)收集利用提供了先決條件。

    三是農(nóng)墾小城鎮(zhèn)建設(shè)優(yōu)勢。按照墾區(qū)“十一五”規(guī)劃,計(jì)劃將原有2000多個(gè)生產(chǎn)隊(duì)合并建成660個(gè)管理區(qū),農(nóng)業(yè)職工全部集中居住,住宅全部實(shí)現(xiàn)磚瓦化。利用小城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施完善、服務(wù)功能齊全、信息便捷的優(yōu)勢,使更多的農(nóng)業(yè)富余勞動(dòng)力向小城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移,壯大城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)規(guī)模和人口規(guī)模,為生物質(zhì)利用提供了發(fā)展空間。四是典型示范優(yōu)勢。在國家和省有關(guān)部門積極支持下,已建成多處大中型沼氣、秸稈氣化、秸稈固化、稻殼發(fā)電等生物質(zhì)能源示范工程項(xiàng)目,積累了豐富的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),為生物質(zhì)利用提供了技術(shù)支撐。

    3生物質(zhì)能工程技術(shù)方案及可行性

    3.1大中型沼氣工程

    3.1.1工藝方案

    綜合考慮大中型養(yǎng)殖場物料特點(diǎn)及北方地區(qū)氣候寒冷等因素,適宜采用底物濃度高、加熱量小、運(yùn)行費(fèi)用低和沼液量少的“能源生態(tài)型”臥式池中溫發(fā)酵工藝。工藝流程示意圖如下(見圖1)。

    3.1.2可行性

    發(fā)展大型沼氣工程及沼氣綜合利用,是解決墾區(qū)規(guī)?；B(yǎng)殖糞便處理、發(fā)展生態(tài)有機(jī)農(nóng)業(yè)的最有效途徑。充分利用畜牧業(yè)廢棄物生產(chǎn)清潔能源,可進(jìn)一步改善農(nóng)場職工生活條件,減少環(huán)境污染,探索和形成墾區(qū)“糧-畜-沼-肥-糧”的資源良性循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)新模式。

    實(shí)踐證明該工藝在北方地區(qū)運(yùn)行穩(wěn)定,產(chǎn)氣效率平均高達(dá)0.6m3/(m3.d),沼氣、沼渣、沼液應(yīng)用前景廣闊,具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益,適宜在6000頭豬以上的規(guī)?；B(yǎng)殖場及集中居民區(qū)附近建設(shè)。

    3.2秸稈氣化集中供氣工程

    3.2.1工藝方案

    推廣使用下吸式固定床氣化爐技術(shù)。下吸式固定床氣化爐具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)操作簡便,運(yùn)行可靠;(2)原料適應(yīng)性強(qiáng);(3)氣化效率高;(4)熱裂解充分,焦油含量低。工藝流程示意圖如下(見圖2)。

    3.2.2可行性

    以往農(nóng)作物收獲以后,除少量的秸稈粉碎后還田用于飼料及燒柴外,其余全部在田間燒掉,造成資源極大浪費(fèi),也給環(huán)境帶來了污染。同時(shí),隨著煤炭、液化石油燃?xì)鈨r(jià)格不斷上漲,居民生活用能成本不斷增加。充分利用秸稈燃?xì)?則可以更好地滿足人們的生活需要,提高生活用能品位,帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

    3.3生物質(zhì)液化燃料工程

    3.3.1工藝方案

    根據(jù)黑龍江墾區(qū)地域及氣候特點(diǎn),重點(diǎn)發(fā)展甜高粱秸稈制取燃料乙醇。工藝流程示意圖如下(見圖3)。

    發(fā)展燃料乙醇有利于中國能源多元化、減少環(huán)境污染、發(fā)展畜牧養(yǎng)殖、增加農(nóng)民收入。黑龍江墾區(qū)土地資源豐富,種植甜高粱產(chǎn)量高,成本低。生產(chǎn)甜高粱乙醇,可替代石油資源,減少車輛尾氣污染,廢渣廢液可作優(yōu)質(zhì)飼料和液體肥料綜合利用,是一項(xiàng)從種植到加工、從農(nóng)業(yè)到能源的新型能源農(nóng)業(yè)工程。

    目前,黑龍江墾區(qū)在已建成甜高粱良種繁育基地的基礎(chǔ)上,又?jǐn)U大試種面積3000km2,為生產(chǎn)燃料乙醇提供了原料保證。

    3.4生物質(zhì)發(fā)電工程

    秸稈發(fā)電是一項(xiàng)新興能源產(chǎn)業(yè)。據(jù)調(diào)查,黑龍江墾區(qū)糧食作物區(qū)25km半徑內(nèi),大豆、玉米、水稻等秸稈剩余量達(dá)58萬t。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,糧食單產(chǎn)進(jìn)一步提高,秸稈剩余量將進(jìn)一步增加。發(fā)展秸稈發(fā)電,一是可以加快秸稈轉(zhuǎn)化步伐,增加農(nóng)民收入,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展;二是可以增加電力供應(yīng),拉動(dòng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長;三是可以提高資源利用效率,改善生態(tài)環(huán)境;四是可以拉動(dòng)農(nóng)區(qū)運(yùn)輸服務(wù)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

    項(xiàng)目采用具有國際先進(jìn)水平的生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù),工藝系統(tǒng)主要包括機(jī)組、電氣

    、熱力、燃燒、燃料輸送、水處理、除灰、采暖、通風(fēng)、除塵、消防等裝置。黑龍江農(nóng)墾所屬寶泉嶺、紅興隆、建三江、牡丹江、九三等地區(qū)地質(zhì)條件良好,水源充足,交通方便,電力接口便捷,可充分利用發(fā)電余熱等優(yōu)勢,適宜建設(shè)25~50MW秸稈熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電項(xiàng)目。

    4 發(fā)展生物質(zhì)能源的對策措施

    (1)進(jìn)一步加大《可再生能源法》的宣傳力度。通過典型示范,提高開發(fā)生物質(zhì)能源的認(rèn)識,加快農(nóng)村能源項(xiàng)目的推進(jìn)和落實(shí),形成全社會支持生物質(zhì)能發(fā)展的良好氛圍。

    (2)全面開展生物質(zhì)能資源評價(jià)。制定農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源評價(jià)技術(shù)規(guī)范,調(diào)查生物質(zhì)資源量、能源作物適宜土地資源量,選育能源作物優(yōu)良品種。

生物質(zhì)能源工程技術(shù)范文第2篇

1994年3月25日國務(wù)院第16次常務(wù)會議通過的“中國21世紀(jì)議程”--中國21世紀(jì)人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書中寫道：“開發(fā)利用新能源和可再生能源。把開發(fā)可再生能源放在優(yōu)先地位，加快水能、生物質(zhì)能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能的開發(fā)，提高可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比例”。這是我國政府對聯(lián)合國作出的政治承諾，也是各級政府和經(jīng)濟(jì)管理部門一項(xiàng)重要工作。

1、實(shí)施小康家庭能源工程，推進(jìn)沼氣的集約化經(jīng)營，促進(jìn)生物良性循環(huán)，建立生態(tài)農(nóng)業(yè)。

生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本特點(diǎn)：充分合理利用自然資源，依靠生物之間的多種物資循環(huán)，在良性循環(huán)中保持相對平衡，系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)可以多次重復(fù)利用；從時(shí)間上和空間上不斷提高太陽能的利用率和生物能的轉(zhuǎn)化率，求得投入少產(chǎn)出多，達(dá)到生產(chǎn)水平較高，土地利用率較高、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較好的目的。

生態(tài)農(nóng)業(yè)本身就是一種多元能源的農(nóng)業(yè)發(fā)展道路，開發(fā)農(nóng)村能源是建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)的戰(zhàn)略措施。以多級循環(huán)為主的生態(tài)農(nóng)業(yè)，有各種各樣不同模式和類型，其中以沼氣為紐帶的生態(tài)模式堪稱是一枝獨(dú)秀。沼氣生產(chǎn)過程不僅可以最大限度地利用太陽能，并在沼渣沼液中保持原有的N、P、K等元素和有機(jī)質(zhì)成為生態(tài)系統(tǒng)第二循環(huán)過程中的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料和飼料，大大提高生態(tài)系中能流和物流的質(zhì)量，這就是沼氣生產(chǎn)在生態(tài)農(nóng)業(yè)中的起的突出作用。

現(xiàn)在全國已有60%以上的沼氣戶（約300萬農(nóng)戶）發(fā)展以沼氣為紐帶的庭院經(jīng)濟(jì)，農(nóng)民增加收入9億元以上。湖北省開展沼氣、沼液、沼渣的綜合利用的農(nóng)戶已超過20萬戶，年增收4000多萬元。“九五”期間，隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，為農(nóng)村沼氣發(fā)展提供良好機(jī)遇，湖北省將新增20-25萬戶農(nóng)村家用沼氣池用戶，開展“三沼”綜合利用農(nóng)戶將達(dá)到35萬戶以上，種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)與沼氣三結(jié)合或種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、加工業(yè)、沼氣四結(jié)合利用類型的模式將進(jìn)一步推廣普及。為使這種模式在湖北省農(nóng)村大量發(fā)展實(shí)施，應(yīng)該注重選擇各種養(yǎng)殖、種植業(yè)專業(yè)戶大力舉辦沼氣，以期獲取最好的能源、生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)提高農(nóng)民用能質(zhì)量和水平，充實(shí)小康內(nèi)涵。

2、實(shí)施能源--環(huán)保工程，推進(jìn)城鄉(xiāng)有機(jī)廢水的厭氧消化處理，獲得環(huán)保能源雙效益。

目前，我國工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢物廢水排放量相當(dāng)大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990年輕工系統(tǒng)僅制糖、食品發(fā)酵、皮革等行業(yè)排放的高濃度有機(jī)廢水就達(dá)60億噸，占全國工業(yè)廢水排放總量的22%，廢水中含有機(jī)物排放量的50%，若利用其中的50%，即125萬噸來制取沼氣，年產(chǎn)沼氣可達(dá)12.5億M3，相當(dāng)于原煤125萬噸，標(biāo)準(zhǔn)煤90萬噸，可發(fā)電17.86億KW·h。同時(shí)，全國“菜籃子工程”的全面建設(shè)，集約化畜禽場的糞便排放量迅猛增加，給環(huán)境造成越來越大的壓力。解決這一問題的最優(yōu)化方案是采用生物質(zhì)能的厭氧消化技術(shù)。以有機(jī)廢物廢水和禽糞糞便為原料，興建大中型的沼氣工程，既可以有效地治理環(huán)境污染，又能為當(dāng)?shù)芈毠ず途用裉峁﹥?yōu)質(zhì)氣體燃料，還可以利用發(fā)酵后的沼渣，生產(chǎn)養(yǎng)魚喂豬的顆粒飼料。

近十年來，湖北省的厭氧消化技術(shù)經(jīng)多學(xué)科、多部門的科研攻關(guān)，取得了較大的進(jìn)展。在禽畜糞便的處理方面，先后興建了容積分別為200-800立方米的沼氣工程，采用上流式厭氧污泥床處理工藝，中溫發(fā)酵，平均產(chǎn)氣率0.5-0.8m3/m3·d。特別是1994年由武漢市能源所負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)建造的荊門出口豬場能源環(huán)保工程，采用上流式厭氧污泥床加固液分離器，后期為射流曝氣好氧處理，使得最后出水達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)，在工業(yè)有機(jī)廢水處理方面，共興建了九處工程，首先在淀粉廢水的中試研究上取得成功。為全國淀粉廢水處理首開先河。緊接其后，酒廠的廢水處理進(jìn)入，先后在七個(gè)酒廠興建了沼氣工程，總?cè)莘e3250立方米，采用中高溫發(fā)酵，滯留期4-5天，產(chǎn)氣率3-3.5m3/m3·d。湖北省這些大中型沼氣工程實(shí)現(xiàn)了工廠化產(chǎn)氣，商品化供氣，使能源建設(shè)上了一個(gè)新的臺階。它們有效地處理了酒廠的有機(jī)廢水和集約化禽畜場廠的糞便，改善了環(huán)境衛(wèi)生，對保護(hù)生態(tài)，促進(jìn)生產(chǎn)，都具有明顯的效益?！熬盼濉逼陂g，湖北省將按照國家制定的計(jì)劃，重點(diǎn)在大中城市郊區(qū)、“菜籃子”工程基地，實(shí)施采用厭氧消化技術(shù)，以保護(hù)環(huán)境，兼取能源回收的能源--環(huán)保工程10-20處。近期首先在松滋、天門等地，興建一批發(fā)酵工程總?cè)萘吭?000m3以上的大型工程，實(shí)現(xiàn)集中供氣，同時(shí)治理環(huán)境污染。

大中型沼氣工程，作為一項(xiàng)新興能源--環(huán)保工程，具有與其他能源工程（如城市煤氣）不同的優(yōu)越性的特點(diǎn)；

a、在工程目標(biāo)上，煤氣工程單純制氣，而沼氣工程除制氣外，又治理污染，并可獲取有機(jī)肥料，而且不同的工程有不同的側(cè)重點(diǎn)。

b、在制氣原料上，煤氣工程使用煤炭，這些煤炭還需經(jīng)長途轉(zhuǎn)運(yùn)，而沼氣工程使用就地可取的可再生生物質(zhì)如禽畜糞便、食品、釀造、制藥等企業(yè)排放的有機(jī)廢水，全部是污染環(huán)境的廢棄物。

c、從規(guī)模講，煤氣工程一般規(guī)模較大，沼氣工程則可因地制宜，大中小并舉，國家計(jì)委、農(nóng)業(yè)部曾組織城市生物資源調(diào)查，不少中小城市的日排放高濃度有機(jī)廢水上萬噸。如按每噸COD5萬毫克/升濃度的廢水計(jì)算可產(chǎn)沼氣20立方計(jì)算，每天排放1500噸有機(jī)廢水所產(chǎn)的沼氣即可供近2萬戶居民使用。如將這些工廠和郊區(qū)畜牧場統(tǒng)一規(guī)劃，聯(lián)片供氣，將對城鎮(zhèn)煤氣化不足起到補(bǔ)充作用。

d、從建設(shè)周期來說，新建一個(gè)煤氣氣源廠，至少3-5年，而沼氣工程，從動(dòng)工到產(chǎn)氣不到一年。

e、從投資上看，“六五”期間，平均每戶1500元，政府還要對用戶每人補(bǔ)貼煤氣費(fèi)4元，現(xiàn)在每增加一個(gè)煤氣用戶至少投資2000元。如河北唐山市煤焦制氣廠每增加一個(gè)用戶需增加投資1250元，而河北華北制藥廠的沼氣工程，每戶僅需投資563元，還可節(jié)約排污罰款每噸1.27元。上海浦東煤氣廠平均每戶基建投資1500元，每千卡煤氣成本3.8×10-5元，而上海前進(jìn)農(nóng)場的沼氣站平均每個(gè)沼氣用戶投資709元（為浦東煤氣廠的47.3%），制氣成本為每千卡3×10-5元（比浦東煤氣廠低21%）。

目前湖北省的大中型沼氣工程無論其規(guī)模，其范圍，其投資額均是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。一方面大量的糞便，工業(yè)有機(jī)廢水的排放污染了環(huán)境，另一方面，處處在呼吁能源短缺，廣大城鎮(zhèn)居民迫切要求使用優(yōu)質(zhì)氣體炊事燃料。這兩大矛盾的最優(yōu)化解決的辦法就是積極、慎重地興建大中型沼氣集中供氣工程，實(shí)踐已反復(fù)證明只有這種對生物質(zhì)能集約化應(yīng)用的方式可同時(shí)做到治理環(huán)境污染，回收優(yōu)質(zhì)能源的雙重效益。

3、開展生物質(zhì)固化和氣化的研究與試驗(yàn)，為農(nóng)村小康化提供商品性能源。

為適應(yīng)農(nóng)村小康發(fā)展對用有質(zhì)量的需求，我們在開展對生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究中，應(yīng)轉(zhuǎn)變過去那種單純以解決缺燒為目標(biāo)的觀點(diǎn)，而應(yīng)以實(shí)現(xiàn)小康為目的，把農(nóng)村的低級能源轉(zhuǎn)化為高級能源。因此，我們應(yīng)立即著手進(jìn)行生物質(zhì)能固化和氣化的轉(zhuǎn)化技術(shù)研究與試驗(yàn)，并開展氣化配套設(shè)施及用途的研制。如在木材、秸稈較為富余的地區(qū)，以這些原料或其它農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)出成型燃料，以供給嚴(yán)重缺柴區(qū)使用（比燒煤便宜）；同時(shí)，湖北省也應(yīng)對國內(nèi)生物能利用中極有前途的炭、油、氣綜合轉(zhuǎn)換技術(shù)盡早進(jìn)行研究及應(yīng)用試驗(yàn)，使常規(guī)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位能源，供農(nóng)村生產(chǎn)和生活用。湖北省可用作氣化爐原料的生物質(zhì)資源，除按通常方法所統(tǒng)計(jì)的2678萬噸（薪柴799萬噸，秸稈1879萬噸）外，還有大量的農(nóng)業(yè)廢棄物，如木屑、木片、棉殼、稻殼等，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全省可收集的棉殼有26萬噸，稻殼140萬噸。若用這些廢棄物作氣化爐的原料，則所得產(chǎn)品的成本將大幅度下降，產(chǎn)品的市場競爭力也得到提高。從炭、油、氣這三種產(chǎn)品的社會需求來看，潛力是很大的。僅原沙市市，一年的生活用炭和工業(yè)用炭量就在5000噸以上，武漢市僅工業(yè)用炭量一年就需4700噸；此外，農(nóng)民也迫切需要以秸稈變?yōu)槟咎拷鉀Q冬季取暖，至于木焦油、木質(zhì)氣、其用途更廣，既可作優(yōu)質(zhì)燃料，也可作化工原料（木焦油）。使用炭、油、氣綜合轉(zhuǎn)換設(shè)備主要以產(chǎn)炭為主，在調(diào)節(jié)爐內(nèi)熱解溫度后，也能成為以油、氣為主要產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。而在以產(chǎn)氣為主的氣化爐中，利用稻殼經(jīng)氣化后即可得到優(yōu)質(zhì)燃?xì)?，?jù)國內(nèi)外研究試驗(yàn)表明，用稻殼氣化、發(fā)電具有很高的經(jīng)濟(jì)效益，整套設(shè)施（包括土建、設(shè)備和稻殼灰利用）的投資，在兩年內(nèi)即可收回。江蘇昆山有我國最大的稻殼發(fā)電系統(tǒng)，7套機(jī)組共1560千瓦，其發(fā)電量已成為糧食工業(yè)的主要能源。綜上所述可見湖北省盡早開展生物固化與氣化研究有百利而無一害，有原料、有市場、更有技術(shù)，湖北省科技力量雄厚、門類齊全，科技攻關(guān)勢在必行。按照全國21世紀(jì)議程的規(guī)劃，對于生物質(zhì)的高層次利用技術(shù)要在2000年取得突破性進(jìn)展，湖北省若不立即著手進(jìn)行必將落伍。因此，湖北省要充分利用自己技術(shù)、原料、市場三大優(yōu)勢對生物固體氣化轉(zhuǎn)換技術(shù)作高起點(diǎn)研究。

關(guān)于加快開展我省生物質(zhì)能集約化應(yīng)用的建議

綜上所述，既然開發(fā)生物質(zhì)能在湖北省具有重大的戰(zhàn)略意義，是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的根本有效措施，而湖北省又具有開發(fā)利用生物質(zhì)能的良好自然資源條件，對生物質(zhì)能的集約化應(yīng)用也具有一定的基礎(chǔ)，那么制定規(guī)劃，采取措施，加速湖北省生物質(zhì)能利用技術(shù)的發(fā)展則是當(dāng)然之舉。建議如下：

1、將生物質(zhì)能的應(yīng)用納入湖北省國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“九五”計(jì)劃和2010年規(guī)劃。

國家十分關(guān)心包括生物質(zhì)能在內(nèi)的新能源和可再生能源發(fā)展，1995年1月5日，國家計(jì)委、科委、經(jīng)貿(mào)委辦公廳聯(lián)合印發(fā)《新能源和可再生能源發(fā)展綱要》，提出的今后15年發(fā)展總目標(biāo)是：“提高轉(zhuǎn)換效率，降低生產(chǎn)成本，增大在能源結(jié)構(gòu)中所占的比例。新技術(shù)、新工藝有大的突破，國內(nèi)外已成熟的技術(shù)要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、現(xiàn)代化生產(chǎn)，形成比較完善的生產(chǎn)體系和服務(wù)體系；實(shí)際使用數(shù)量要達(dá)到39000萬噸標(biāo)準(zhǔn)以上（包括生物質(zhì)能傳統(tǒng)利用方式的利用量），為保護(hù)環(huán)境和國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)”。根據(jù)國家《綱要》精神，結(jié)合湖北省實(shí)際情況，相應(yīng)地編制湖北省生物質(zhì)能“九五”計(jì)劃和2010年規(guī)劃，并做為湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)和能源發(fā)展的相關(guān)內(nèi)容，納入湖北省國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“九五”計(jì)劃和2010年規(guī)劃，使這一關(guān)系廣大農(nóng)民切身利益和農(nóng)村工作重要內(nèi)容的生物質(zhì)能發(fā)展列上黨和國家重要議事日程，并納入法制軌道。

2、制訂切實(shí)可行的優(yōu)惠政策和支持措施。

生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)是著眼于未來替代能源的、正在研究、探索、發(fā)展中的一項(xiàng)高新技術(shù)，許多技術(shù)的社會效益顯著而經(jīng)濟(jì)效益卻一時(shí)難以體現(xiàn)。許多項(xiàng)目是為貧困落實(shí)地區(qū)廣大人民造福的扶貧事業(yè)，是改善生態(tài)環(huán)境、保障生態(tài)平衡的公益事業(yè)。為了促進(jìn)這項(xiàng)戰(zhàn)略措施的發(fā)展，建議我國政府也和世界各國一樣，對于新能源的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用給予積極的鼓勵(lì)和支持，實(shí)行免稅、減稅、補(bǔ)貼、無息或低息貸款等優(yōu)惠政策。比如對于大中型沼氣工程的投資除了政策的部分撥款外，可將所要使用的技術(shù)改造貸款等優(yōu)惠政策。比如對于大中型沼氣工程的投資除了政策的部分撥款外，可將所要使用的技術(shù)改造貸款納入政策性銀行，由于大中型沼氣工程同時(shí)也是一項(xiàng)環(huán)保工程，應(yīng)采取行政、法制和經(jīng)濟(jì)手段鼓勵(lì)甚至強(qiáng)制推廣應(yīng)用，從環(huán)保罰款中還可提留一定的比例作為投資來源之一。還可考慮從各種渠道籌集資金建立湖北省的生物質(zhì)能研究開發(fā)基金，作為有關(guān)部門和科研人員從事專題項(xiàng)目的研究經(jīng)費(fèi)。

3、抓好示范項(xiàng)目，推選產(chǎn)業(yè)建設(shè)。

由于生物質(zhì)能集約化應(yīng)用，目前主要是面向廣大農(nóng)村和中小城鎮(zhèn)，因此應(yīng)以點(diǎn)帶面，抓好示范項(xiàng)目，然后推而廣之，使之形成氣候，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)建設(shè)，示范項(xiàng)目的選取須注意：技術(shù)先進(jìn)而又成熟，工藝不甚復(fù)雜，成本不是很高，能源利用率較高，經(jīng)濟(jì)和社會效益明顯等，近期可以考慮圍繞省柴節(jié)煤灶、生物質(zhì)炭化有條件的地方可將固化氣體裂解等技術(shù)綜合使用和沼氣工程等示范項(xiàng)目推進(jìn)產(chǎn)業(yè)建設(shè)。

1981年起，國家提倡農(nóng)村使用省柴節(jié)煤灶，注重節(jié)約、實(shí)用、方便的統(tǒng)一，經(jīng)過十年努力，便迅速控制了過量燃用生物質(zhì)資源的嚴(yán)峻局面，新型高效爐灶成為農(nóng)民歡迎的廚具，現(xiàn)在全國有1.2億農(nóng)戶使用熱效率超過20%的爐灶，較舊式爐灶節(jié)些30-50%，1994年我省普及省柴灶已達(dá)1000萬戶，目前是，省柴節(jié)煤灶正向多功能、商品化方向發(fā)展，是農(nóng)村能源一宗主要產(chǎn)業(yè)。

近年來湖北、河北、江蘇、山東、安徽等省將秸稈開發(fā)為“生物煤塊”，直接替代煤炭，供鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)鍋爐使用，或者進(jìn)一步炭化，供鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)鍋爐使用，或者進(jìn)一步炭化，制成生物炭，出售給冶金行業(yè)或提供出口，這樣每畝秸稈可增值40-50元，壓塊機(jī)和生物煤已成為新產(chǎn)業(yè)。

另外，大型的沼氣工程集中供氣站在抓沼渣沼液的綜合利用中，也呆派生出飼料、肥料等加工企業(yè)，小型戶用沼氣工程也可帶動(dòng)發(fā)展預(yù)制模塊，家庭沼氣--養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)。

4、加強(qiáng)技術(shù)科研工作并突出重點(diǎn)。

新能源技術(shù)是世界新技術(shù)革命的支柱技術(shù)之一，高效率的利用生物質(zhì)屬于高科技領(lǐng)域，正在迅速發(fā)展，有許多技術(shù)難關(guān)須要攻克，有許多新產(chǎn)品有待開發(fā)研制，有許多成功的新技術(shù)要很好地消化吸收和推廣應(yīng)用，因此，科研工作至關(guān)重要，應(yīng)大力加強(qiáng)，增加投資。

由于小柴爐灶和沼氣工程已基本定型，只是鞏固推廣應(yīng)用的問題，湖北省在“九五”期間可將生物質(zhì)的氣化、固化技術(shù)列為近期重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目，隨著農(nóng)村小康目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，農(nóng)民用能水平、質(zhì)量和設(shè)備現(xiàn)代化將成為評價(jià)小康內(nèi)涵的重要內(nèi)容，可以預(yù)見，炊事和采暖用能及其設(shè)備最具市場活力，可再生能源產(chǎn)品從研制經(jīng)中試到商業(yè)利潤回收，不同階段應(yīng)形成自身的梯度構(gòu)架，即①成熟技術(shù)向市場投入一批，商業(yè)利潤回收一批；②向市場過渡中試示范投入一批；③重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目起動(dòng)一批。

“九五”期間逐步開展以下工作；

①進(jìn)一步研究完善生物質(zhì)氣化裝置，并擴(kuò)大功能，開拓市場，進(jìn)入食品、中藥材、養(yǎng)殖、種植業(yè)的烘干供熱領(lǐng)域。

②對生物質(zhì)固化成型技術(shù)，建議兩個(gè)面向，即一是制炭，一是制“生物煤”，制炭市場效益高，但對壓制成型技術(shù)要求高：比重1.35-1.45，機(jī)械彎曲強(qiáng)度38kg/cm2，抗壓強(qiáng)度320kg/cm2，關(guān)鍵技術(shù)是磨損件的使用壽命和可靠性，低壓成型產(chǎn)品“生物煤”壓制強(qiáng)度低，比重0.5-0.6，做到易燃，可運(yùn)儲，取代煤和柴。

③生物質(zhì)熱解液化技術(shù)難度較高，但應(yīng)安排少量科技人員跟蹤國內(nèi)外動(dòng)向，做些技術(shù)儲備，為下一世紀(jì)生物質(zhì)高品位產(chǎn)品進(jìn)入市場打下基礎(chǔ)。

以下項(xiàng)目對湖北省農(nóng)村的現(xiàn)實(shí)雖然是較長期的，投資是巨大的，但2010年可能是被接受的產(chǎn)品：

a、熱值達(dá)到（9350-450）×4.1868J/m3的可管道輸送的甲烷化煤氣和熱解水煤氣；

b、生物質(zhì)注氧/蒸汽氣化甲烷化，生產(chǎn)液體燃料替代礦物燃料油；

c、生物質(zhì)制氫技術(shù)。

④重視生物質(zhì)能軟課的研究，為制定正確研究開發(fā)方針，少走彎路，減少失誤，做好工程技術(shù)項(xiàng)目的前期準(zhǔn)備，提供依據(jù)的佐證。

生物質(zhì)能源工程技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞：釀酒酵母;生物質(zhì)能源;工程菌種;育種;生物質(zhì)能源 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TS261 文章編號：1009-2374（2016）04-0067-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.034

釀酒酵母被廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)及釀酒行業(yè)，人們一直以來都在利用各種技術(shù)對其進(jìn)行選育和改良，諸如傳統(tǒng)誘變、自然選育等，研究人員更是試圖尋找優(yōu)良的菌株應(yīng)用于食品等行業(yè)的生產(chǎn)。近年來，基因技術(shù)的快速發(fā)展使人們在分子層面上對釀酒酵母更加了解，釀酒酵母作為經(jīng)典模式生物其基因序列已于1996年完成。此外，當(dāng)今社會能源資源大量消耗，環(huán)境問題日益突出，尋找可再生新能源已是人們擺脫能源危機(jī)的重要途徑，乙醇作為生物質(zhì)能源代替化石燃料已成為人們的普遍共識。盡管目前有很多種生產(chǎn)乙醇的方法，使用的工程菌種也多種多樣，但是釀酒酵母產(chǎn)生乙醇的方式仍然是最有效的途徑。因此，利用現(xiàn)在的基因技術(shù)對產(chǎn)乙醇的釀酒酵母進(jìn)行改造，力求提高乙醇的產(chǎn)量，不僅對食品釀酒行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響，同時(shí)對緩解能源危機(jī)也產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。所以近年來在酵母方面的研究大多著力于改良提高釀酒酵母的乙醇產(chǎn)量。本文梳理了近年來釀酒酵母的研究進(jìn)展，以期為廣大研究者提供研究思路。

1 釀酒酵母的選育

1.1 釀酒酵母的常規(guī)育種

一直以來，人們利用各種方法選育優(yōu)良菌株，常規(guī)育種技術(shù)包括自然選育和誘變育種，自然選育是外界環(huán)境對菌種的選擇，也是生物生存的法則，利用生物內(nèi)部諸如半保留復(fù)制、DNA修復(fù)等機(jī)制產(chǎn)生的不定向變異，經(jīng)定向篩選保存留下有利的變異，從而獲得有利的優(yōu)良工程菌種，常規(guī)育種是目前人們獲得優(yōu)良菌種的簡單有效的方法。

誘變育種是利用外在的條件諸如物理的、化學(xué)的手段對菌種施加外源影響，增加突變頻率再來選擇優(yōu)良菌種的方法。我們經(jīng)常使用的紫外誘變來對釀酒酵母進(jìn)行篩選。李艾，李云凱等以實(shí)驗(yàn)室保存的釀酒酵母菌種為原始菌株利用紫外誘變，獲得了一株高溫下仍高產(chǎn)乙醇的菌株。另外，利用誘變育種和基因重拍技術(shù)相結(jié)合即紫外誘變篩選出耐高溫且產(chǎn)量高的菌株，再進(jìn)行雜交獲得產(chǎn)量優(yōu)異的菌株。

1.2 原生質(zhì)體融合

原生質(zhì)體融合是人們利用兩個(gè)不同的原生質(zhì)體在克服細(xì)胞壁的天然障礙后進(jìn)行融合，由于其集中了兩核的遺傳物質(zhì)，能夠獲得更多的遺傳信息，產(chǎn)生更大的遺傳優(yōu)勢，同時(shí)也克服遠(yuǎn)源不能雜交的障礙。挑選性能較好的釀酒酵母菌株，利用原生質(zhì)體融合技術(shù)，可以為我們提供性能優(yōu)異的高產(chǎn)釀酒酵母菌株。Choi等早已利用此技術(shù)將貝酵母（S.bayanus KCMM12633）原生質(zhì)體和釀酒酵母（S.cerevisiae CHY1011）原生質(zhì)體進(jìn)行融合獲得的CHFY0321菌株具有較高的發(fā)酵性能，乙醇產(chǎn)量得到較大的提高。原生質(zhì)體融合為我們選育釀酒酵母提供了一條新的途徑。

2 基因工程選育釀酒酵母

基因工程應(yīng)用廣泛?；蚬こ碳椿蚱唇蛹夹g(shù)，是現(xiàn)代一門新型分子生物技術(shù)，它利用分子遺傳學(xué)理論，將體外的外源基因經(jīng)質(zhì)粒構(gòu)建后導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)，獲得轉(zhuǎn)基因細(xì)胞，由于基因在體外構(gòu)建，可以更好地按自己的目的去設(shè)計(jì)我們所需的產(chǎn)品。近年酵母的分子生物研究進(jìn)展揭示了在釀酒酵母的GC含量較高的地方發(fā)生基因重組的頻率較高其中在16條染色體中較短的染色體相對整個(gè)基因組水平其重組頻率較高。這為我們對釀酒酵母的改良提供了研究方向，利用這些容易發(fā)生重組的基因區(qū)可以讓我們篩選到較好的產(chǎn)乙醇菌株。徐國強(qiáng)、吳滿珍等利用功能基因組學(xué)的方法研究了釀酒酵母的116個(gè)單基因缺失菌株發(fā)酵試驗(yàn)，其結(jié)果表明不同的缺失基因，乙醇產(chǎn)率會有較大的區(qū)別，盡管沒有進(jìn)行大規(guī)模的試驗(yàn)，但這為研究人員利用基因工程技術(shù)對酵母菌株進(jìn)行改良提供了基礎(chǔ)。例如，與釀酒酵母乙醇產(chǎn)率相關(guān)基因hsf1過量表達(dá)后，乙醇的產(chǎn)量大大增加，其產(chǎn)物耐性增強(qiáng)，并且產(chǎn)物的高溫耐性也增加。如果敲除釀酒酵母的gpd1和gpd2基因（這兩個(gè)基因控制碳流方向）反而可以獲得更高的乙醇產(chǎn)量。我們對釀酒酵母的產(chǎn)物耐性的相關(guān)基因已經(jīng)有所了解，對于與釀酒酵母產(chǎn)物耐性有關(guān)的諸多基因，如果我們單從考慮某一個(gè)基因或者某一類基因都不能獲得更好的發(fā)酵用菌株?，F(xiàn)有研究已經(jīng)通過基因技術(shù)對一種酵母的基因組進(jìn)行改良，并且取得了較為理想的效果。如Wei等對克魯斯假絲酵母的多個(gè)基因進(jìn)行改造，所獲得的菌株在各個(gè)方面的性能都顯示出了比野生型菌株更加優(yōu)異。

除此之外，利用基因工程技術(shù)對釀酒酵母進(jìn)行定向改良已是我們的研究熱點(diǎn)，高麗麗等就通過基因敲除和反義RNA技術(shù)在釀酒酵母細(xì)胞內(nèi)影響ERG7基因。再者對于酵母來說，其代謝過程也是由諸多相關(guān)基因構(gòu)成的，有研究就對代謝過程進(jìn)行了定向改造，通過對釀酒酵母代謝過程的轉(zhuǎn)錄因子SPT3進(jìn)行隨機(jī)突變，然后篩選到了耐乙醇性能的菌株，這項(xiàng)研究為我們利用基因工程改造釀酒酵母又提供了一個(gè)靶基因。

釀酒酵母發(fā)酵過程中有乙酸和甘油兩種主要副產(chǎn)物，曹羅元等人通過構(gòu)建反義表達(dá)載體抑制釀酒酵母Y01工程菌中甘油脫氫酶關(guān)鍵基因GPD1轉(zhuǎn)錄，同時(shí)刪除了釀酒酵母DY1工程菌中的乙醛脫氫酶ALD4基因，抑制了酵母發(fā)酵中甘油的產(chǎn)量，進(jìn)而獲得了乙醇產(chǎn)量更高的新型工程菌株――DRY01，其相對原種Y01甘油產(chǎn)量降低了19%，乙醇產(chǎn)量提高了14%。這意味著通過改變釀酒酵母的代謝方向可以更好地利用甘蔗等高糖類植物更高效的生產(chǎn)乙醇。此外影響釀酒酵母大規(guī)模生產(chǎn)乙醇的還存在經(jīng)濟(jì)問題，目前釀酒酵母生產(chǎn)乙醇主要依賴谷物和甘蔗等高糖類植物，這些植物本身就是糧食或經(jīng)濟(jì)作物，用來生產(chǎn)乙醇未免過于浪費(fèi)資源，而且成本很高，這與人們追求廉價(jià)、清潔可再生能源的目的相抵觸。野生型釀酒酵母只能有效利用葡萄藤發(fā)酵乙醇，但是不能利用木糖。理想情況下應(yīng)該使用大量廢棄的農(nóng)產(chǎn)品的副產(chǎn)物，例如秸稈、稻殼、葉片等。限制大規(guī)模使用此類副產(chǎn)物的主要問題是需要先經(jīng)稀酸水解木質(zhì)纖維素才能被釀酒酵母有效分解，這既增加成本又破壞了環(huán)境。為了解決這個(gè)問題，需要為釀酒酵母增加木糖代謝途徑。陸亮、涂振東等人通過將導(dǎo)入5種外源的木糖代謝基因（平滑假絲酵母中的木酮糖激酶基因xks1、熱帶假絲酵母中的木糖醇脫氫酶基因xyl2、樹干畢赤酵母中的木酮糖激酶基因xks1、釀酒酵母內(nèi)源的轉(zhuǎn)醛酶基因tal和轉(zhuǎn)酮酶基因tkl1做成轉(zhuǎn)基因工程菌），隨后在木糖/葡萄糖比例為1∶5的碳源培養(yǎng)基中，乙醇得率為74.85%，有效糖利用率為96.78%，較為有效地利用了木糖。此外區(qū)健發(fā)、朱明軍等人通過RACE獲得了葡萄牙假絲酵母、管囊酵母和紅法夫酵母中的新型木糖還原酶（XR）、木糖醇脫氫酶（XDH）基因，并聯(lián)合嗜熱厭氧桿菌的木糖異構(gòu)酶（XI-PB8），將其重組到釀酒酵母中，獲得同時(shí)具有三條外源木糖代謝途徑的重組工程菌，并證明了其具有木糖代謝能力。

3 結(jié)語

在大力開發(fā)生物質(zhì)能源的背景下，我們需要盡可能地提高生產(chǎn)乙醇的效率，這其中涉及改造釀酒酵母的耐性、產(chǎn)物抑制效應(yīng)、更廣泛的發(fā)酵底物、提高碳源利用效率等。目前雖有一些生物能源公司發(fā)酵獲得乙醇或甲醇，但由于其發(fā)酵是使用大量糧食作物作為底物，在社會上飽受抨擊，所以最好的方式是將能源生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)相結(jié)合，盡量利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物如秸稈、葉片、葉柄、木屑等木質(zhì)纖維素發(fā)酵，但是野生的釀酒酵母不能代謝纖維素，所以近期的研究熱點(diǎn)是通過基因工程的方式將外源的木糖代謝相關(guān)基因?qū)脶劸平湍感纬赊D(zhuǎn)基因工程菌種。目前此類研究發(fā)展很快，研究人員已通過各種途徑獲得了一些能夠利用木糖的工程菌，雖然還存在一些產(chǎn)量低、性能不穩(wěn)定等生產(chǎn)工藝問題，尚不能投入實(shí)際使用，但是通過基因工程的方式將外源的木糖代謝相關(guān)基因?qū)脶劸平湍?，形成轉(zhuǎn)基因工程菌種，進(jìn)而有效利用纖維素資源的方式，是解決生物質(zhì)能源的一種有效途徑。

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生物質(zhì)能源工程技術(shù)范文第4篇

1.1污染現(xiàn)狀

中國每年產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物數(shù)以幾十億t計(jì),由于污染事故與事件逐年增加,才漸漸被人們重視。農(nóng)業(yè)廢棄物在生產(chǎn)過程中由于可利用品位不高,成分復(fù)雜,二次開發(fā)成本高、難度大,同時(shí)缺乏政策的引導(dǎo)和資金的投入,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)廢棄物污染呈現(xiàn)出數(shù)量大、品質(zhì)差、危害多的特點(diǎn)[1]。農(nóng)業(yè)廢棄物污染主要表現(xiàn)在:秸稈焚燒增加了空氣污染指數(shù)并影響到交通和航空運(yùn)輸事業(yè);養(yǎng)殖場周邊污水橫流、臭氣熏天,嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境及景觀、居民的日常生活和身體的健康,直接導(dǎo)致面源污染和水體富營養(yǎng)化;農(nóng)藥、獸藥和重金屬等殘留進(jìn)入土壤,一方面影響到農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì),另一方面增加土壤微生物的耐藥性;農(nóng)業(yè)“白色污染”影響景觀、土壤的正常功能、作物的生長以及農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)等等[1-5]。

1.2資源潛力

農(nóng)業(yè)廢棄物蘊(yùn)藏著巨大的資源。中國產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物按目前的沼氣技術(shù)水平能轉(zhuǎn)化成沼氣3111.5億m3,戶均達(dá)1275.2m3,可解決農(nóng)村的能源短缺;以農(nóng)作物秸稈為例,將目前的5億t秸稈轉(zhuǎn)化為電能,以1kg秸稈產(chǎn)生電1kW•h計(jì)算,就有電能5億kW•h的潛力;作為肥料可提供氮(N):2264.4萬t;磷(P2O5):459.1萬t;鉀(K2O):2715.7萬t;作為飼料,僅玉米秸稈能提供1.9～2.2億t。通過表1中國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化潛力分析可見其巨大的商業(yè)開發(fā)前景[1-4,15,18]。

1.3資源化現(xiàn)狀

中國農(nóng)業(yè)廢棄物再利用有著悠久的歷史,源于中國的堆肥(composting)和沼氣(bio-gas)技術(shù)在傳統(tǒng)的生態(tài)理念指引下被廣泛應(yīng)用,從全國生態(tài)農(nóng)業(yè)示范縣收集到的370多個(gè)生態(tài)農(nóng)業(yè)(ecologyagriculture)實(shí)用模式中,就有1/3是以農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用技術(shù)為紐帶聯(lián)結(jié)形成的高效生產(chǎn)模式[5,6]。近些年來,農(nóng)業(yè)廢棄物在能源化、肥料化、飼料化和材料化上取得了顯著的成績。

1)能源化

農(nóng)業(yè)廢棄物是農(nóng)村能源(ruralenergy)的重要組成部分,在解決農(nóng)村能源短缺和農(nóng)村環(huán)境污染方面有重要的價(jià)值。近年來,中國先后對禽畜糞便厭氧消化、農(nóng)作物秸稈熱解氣化等技術(shù)進(jìn)行了攻關(guān)研究和開發(fā),已經(jīng)取得了一定成績,生物質(zhì)能高新轉(zhuǎn)換技術(shù)不僅滿足農(nóng)民富裕后對優(yōu)質(zhì)能源的迫切需求,也在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域中得到應(yīng)用,目前農(nóng)業(yè)廢棄物能源化的方向有:高效沼氣和發(fā)電工程系統(tǒng)研究;組裝式沼氣發(fā)酵裝置及配套設(shè)備和工藝技術(shù)研究;中熱值秸稈氣化裝置和燃?xì)鈨艋夹g(shù)研究;移動(dòng)式秸稈干燥糧食工藝及成套設(shè)備研究;秸稈干發(fā)酵及其配套技術(shù)研究;秸稈直接燃燒供熱系統(tǒng)技術(shù)研究;纖維素原料生產(chǎn)燃料乙醇技術(shù)研究;生物質(zhì)熱解液化制備燃料油、間接液化生產(chǎn)合成柴油和副產(chǎn)物綜合利用技術(shù)研究;有機(jī)垃圾混合燃燒發(fā)電技術(shù);城市垃圾填埋場沼氣發(fā)電技術(shù);“四位一體”模式和“能源-環(huán)境工程”技術(shù)農(nóng)業(yè)生態(tài)綜合利用模式研究等[1,8-11]。

2)肥料化

農(nóng)業(yè)廢棄物(畜禽糞便、秸稈等)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾的肥料化在提高土壤肥力,增加土壤有機(jī)質(zhì),改善土壤結(jié)構(gòu)等方面有其獨(dú)特的作用。近年來,農(nóng)業(yè)廢棄物肥料化的主要方向有:畜禽糞便開發(fā)研制的生態(tài)型肥料和土壤修復(fù)劑等技術(shù);不同原料好氧堆肥關(guān)鍵技術(shù)研究;高效發(fā)酵微生物篩選技術(shù)研究;以城鄉(xiāng)有機(jī)肥為原料,配以生物接種劑和其他添加劑,高效有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)研究;農(nóng)業(yè)廢棄物的腐生生物高值化轉(zhuǎn)化技術(shù)研究;畜禽糞便高溫堆肥產(chǎn)品的復(fù)混肥生產(chǎn)技術(shù)研究;秸稈等植物纖維類廢棄物漚肥還田技術(shù)研究;農(nóng)作物秸稈整株還田、根茬粉碎還田技術(shù)研究[1-4,12-14]。

3)飼料化

目前,農(nóng)業(yè)廢棄物的飼料化主要分為植物纖維性廢棄物的飼料化和動(dòng)物性廢棄物的飼料化,因?yàn)檗r(nóng)業(yè)廢棄物中含有大量的蛋白質(zhì)和纖維類物質(zhì),經(jīng)過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)處理,便可作為飼料應(yīng)用。主要的技術(shù)有:通過微生物處理轉(zhuǎn)化技術(shù),將秸稈、木屑等植物廢棄物加工變?yōu)槲⑸锏鞍桩a(chǎn)品的技術(shù)研究;通過發(fā)酵技術(shù)對青綠秸稈處理的青儲飼料化研究;通過對秸稈等廢物氨化處理,改善原料適口性和營養(yǎng)價(jià)值氨化技術(shù)研究。動(dòng)物性廢棄物的飼料化主要是畜禽糞便和加工下腳料的飼料化研究,由于動(dòng)物性廢棄物的飼料化存在太多的安全隱患,不值得提倡[1,6,13,16],因此不在這里贅述。

4)材料化

利用農(nóng)業(yè)廢棄物中的高蛋白質(zhì)資源和纖維性材料生產(chǎn)多種生物質(zhì)材料和生產(chǎn)資料是農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的又一個(gè)拓展領(lǐng)域,有著廣闊的前景。目前的研究主要包括,利用農(nóng)業(yè)廢棄物中的高纖維性植物廢棄物生產(chǎn)紙板、人造纖維板、輕質(zhì)建材板等材料研究;通過固化、炭化技術(shù)制成活性炭技術(shù)研究;生產(chǎn)可降解餐具材料和纖維素薄膜研究;制取木糖(醇)的研究。主要應(yīng)用方法有:稻殼作為生產(chǎn)白碳黑、炭化硅陶瓷、氮化硅陶瓷的原料;秸稈、稻殼經(jīng)炭化后生產(chǎn)鋼鐵冶金行業(yè)金屬液面的新型保溫材料;麥草經(jīng)常壓水解、溶劑萃取反應(yīng)后制取糠醛;甘蔗渣、玉米渣等制取膳食纖維;利用秸稈、棉籽皮、樹枝葉等栽培食用菌;棉籽加工廢棄物清潔油污地面;棉稈皮、棉鈴殼等含有酚式羥基化學(xué)成分制成聚合陽離子交換樹脂吸收重金屬[1,14,17,21]。

2中國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的主要問題

在中國的現(xiàn)實(shí)社會環(huán)境中,由于農(nóng)業(yè)廢棄物的數(shù)量大、品質(zhì)差、危害多的特點(diǎn),人們對農(nóng)業(yè)廢棄物的價(jià)值還存在一些消極的觀念,沒有放在整個(gè)社會循環(huán)系統(tǒng)中考慮,導(dǎo)致對農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的重視程度不夠、資源總量估計(jì)不清,技術(shù)支撐不足,政策引導(dǎo)不力等的現(xiàn)實(shí)問題,阻礙了農(nóng)業(yè)廢棄物資源化與生物質(zhì)能利用技術(shù)的發(fā)展、推廣和應(yīng)用[1,19]。

2.1資源總量不清

中國每年到底產(chǎn)生多少農(nóng)業(yè)廢棄物,這些廢棄物呈怎樣的分布,利用狀況如何,對環(huán)境造成多大影響,沒有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和記錄,僅僅是根據(jù)作物和養(yǎng)殖規(guī)模估算。不同部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)出入很大,難辯真?zhèn)?農(nóng)業(yè)廢棄物是如何處置處理的,各種消納和利用途徑比例及具體應(yīng)用情況如何,沒有量化的數(shù)據(jù),也沒有估算的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。各地根據(jù)農(nóng)業(yè)廢棄物的數(shù)量、特點(diǎn),以及不同區(qū)域依據(jù)其地區(qū)特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r因地制宜確定的農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用模式有哪些,都沒有明確的數(shù)據(jù),中國的農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生量和危害停留在粗略的估算上,數(shù)據(jù)不準(zhǔn),家底不清,導(dǎo)致中國農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用的盲目性,限制了切實(shí)可行政策的制定[1,18,19]。

2.2重視程度不夠

數(shù)以幾十億t計(jì)的農(nóng)業(yè)廢棄物已經(jīng)成為中國最大的污染源和潛在資源庫。以2003年中國畜禽糞便產(chǎn)生量為例,所產(chǎn)生的21億t畜禽糞便是中國固體廢棄物產(chǎn)生量的2.4倍。畜禽糞便化學(xué)耗氧量的排放量已達(dá)9118萬t,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過中國工業(yè)廢水和生活廢水的排放量之和。如果這些廢棄物不能有效地?zé)o害化處理和轉(zhuǎn)化為資源,就是一個(gè)巨大的污染源。據(jù)國家環(huán)保局在太湖地區(qū)的調(diào)查,農(nóng)業(yè)廢棄物的污染占面源污染的60%。農(nóng)業(yè)廢棄物又是一個(gè)有巨大潛力的資源庫。若將全國農(nóng)業(yè)廢棄物所蘊(yùn)含的能量轉(zhuǎn)化成沼氣計(jì)算可達(dá)3111.5億m3,戶均達(dá)1275.2m3[1,2]。解決農(nóng)村的能源問題綽綽有余。因此,農(nóng)業(yè)廢棄物是一最大的擱置資源。目前,人們對農(nóng)業(yè)廢棄物的這種雙重性認(rèn)識不清,重視不夠[1,7]。

2.3技術(shù)裝備落后

雖然中國有農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的傳統(tǒng),但是創(chuàng)新的技術(shù)少,有自己知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和有很好適應(yīng)性能和推廣價(jià)值的技術(shù)更少。實(shí)際上我們原有的優(yōu)良傳統(tǒng)技術(shù)(堆肥技術(shù)、沼氣技術(shù))沒有大的發(fā)展,就是由于長期困擾生產(chǎn)的一些問題,比如發(fā)酵過程中的微生物篩選,沼氣的產(chǎn)氣率和設(shè)備、堆肥的設(shè)備和氮素?fù)p失沒有得到很好的解決。學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)又不到位,如,中國規(guī)?；B(yǎng)豬場廢棄物處理的設(shè)備引進(jìn)過程中,沒有很好的吸收和消化國外的整套技術(shù)。不清楚農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)品開發(fā)的主攻方向,導(dǎo)致中國的農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化產(chǎn)品品種單一、質(zhì)量差、利用率低、商品價(jià)值低,不能形成產(chǎn)業(yè)化,無論在國內(nèi)還是在國際市場上都沒有競爭力,也就不能有效的轉(zhuǎn)化農(nóng)業(yè)廢棄物,實(shí)現(xiàn)資源化利用;同時(shí)在設(shè)備的投入上,財(cái)政的支撐和吸納社會資金的能力不足,一些很好的技術(shù)在產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)化過程中,得不到應(yīng)用和推廣,導(dǎo)致廢棄物的資源化在低水平上重復(fù)以至發(fā)展緩慢,不能適應(yīng)社會生產(chǎn)的需求[1]。

2.4政策法規(guī)缺乏

中國目前已建立了若干項(xiàng)涉及廢棄物資源化的環(huán)境政策,主要是由國家環(huán)?？偩殖雠_政策,然而相關(guān)的農(nóng)業(yè)部門,主要是抓“谷物、肉、蛋、奶”的生產(chǎn),并不重視農(nóng)業(yè)廢棄物這類“副產(chǎn)品”,更談不上相應(yīng)的鼓勵(lì)治理政策,即便是在食品安全受到高度重視的大背景下,農(nóng)業(yè)廢棄物的處理與資源化也沒有擺在應(yīng)有的位置,而且多頭管理也造成部門間的有關(guān)政策法規(guī)的矛盾和沖突。目前的策略基本上是采取末端治理思路去“堵絕”污染,沒有強(qiáng)調(diào)全過程的綜合治理,這樣“堵”的結(jié)果是廢棄物累積性危害的爆發(fā)。目前的政策主要是廢棄物的治理性和限制性的政策,標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則不全面,不統(tǒng)一,有些標(biāo)準(zhǔn)要求高,缺乏監(jiān)督管理機(jī)制,只有“罰”沒有“獎(jiǎng)”,可操作性不強(qiáng),運(yùn)行成本超過相關(guān)責(zé)任人的承擔(dān)負(fù)荷,執(zhí)法人員執(zhí)行難度大,導(dǎo)致政策落實(shí)難。此外,還沒有一套完整的有關(guān)農(nóng)業(yè)廢棄物利用的專門法律或法規(guī),而且針對不同地域和不同類型的農(nóng)業(yè)廢棄物沒有相應(yīng)的廢棄物管理辦法,更談不上系統(tǒng)的監(jiān)測、監(jiān)管、預(yù)測、預(yù)警體系。中國急需要制定出相關(guān)的法律和法規(guī)來規(guī)范廢棄物的資源化利用[1,7]。

3中國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的發(fā)展戰(zhàn)略

3.1總體發(fā)展思路

中國在未來15～20年,農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生總量依然呈增加的趨勢,如果不加合理的利用和處理,農(nóng)業(yè)廢棄物,尤其是畜禽養(yǎng)殖對環(huán)境的污染將更加嚴(yán)重。農(nóng)業(yè)廢棄物的處理與資源化不僅關(guān)系到資源的再利用和環(huán)境安全,而且與農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)村小康社會的建設(shè)緊密相關(guān)。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的總體發(fā)展戰(zhàn)略思路是按循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論,以人為本,由廢棄物的生態(tài)循環(huán)開始,逐級發(fā)展到循環(huán)農(nóng)業(yè),循環(huán)社會的“三環(huán)”循環(huán)總體發(fā)展戰(zhàn)略思路:第一個(gè)“環(huán)”是從農(nóng)業(yè)本身發(fā)展的層面,按照生態(tài)循環(huán)原理,以農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用為切入點(diǎn)連接種植和養(yǎng)殖業(yè),構(gòu)建循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式;第二個(gè)“環(huán)”是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原理,構(gòu)建生產(chǎn)-生活-生態(tài)-生命(人)一體化協(xié)調(diào)發(fā)展的“四位一體”農(nóng)村發(fā)展模式;第三“環(huán)”為在上述兩個(gè)循環(huán)的基礎(chǔ)上,形成具有循環(huán)社會特征的農(nóng)村小康社會。農(nóng)業(yè)廢棄物的合理利用和處理,主要的技術(shù)突破在以下幾個(gè)方面:生物處理和生態(tài)利用技術(shù)的結(jié)合將進(jìn)一步提高物質(zhì)、能量轉(zhuǎn)換效率,提高產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)和商品價(jià)值,降低生產(chǎn)成本;新技術(shù)、新工藝進(jìn)步,促進(jìn)生物質(zhì)能源在可再生能源結(jié)構(gòu)中所占比例;形成比較完善的生產(chǎn)體系和服務(wù)體系,保護(hù)環(huán)境和國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

1)單項(xiàng)技術(shù)

以現(xiàn)代生物技術(shù)、信息技術(shù)和工程技術(shù)提升現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品的技術(shù)含量。比如發(fā)酵工程中微生物的篩選和高效工程菌的構(gòu)建,高效率的機(jī)械設(shè)備與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合,通過工藝和工程技術(shù)的升級和設(shè)備水平的提高,提高廢棄物無害化、資源化的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

2)技術(shù)集成

依據(jù)不同地區(qū)資源優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,因地制宜利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)并與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合,按照“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的原則,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法,將各種技術(shù)優(yōu)化組合,構(gòu)建農(nóng)業(yè)廢棄物資源化高效利用生態(tài)模式。建立和完善農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)體系和技術(shù)保障體系。實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)兩個(gè)系統(tǒng)的良性循環(huán),達(dá)到經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會三大效益的統(tǒng)一。

3.2發(fā)展戰(zhàn)略重點(diǎn)

通過廢棄物處理與資源化技術(shù)升級和產(chǎn)品拓展,實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化產(chǎn)品的無害化、高效化、高質(zhì)化和工業(yè)化。具體有十個(gè)重點(diǎn)課題,即:農(nóng)業(yè)廢棄資源肥料生產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化;農(nóng)業(yè)廢棄資源飼料化技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化;農(nóng)業(yè)廢棄資源新材料生產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化;農(nóng)業(yè)廢棄資源生產(chǎn)生化制品技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化;基于信息技術(shù)的廢棄物環(huán)境安全和預(yù)警體系研究與建設(shè);農(nóng)業(yè)廢棄物污染治理環(huán)境工程與生態(tài)技術(shù);用于環(huán)境污染物治理和廢棄物資源化的生物技術(shù);廢棄物處理與綜合資源化利用生態(tài)工程模式;現(xiàn)代工程技術(shù)提升廢棄資源機(jī)械設(shè)備研發(fā)與示范推廣;農(nóng)林廢棄物生物轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)研究。

4中國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的對策和保證措施

通過對中國農(nóng)業(yè)廢棄物污染現(xiàn)狀和資源化技術(shù)現(xiàn)狀以及主要的瓶頸和資源潛力的分析,依據(jù)中國未來全面實(shí)現(xiàn)小康社會和GDP翻兩番的目標(biāo)和目前面臨的“三農(nóng)”現(xiàn)狀,應(yīng)用現(xiàn)代的生物技術(shù)和工程技術(shù)提升農(nóng)業(yè)廢棄物的肥料化、能源化、飼料化和材料化水平;針對農(nóng)業(yè)廢棄物的數(shù)量大、品質(zhì)差、危害多的特點(diǎn),提高廢棄物的利用率,消除農(nóng)業(yè)廢棄物對環(huán)境的污染,開發(fā)生物質(zhì)能源,發(fā)展生物質(zhì)經(jīng)濟(jì),變廢為寶,物盡其用,需要從政策上引導(dǎo)、技術(shù)升級支撐、確保資金投入等方面,使農(nóng)業(yè)廢棄物資源化得以落實(shí)。

4.1政策引導(dǎo)

針對農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化缺乏相關(guān)的政策性引導(dǎo),應(yīng)制定出廢棄物資源化的相應(yīng)政策,明確廢棄物資源化的方向是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)農(nóng)業(yè),通過制定相關(guān)法規(guī)教育和提高全民的生態(tài)環(huán)保素質(zhì),鼓勵(lì)相關(guān)技術(shù)的引進(jìn)和中國具有自主知識產(chǎn)權(quán)開發(fā),扶持相關(guān)人才的培養(yǎng),補(bǔ)充和修改相關(guān)治理政策,實(shí)行全過程管理與末端治理相結(jié)合的原則,環(huán)保部門和農(nóng)業(yè)部門相結(jié)合,政策和法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要有步驟、分階段、分區(qū)域的制定和落實(shí),標(biāo)準(zhǔn)要切實(shí)可行。

4.2技術(shù)支持

農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化要依靠技術(shù)支撐,在現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,組合升級,解決兩個(gè)層次和兩個(gè)升級的關(guān)鍵技術(shù)。兩個(gè)層次是農(nóng)業(yè)廢棄物集中程度比較高的養(yǎng)殖場等點(diǎn)源污染環(huán)境治理和資源利用技術(shù)的攻關(guān)和農(nóng)村廣大區(qū)域面源污染綜合治理和資源化利用問題的技術(shù)攻關(guān);兩個(gè)技術(shù)升級是提高轉(zhuǎn)化效率和提高轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量,將大量的污染物轉(zhuǎn)化為能源物質(zhì)和資源,消除環(huán)境污染,通過技術(shù)的升級,降低運(yùn)行成本,提高效益。

4.3投入資金

投入不僅是資金的投入,還要有管理、人才等等,但是資金的投入是農(nóng)業(yè)廢棄物資源的保證,環(huán)保政策落到實(shí)處,將技術(shù)關(guān)鍵和難點(diǎn)順利攻克。相關(guān)政府單位的財(cái)政支持引導(dǎo)廢棄物資源化的方向,解決面上的污染問題和廣大農(nóng)村的能源短缺,吸納社會資金和鼓勵(lì)企業(yè)的參與,生產(chǎn)高值化產(chǎn)品,促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物在整個(gè)社會循環(huán)圈中的流動(dòng)和循環(huán)。

生物質(zhì)能源工程技術(shù)范文第5篇

關(guān)鍵詞：循環(huán)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展生物質(zhì)能源

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

前言：農(nóng)林種植業(yè)廢棄物包括農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的秸稈，經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)和利用利用過程產(chǎn)生的固廢；林業(yè)產(chǎn)生的樹葉、樹枝、樹頭等等，如處理不當(dāng)本來的“資源”變?yōu)椤拔廴驹础?，對生態(tài)環(huán)境造成了很大的影響。

農(nóng)林種植業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生和處理現(xiàn)狀問題

湛江市地處熱帶、亞熱帶地區(qū)，人口密集，農(nóng)林種植業(yè)規(guī)?；l(fā)展迅速，每年生產(chǎn)大量農(nóng)作物稈秸和林業(yè)產(chǎn)生的樹葉、樹枝、樹頭等農(nóng)林種植業(yè)廢棄物，隨著農(nóng)林種植業(yè)的發(fā)展以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和農(nóng)民生活水平的提高，對原來用作燃料和肥料的農(nóng)業(yè)廢棄物的利用越來越少，農(nóng)業(yè)廢棄物越來越多。目前農(nóng)作物秸稈或加工利用后固體廢物以及林業(yè)產(chǎn)生的樹葉、樹枝、樹頭等有60%未被有效利用，隨處堆放或就地焚燒，不僅浪費(fèi)資源，還嚴(yán)重污染了環(huán)境。

農(nóng)林種植業(yè)固體廢棄物資源化利用具有重要的意義

農(nóng)作物稈秸和林業(yè)產(chǎn)生的樹葉、樹枝、樹頭等農(nóng)林種植業(yè)廢棄物含有大量的有機(jī)物，據(jù)測定，很多農(nóng)作物的副產(chǎn)品的化學(xué)能不亞于其主產(chǎn)品。因此，農(nóng)林種植業(yè)廢棄物利用蘊(yùn)藏著廣闊的發(fā)展前景。農(nóng)業(yè)廢棄物是數(shù)量巨大的可再生資源，發(fā)展農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用技術(shù)裝備，科學(xué)開發(fā)利用農(nóng)業(yè)廢棄物，生物質(zhì)資源開發(fā)利用，將廢棄秸稈等變廢為寶，成為生產(chǎn)資源，既增加農(nóng)民收入、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，對改善生態(tài)環(huán)境、發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

“循環(huán)再生”是農(nóng)業(yè)廢棄物利用的必然選擇

3.1 循環(huán)農(nóng)業(yè)在我國生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中的需求。農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的改革與升級已成為必然。循環(huán)農(nóng)業(yè)廣泛吸收國內(nèi)外可持續(xù)農(nóng)業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)，把農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與自然生態(tài)循環(huán)融為一體，注重農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)和廢棄物綜合利用，通過物質(zhì)能量的多級循環(huán)利用達(dá)到節(jié)約資源與減輕污染的目的，促使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)逐漸向良性循環(huán)方向轉(zhuǎn)變，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。 3.2循環(huán)農(nóng)業(yè)技術(shù)已日臻成熟。農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用技術(shù)就是通過物質(zhì)能量的多級循環(huán)利用達(dá)到節(jié)約資源與減輕污染的目的，促使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)逐漸向良性循環(huán)方向轉(zhuǎn)變。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式與生產(chǎn)環(huán)境的改善，農(nóng)業(yè)成本大幅度下降而生產(chǎn)力顯著提高，農(nóng)民收入穩(wěn)步增長，同時(shí)農(nóng)村剩余勞動(dòng)力得以充分利用。由此可以看出，廢棄物循環(huán)利用技術(shù)是一種生態(tài)效益、社會效益與經(jīng)濟(jì)效益并重的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)，有利于解決目前我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展中出現(xiàn)的諸多問題，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，是我市文明生態(tài)村建設(shè)的必然選擇。例如本地區(qū)主要經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物甘蔗的生產(chǎn)及其廢物綜合利用模式及經(jīng)濟(jì)林桉樹的固體廢物的利用模式。

發(fā)展農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用模式

抓好農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用,應(yīng)主要從農(nóng)林種植業(yè)固體廢棄物綜合利用來發(fā)展農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用技術(shù)裝備?，F(xiàn)代能源化、資源化利用模式

（1）生物質(zhì)能源利用已成為我國解決能源短缺問題的重要舉措之一。而隨著生物質(zhì)能源利用技術(shù)裝備的發(fā)展，秸稈發(fā)電技術(shù)裝備也日趨成熟，積極引導(dǎo)生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)發(fā)展，提高農(nóng)林種植業(yè)固體廢棄物利用率。湛江市遂溪縣于2011年底建成了生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，主要收集整個(gè)湛江及周邊地區(qū)農(nóng)林種植業(yè)固體廢棄物加以發(fā)電利用。同時(shí)，農(nóng)作物固體廢棄物經(jīng)破碎后發(fā)展沼氣技術(shù)，積極研發(fā)與示范推廣農(nóng)村沼氣利用模式。

（2）利用微生物以纖維素為基質(zhì)生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白質(zhì)是當(dāng)今利用纖維素的最為有效的方法之一。利用農(nóng)業(yè)廢棄物栽培食用菌，可改變資源浪費(fèi)型傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)草成金、化害為利、變廢為寶、無廢生產(chǎn)”，是農(nóng)業(yè)廢棄物的綜合開發(fā)利用一條最為有效、持久的捷徑。沼氣在我國的推廣和使用已經(jīng)有了豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。以食用菌工程技術(shù)、沼氣工程技術(shù)為紐帶，按照“循環(huán)再生”理論，連接種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)，形成種植業(yè)－養(yǎng)殖業(yè)－食用菌—沼氣—種植業(yè)循環(huán)鏈，是農(nóng)業(yè)廢棄資源多層次環(huán)保循環(huán)利用的有效途徑。

總之，農(nóng)林種植業(yè)固體廢棄物的綜合利用是發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。運(yùn)用可持續(xù)發(fā)展思想和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論與生態(tài)工程學(xué)的方法，提高農(nóng)業(yè)綜合利用率，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展， 地方政府應(yīng)當(dāng)給予農(nóng)民示范引導(dǎo)，并加大宣傳力度與財(cái)政扶持力度，調(diào)整和優(yōu)化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)業(yè)系統(tǒng)物質(zhì)能量的多級循環(huán)利用，嚴(yán)格控制外部有害物質(zhì)的投入和農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生，最大程度地減輕環(huán)境污染，把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)真正納入到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)中，實(shí)現(xiàn)生態(tài)的良性循環(huán)與農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收。

參考文獻(xiàn)

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