生物质燃料用途范例(3篇)
生物质燃料用途范文
【关键词】生物质能;农村;发展
一、我国农村现有生物质能源利用的现状
我国耕地面积为18.37亿亩,盐碱地约14.87亿亩。农民是土地真正意义上的主人和耕种者,多年来我国农村多实行自由式耕种方法,种什么,种多少,都取决于农民。对于耕种非粮生物质能源的原材料如:蓖麻、甜高粱、木薯、麻疯树、棕榈、苏子等,缺乏统筹安排,农业产业化格局还没有形成,一部分未耕土地还没有得到合理的利用,在农村发展生物质能有很大的潜力;多年来我国政府大力倡导在满足城镇居民口粮的基础上,挖掘闲散地,规模化种植非粮生物质可燃原料,针对农村具体情况,合理安排土地资源,走可持续发展的高效、低碳、环保之路,经过努力目前已经初见成效;我国从南到北建立了很多非粮生物质燃料的原材料生产示范基地,加快了农业结构调整的进度;我国农村传统的能源转换形式是直接燃烧秸秆类农作物,用于取暖、烧饭,这种极为落后的高污染、低热量的能源利用方式,造成资源浪费和严重的环境污染。目前适合我国农村生物质能发展的非粮物质有很多,按照生物质的特点及转化方式可分为固体燃料、液体燃料、气体燃料三种。
二、固体生物质燃料
固体生物质燃料是指农作物秸秆、薪柴、乔木、谷壳等可燃性物质。我国农作物仅秸秆一项年产量就可达到7亿吨,稻壳、蔗渣等农业加工残余物0.84亿吨,薪柴及林业加工废料1.58亿吨。在可开发的生物质资源中,能源作物的种植和开发潜力很大,农作物秸秆有40%作为饲料、肥料和工业原料,尚有60%可用于能源开发利用,约相当2.1亿吨的标准煤;薪柴也是重要生物质资源,有40%林业剩余物可以利用,约相当0.3亿吨的标准煤;大量的农业副产品的剩余物、废弃物,蕴藏着巨大的生物质能源,为生物质能的利用开辟了一条重要途径。
目前我们采取一种新技术,将秸秆、稻壳去湿、去杂土,在一定温度和压力下压缩成块状、棒状、颗粒状等成型燃料。提高了其运输和储存能力,改善秸秆燃烧性能,提高利用效益。在我国农村,对生物质资源比较集中的地区,可以就地取材,减少成本。利用小型生物质发电设施,通过燃烧秸秆和灌木屑发电,既可做到废物利用,又可以降低发电过程对环境的污染。另外,现有农村电厂利用木材屑和农作物的残余物与煤的混合燃烧是比较现实的一项技术,这样提高了农林废弃物的利用率,也降低了纯燃煤对大气的污染,缓解人们对化石能源的依赖。我国在秸秆固体成型的生产和应用方面已经初步形成了一定的规模,主要以锯末和秸秆、稻壳、灌木为原料,满足农村居民的生活用能、农机具用能和发电用能等。近些年来国家出台一系列政策,采取综合性补助的方式,支持从事秸秆成型燃料的农村加工企业,尤其鼓励农村小型生物质电厂的建设。目前开展的一般生物质直接燃烧发电,这项技术相对较为简单很容易掌握,适合在农村发展。我国技术人员开发出适合村镇使用的小型生物质发电设备,利用稻壳、秸秆作原料,因地制宜地走适合村镇发展电力(villagepowerplant)的道路,在农村节能减排中做出了贡献。
三、液体生物质燃料
生物液体燃料是指生物乙醇、生物柴油,它作为化石能源石油的替代品,是液体燃料中理想的选择。液体生物燃料来源于可再生能源,温室气体净排放几乎是零,是理想的朝阳产业。我们研制的以玉米、甘蔗、甜菜、豆类、食用油为第一代生物燃料原料的生产技术已经被淘汰。以秸秆类、谷壳类、甘薯、蓖麻等为原料的非粮生物燃料生产技术已经形成,而这类原料取于农村、用于农村,成本低廉,可以形成规模化生产。产品如有剩余还可以作为商品燃油的形式卖给城市居民,增加农民收入。以秸秆、谷壳、麻疯树、甘薯、苏子、亚麻等农业废弃物、非粮植物为原料的第二代生物燃料被公认为具有巨大的替代石油的潜力,据有广阔的市场发展前景。
生物质燃料用途范文
关键词秸秆;易货合同;生物质;成型颗粒燃料;新能源
中图分类号X71
文献标识码A文章编号1002-2104(2015)09-0108-06doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2015.09.014
秸秆禁烧是社会关注的热点问题:一方面,秸秆禁烧令无法根本上阻止农民继续大规模焚烧秸秆,并由此带来严重的雾霾天气[1]。2014年10月25日,长春市空气质量指数AQI“爆表”,高达500,秸秆焚烧是主要原因[2]。另一方面,现有生物质发电厂普遍存在秸秆收集难、即便是在国家大量补贴的情况依然很难实现收支平衡的现象。为什么政府年年发通知禁烧秸秆,年年禁不住?为什么农民宁愿冒着被罚风险去“偷”烧秸秆,也不把秸秆卖给生物电厂呢?有没有一条秸秆能源化利用的有效途径?
带着这些问题,中国社会科学院工业经济研究所能源经济研究中心的专家们于2014年11月专程到吉林长春进行调研。通过调研发现:第一,在国家能源局与吉林省能源局共同支持下,吉林长春用“易货合同模式”――一种秸秆能源化利用的新模式,发展秸秆颗粒成型燃料(以下简称颗粒生物质能),在治理秸秆禁烧、替代煤炭、解决农民冬季取暖、改善农村生活环境、提供农民就业等方面,表现出良好的经济社会价值,值得有条件的地区学习借鉴。第二,颗粒生物质能是农村作物秸秆能源利用的重要方式,是改变农村用能习惯和能源消费结构的重要途径,对发展农村循环经济、提高农民生活质量具有重要的现实意义。第三,农村用能革命是全面小康社会的物质基础,它关系到农村家庭生活水平的提高、能源公平和中国能源发展的全局。用“易货合同模式”发展秸秆生物质能,将为我国部分地区农村生物质能源规模化、工业化发展,提供了一条经济适用的途径,也是传统农业县乡发展新能源、实现农村用能革命的重要手段。
1秸秆颗粒燃料发展的易货合同模式
秸秆颗粒燃料发展的易货合同模式是农村秸秆能源化利用的一种新模式,它是指以秸秆颗粒燃料加工企业为主导,通过农民用秸秆换取秸秆成型颗粒燃料,实现秸秆收集、颗粒燃料加工生产的一种颗粒生物质能的发展模式。
该模式将解决农民用能问题与新能源产业稳定发展结合起来、禁烧秸秆与秸秆能源化利用结合起来、秸秆收集与秸秆成型颗粒燃料市场开拓结合起来,解决了农民炊事、取暖的能源需求,实现了禁烧秸秆和秸秆能源化利用的目标。具体做法就是:秸秆颗粒加工企业与农户签订“能源易货合同”。合同核心内容主要包括:第一,农户每年用15t-20t秸秆跟企业换5t秸秆成型颗粒燃料,同时要求农户与当地政府签订秸秆禁烧责任书。第二,企业为签约户无偿提供秸秆成型颗粒燃料炉具和技术服务,用易货贸易的方式向签约农户每年提供5t的颗粒生物质能。
该模式的核心是农民不花钱用自家地里的秸秆,换回清洁的颗粒生物质能替代煤炭取暖做饭;企业在少花钱实现秸秆资源收集的同时,锁定了颗粒生物质能用户,降低了经营风险。秸秆颗粒燃料发展的易货合同模式的魅力在于:自己不花一分钱、不要国家一分钱,农民就能用上清洁的颗粒生物质能,较好地解决了企业发展生物质能时的秸秆收集瓶颈和市场开拓问题,是低成本秸秆能源化利用的有效途径之一。
在易货合同模式颗粒生物质能产业链条上,各利益关系见图1。
2“易货合同模式”发展成型颗粒燃料新能源的优势分析
我们从产业链条下的利益主体,即农户、企业、政府,分析“易货合同模式”发展成型颗粒燃料新能源的优势。
2.1农户利益分析
调查发现,用秸秆颗粒燃料取暖炊事对农户来说有三大好处。
2.1.1变废为宝,农户不花钱用上了清洁的新能源
过去用秸秆烧火做饭,一家人需要2-3车秸秆,剩余的大部分没什么用;6个月的冬季,平均每户烧炕取暖得用2-3t散煤,要花1000元;现如今不花一分钱,农户用自家地里产的颗粒燃料,15t秸秆换5t成型颗粒,就够自家一年取暖做饭用能了。东白_村之所以写入我们的报告,是因为东白_村第10小组,一个自然屯的村民们基本都用上了颗粒燃料取暖做饭。东白_村位于吉林长春农安县城北偏西约40km处,属杨树林乡。白_村下辖17个村民小组,1265户,分布在16个自然屯。东白_村第10小组约有土地100hm2,每公顷玉米地可产8-9t玉米秸秆,地里产的秸秆足够全屯60户人家取暖做饭了。每年少烧散煤150t,少花钱6万多元。
目前这种“易货合同模式”使用颗粒燃料取暖做饭,已在吉林长春杨树林乡2000农户中推广,杨树林乡政府、医院、学校、敬老院和10个商业用户全部采用颗粒燃料供热[2]。由于秸秆收集、加工和农民用能相结合,农民既是秸秆的提供者,也是颗粒燃料受益者。正是因为不花钱可以用上清洁能源,让农户有了收集秸秆的积极性、禁焚秸秆的自觉性。
2.1.2实现农田秸秆清理目的
农民大规模焚烧玉米秸秆主要是农业生产做好土地清理准备工作。目前主要是焚烧和秸秆粉碎还田,但是大规模秸秆焚烧和秸秆还田对农业生产可能产生一定的不利影响:一是焚烧秸秆会破坏土壤结构,形成板结,造成农田质量下降;还会直接烧死、烫死土壤中的有益微生物,影响作物对土壤养分的充分吸收,直接影响农田作物的产量和质量,影响农业收成。二是秸秆焚烧后留下的钾素和磷素,多呈不溶解状,很难被农作物吸收。三是秸秆粉碎还田,一方面还田后的秸秆不易腐烂,影响下茬播种质量,另一方面,秸秆粉碎还田须要深埋,这样就会把生土翻出,也会影响作物产量与质量。通过“易货合同模式”发展秸秆成型颗粒燃料,可以达到了农田清理准备的目的。
2.1.3改善了农民自家的生活卫生环境
以往用秸秆直接做饭,燃烧效率低(20%)、灰尘多,用农民的话来说,就是特别“埋汰”,到了春季秸秆生虫,家里环境卫生更差。如今用加工好的颗粒燃料做饭取暖,燃烧效率高(85%),火焰稳定接近天然气,几乎无灰尘,存放取用方便,干净卫生。
2.2社会经济与环保效益分析
通过调研发现,农村发展成型颗粒燃料新能源,对当地经济发展、秸秆资源商品化利用起着积极的作用,具有较好的经济社会效益与环境效益。
2.2.1带动当地农村劳动力就业,经济效益显著
秸秆转化为成型燃料,涉及资源收集、加工、储运、锅炉燃具制造和服务五大领域,产业链条长,辐射范围广,可以促进农民就业。我们调研的吉林农安县杨树林乡年产5万t秸秆成型燃料示范项目,该项目直接吸纳就业180人,年创造工业产值3700万元,拉动社会投资3000万元。吉林是产粮大省,年产秸秆产量4000万t左右,按照吉林省规划,到2022年前开发秸秆成型燃料300万t(折标煤150万t),按我们调研的示范项目数据推算,吉林秸秆成型颗粒燃料产业的潜在吸纳就业1多万人,直接带动社会投资18亿元,年创造工业产值22.5亿元。如果按我们调研的林农安县杨树林乡年产5万t秸秆成型燃料示范项目数据,即那么吉林400万t需要投资24亿元,每年将创造工业产值30亿元,为企业带来收入3.6亿元。
2.2.2环境效益和节能减排效果显著
替代农村散煤,环境贡献大。调研的年产5万t颗粒燃料项目,如果其中3万t为易货模式,那么每年直接可为2300户农民提供1.17万t的易货生物质能源,为农民节省了285万元取暖支出(假如散煤价格为350元/t),直接少用散煤5800t。替代2.5万t标煤的煤炭,减少CO2排放6.55万t、SO2排放600t和NOX排放185t。
如果吉林易货合同模式的成型颗粒燃料产业规模达到300万t,那每年可为减少煤炭200万t标煤,减少CO2排放390万t、SO2排放3.6万t和NOX排放1.11万t。为农村通过易货模式提供生物质能源70万t,为城市提供商品生物质能230万t,可供热6000万m2,同时可以解决30万农户炊事和取暖用。
2.2.3解决了秸秆野外焚烧问题
在调查中农户们反映,过去总为处理多余的秸秆伤脑筋,晚上偷偷摸摸到地里烧秸秆还怕被罚。如今因为秸秆可以免费换秸秆颗粒新能源,还免费给装炉子,所以大伙都愿意把秸秆收集起来送到站上(企业设立的秸秆代换便民服务站)换颗粒。如今全屯没有一户在野外焚烧秸秆,改善了空气质量,家里也干净了。
2.3企业利益分析
在吉林长春我们还调研了生物质发电企业和传统模式的生物质颗粒燃料企业,通过比较分析发现秸秆颗粒企业有以下几个特点:
2.3.1降低了企业的运行风险
“易货合同模式”降低了企业的资金成本,锁定了部分市场需求,极大地降低了企业的运行风险。在传统经营模式下,颗粒生产企业的资金占用量较大,是影响企业经营效益的重要因素。例如,一个年产5万t颗粒的企业,一个月收秸秆约5000t,每吨270元-300元,需要占用资金至少135万元。由于供暖的季节性及秸秆收集的季节性,必然带来颗粒的消费具有季节性特征,而工业生产是全年连续性的,若以存货2个月秸秆,那么资金占压将超过700万元,由此产生的货款利息对企业来说也是不小的成本增加,势必将直接影响颗粒燃料生产企业的经营效益。“易货合同模式”使颗粒燃料生产企业大大降低了秸秆收集和存货的资金占用及财务费用。
2.3.2市场竞争能力更强
与生物质发电企业及传统模式生物质颗粒燃料企业相比,易货合同模式的颗粒燃料企业的市场竞争能力更强。同样规模秸秆能源化利用量的电厂和颗粒燃料厂,在电厂上网电价0.75每度电补贴0.346元的前提下,在同等秸秆收购价格的前提下,电厂毛利润是40万元,传统模式颗粒燃料厂的毛利润是1560万元,易货贸易模式颗粒燃料厂的毛利润是1850万元,这里生物质颗粒市场价格为750元/t。“易货合同模式”颗粒燃料生产企业的颗粒燃料市场价格盈亏平衡点是655元/t,传统模式的颗粒燃料市场价格盈亏平衡点是710元/t左右。
2.3.3投资更低,就业和环境效益更显著
与生物质发电企业相比,易货合同模式的颗粒燃料企业,其投资成本更低、吸纳就业和化石能源替代能力更强。同样规模秸秆能源化利用量的电厂和颗粒燃料厂,投资比是1∶0.63。目前具有经济规模的生物质电厂,装机规模3万千瓦,秸秆能源化利用量为25.6万t/a,初始投资在2.1亿元。具有规模经济效益与经济收集半径的生物颗粒企业年产5万t,初始投资3000万元,与秸秆发电厂秸秆能源化利用量相当的颗粒厂,初始投资1.5亿元只有电厂的63%。同样规模秸秆能源化利用量的电厂和颗粒燃料厂,就业比是1∶5,化石能源替代率比是1∶4.9。
与生物质发电相比,生物质颗粒燃料的产业链更长。颗粒燃料生产是秸秆利用的中间加工环节,不是最终环节。要实现秸秆的最终利用,还需要有城市供热、发电及农户等最终用户完成,其产业链条包括秸秆收集粉碎、成型加工、炉具和锅炉推广等。而生物质发电厂是通过燃烧直接将秸秆转换为电力送到电网。
3问题及建议
3.1秸秆成型颗粒燃料发展中的问题
第一,调研中我们发现,在我国农村能源贫困问题依然存在的大背景下,我国秸秆能源化利用政策较少考虑农民用能问题。从上世纪90年代开始,中国规划了一系列的政策来促进农村能源发展,特别是近年来,国家加大了对农村能源建设的投入,如农村电网改造、农村水电站、小型光伏发电、小型风电发电、农村户用沼气、节能炕、节能炉等的建设,使农村能源利用条件得到了明显改善。但是,我国大多数农村地区,特别是中西部地区农村的能源基础设施落后,能源服务体系不健全,农村能源消费的商品化程度还比较低,能源贫困问题依然突出[3]。所谓能源贫困是指人们缺乏获得足够的便捷的现代能源服务的方法和途径,而长期使用传统生物质燃料(稻秆、薪柴等)的现象。当前,我国农村生活能源中非商品性用能仍然占主导地位,秸秆、薪柴依然是大多数农户炊事取暖的主要燃料。据《中国农村监测报告》数据显示,我国农村60.2%、
约1.61亿户农户仍以柴草为炊事和取暖的燃料。秸秆是重要的生物能源资源,但是在目前无论是生物质发电、还是秸秆颗粒燃料这些商品化能源的发展模式设计,都较少优先考虑解决农民用能问题,这也许是我国长期能源发展战略向城市和工业倾斜的一个折射。据2012年《中国农业统计资料》显示,我国秸秆能源化利用形式主要有秸秆固化成型、秸秆炭化、秸秆沼气集中供气、热解气化集中供气等,其中秸秆热解气化集中供气和秸秆沼气集中供气的用户为29.08万户,占全国农户总数的0.11%;秸秆固化成型和秸秆炭化量382.05万t,占全国非商品化能源生活消费秸秆总量3.4亿t的1%左右。造成这种情况的原因是多方面的,但是如果在秸秆能源发展中,能够结合农村易货贸易习惯、并把生物质能源发展重点放在农村用能上,或许可以探索一条从根本上改善中国农村能源现状的途径。
第二,农民生活能源消费支出习惯不利于秸秆能源化利用。我国农村生活用能支出较低,根据2010年《中国农村住户调查年鉴》的数据显示,户均生活用能支出316.5元/a。特别是吉林省户均生活用能支出只有87元/a,户用煤不足100kg/a。这些数据从另一个侧面说明,像吉林冬天取暖长达半年的北方省,农村商品能源的缺乏程度。究其原因既有收入水平和能源服务缺失的原因[4],也有用能习惯的原因。从吉林农村户均生活用能源的统计数据中可以看出,吉林农村多数农户是很少花钱取暖过冬。我们调研的东白_村,有些农民是有能力花钱买煤,取暖过冬。
第三,“易货”秸秆颗粒燃料发展模式尚处初期探索阶段,还存在不少需要解决的问题。一是政府在相关领域缺乏顶层设计,缺少行业标准;扶持政策不到位,用当地能源部门相当负责人的话就是“没有扶在点子上”。二是生产企业装备的技术含量不高,生产工艺、生产流程,以及生物质高效炉具等都有待改善,秸秆颗粒燃料生产过程耗能较高的问题也需要解决;多数生产企业规模小,产业链条不完整,可持续发展能力弱。三是秸秆颗粒燃料新能源“易货合同”模式还不成熟,需要更多企业和农户进行探索实践,也需要得到社会的支持和认同。四是秸秆分散收集成本高,替代大集中燃煤供热的成本高,但在替代小型燃煤锅炉和居民用煤上有价格优势。
3.2对策建议
由于农林废弃物的采收成本较高,农林废弃物能源化利用的发展潜力受资源条件和经济性的限制,考虑到生物质成型颗粒的能源利用效率明显高于秸秆发电、生物质成型颗粒的易货合同发展模式明显好于传统模式,建议在作物秸秆富集的地区和林业“三剩物”较为集中的地区重点发展生物质成型颗粒燃料,探索我国生物质能源的持续发展模式。
第一,在重点地区开展“易货合同模式”发展生物质颗粒燃料的试点工作,探索一条将农民用能、秸秆能源化利用与秸秆禁烧有机结合起来的新能源发展之路。我国秸秆资源丰富,每年仅玉米秸秆就超过3亿t,其中约1.5亿t的玉米秸秆集中在黑龙江、吉林、河南、河北、山东等五省,这些省份都有发展“易货”秸秆颗粒燃料的资源基础和气候条件。建议在秸秆富裕、冬季时间长的北方省份设立示范项目,探索总结不同地区的“易货”生物质颗粒燃料发展模式。
第二,建议农业部设立国家“农村能源贫困扶助基金”和“农村秸秆能源化利用基金”,重点支持农业省区和农村能源贫困地区发展秸秆颗粒燃料。建议国家相关部门在制定新能源发展政策和节能政策时,适当向秸秆能源化利用倾斜,适当支持农民用秸秆颗粒燃料代替煤炭和薪柴。建议科技部门加大对秸秆收储设备的研发支持力度,加大对生物质成型颗粒燃料生产设备的研发投入,加大对生物持炉具的研发投入。
第三,积极鼓励探索适合农林废弃物能源化利用的各种发展模式。例如,我国农村户用沼气发展中存在许多问题,是否可以通过“易货合同”模式,建立分布式大型沼气发电-有机肥综合利用项目,解决农村用能、用肥问题。
通过调查,我们深切感受到,用“易货合同模式”发展秸秆成型颗粒燃料新能源,可以调动政府、企业和农民三方的积极性,改变农民以柴草为主要炊事取暖能源的现状,让农民用上清洁、高效的生物质能源,是农村能源生产、农村能源消费革命的抓手,它也是解决秸秆野外焚烧的有效手段。
参考文献(References)
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[2]佟继良.从禁烧秸秆谈治理雾霾[N].吉林日报,2014-10-29(7).[TongJiliang.TalkingaboutDealingwithFogandHazefromtheAspectofCropStalksBurningBan[N].JilinDaily,2014-10-29(7).]
生物质燃料用途范文篇3
【关键词】生物质;综合利用;稻壳
生物质是指有机物中除化石原料外的所有来源于动、植物能再生的物质,是一种理想的可再生的绿色资源,由于它的广泛性、可再生性、清洁性而受到人们的关注。燃烧后产生的CO2能被植物循环利用,CO2的净排放量为零,是典型的绿色可再生资源。
生物质种类繁多,主要包括农业废弃物、林业废弃物、动物油脂、制糖业和造纸业蔗渣等工业废弃物。稻壳是一种农业秸秆,大量的稻壳在农村或在粮米加工厂堆积如山,成了难以处理的废弃物。因此,下面对生物质的研究也是针对农作物废弃物稻壳为对象的。
稻壳是稻谷加工的主要副产品之一。我国每年拥有稻壳量在3.6亿吨以上,是一种量大价廉的再生资源。稻壳所含木质素和硅质较高,所以它不易吸水,直接施放到田间作肥料不易腐烂。正是因为稻壳本身具有这一特性,所以限制了对它的开发利用。
本文主要从稻壳的各个组成部分分析其用途,使其变废为宝,造福于社会。
1稻壳的物理和化学性质
稻壳表面粗糙、有细小毛刺、呈空心梭形状,长度一般在5mm左右,宽约2.5mm~5mm,,厚不到0.5mm。
稻壳富含半纤维素、纤维素、木质素、二氧化硅,其中脂肪、蛋白质等含量极低。
2稻壳的应用
稻壳的气化与应用
(1)发酵成沼气:稻壳在农村的产量非常大,人们将稻壳堆放成山,大量的稻壳聚集在一起,经过日晒、雨淋后,堆砌的稻壳内部温度上升,微生物迅速生长,在无氧的环境下进行发酵,而发酵的主要气体就是甲烷,即沼气。而沼气的用途很多,如发电、供热等。据资料报道,目前我国广东省能源研究所在海南开发建成了1.2MW植物生物质能气化示范发电站,该电站是我国乃至整个亚洲最大的植物生物质能气化发电系统,其综合技术参数及整个系统的运转水平均达到了国际先进水平。从经济意义分析,该示范电站的建成,每年可增加产值(人民币)约500万元,具有明显的经济效益。
(2)稻壳直接燃烧发电:进入稻壳煤气发生炉的空气预热后与氧化层稻壳接触燃烧,产生大量的热能和CO2,CO2气体在还原层与赤红的稻壳反应生成CO,同时CO与水蒸气反应分解出H2,在还原层中形成煤气。这种利用稻壳产生的煤气经过净化后进入燃气内燃机燃烧,产生的巨大热能动力带动发电机进行发电。虽然以农业废弃物做燃料的发电厂,其投资比一般发电厂高,但发电成本低廉、燃料获取容易,有助于解决发展中国家电力紧张的情况。例如广东省建成了生物质能气化发电站;山东省推行“惠农九九气化炉”,利用稻壳转化为为天然气来为人们提供服务。
3稻壳直接作为燃料
当今,能源的来源主要是矿物燃料,而矿物燃料资源是有限的。21世纪,生物质作为一种清洁燃料及可再生能源己受到各国的高度重视。稻壳燃烧热值为12600~16800KJ/kg,每3kg的稻壳所产生的热量相当于1kg的燃料油或1.5kg的煤所产生的热量,我们可以利用稻壳燃烧所产生的热能来发电、供热。稻壳的堆积密度小,一般为100~140kg/m3,如果通过压缩成型制成燃料棒(块),则能降低运输及贮存成本,方便使用,且大大地提高其燃烧效率。
4饲料工业
稻壳所含营养物质很少,易受农药残毒污染,不宜直接作为饲料。但如果经过加工处理,使纤维软化或酵解,就可制成粗饲料。甚至还要进行进一步加工处理,将其膨化处理。作为饲料效果较理想。
即使是粉碎后的稻壳粉直接喂饲畜禽,也不易消化吸收,但膨化后的稻壳按10%的比例添加到配合饲料中,畜禽消化率明显提高,总消化率可达17%~20%,综合指标提高1倍以上。据日本饲料专家介绍,膨化后的稻壳按10%的比例添加到配合饲料中,奶牛产奶量可提高11%;猪日增重提高14%;鸡产蛋率提高4.6%。
5在建材方面的应用
5.1制水泥
稻壳煅烧后灰分中的二氧化硅与石灰化学反应便可生成黑色稻壳灰水泥。如印度采用稻壳灰制作高标号水泥;韩国利用稻壳燃烧时形成活性高的黑色炭粉后,与石灰化学反应,便可生成黑色稻壳灰水泥,具有防潮、不结块的特性。
5.2制砖
稻壳内含20%左右优良的无定型硅石,是制砖的好原料。日本将稻壳类与水泥、树脂混合均匀后、再经过快速模压制成砖块,具有防火、防水及隔热性能,其质量轻,且不易破碎的特性。
5.3制防水材料
印度是多雨水的国家,一科研所把稻壳灰配入沥青铺于屋顶防渗漏获得成功,新材料可耐80℃高温,防水性能优异,有效使用寿命20年以上,现已批量生产。印度某科研所把稻壳灰配入沥青铺于屋顶防渗漏获得成功。
6在农业中的应用
6.1无土育苗
浸透的稻壳可做苗床使用。在苗床播种后用粉碎的稻壳覆盖,即可实现无土育苗,且无需封闭灭草。即使用筛过土覆盖,也可达到节土育苗的效果。
6.2土壤改良剂
稻壳灰是稻壳经过炭化以后的产物,利用膨化后的稻壳灰容易吸水的特点,掺入少量尿素或碳氨;再加入石灰水作催化剂,使其自然发酵30天左右;待颜色变黑后,施撒到地里作为固体有机肥料使用,具有化肥不可比拟的改良土壤、肥田增产的功效。稻壳灰是一种很好的土壤改良剂,可保持土壤的疏松性和透气性。
7结论
综上所述,稻壳的综合利用的前景广阔,在能源、工业、建材、农业等方面经济效益十分显著。利用廉价的稻壳为原料,经过一系列的加工和特殊的工艺处理,可制备多种附加产品。稻壳的综合利用可以回收资源和能源,创造经济效益,符合国家节能减排和可持续发展的基本国策。
生物质资源种类繁多,范围较广,本文选择我国丰富的农业秸秆稻壳为例,对其利用现状进行简要介绍,从一个侧面论证了生物质资源的优势与光明前景,随着科学技术的不断发展与提高,相信生物质资源将会发挥更加重要的作用,对工业、农业、能源安全等众多方面产生重要的影响。
参考文献:
[1]吕鹏梅,常杰,熊祖鸿等.生物质在流化床中的空气-水蒸气气化研究[J].燃料化学学报,2003(4).
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