我国农业生物质资源与利用

现代化农业2007年第1期(总第330期)我国农业生物质资源与利用赵军,,王述洋(1.东北林业大学,哈尔滨150040;2.黑龙江八一农垦大学)摘要:我国农业生物质资源丰富,数量巨大,目前全国各省市主要农业生产废弃物生物质资源可利用量统计为5.6亿t。利用生物质气化设备,使农业生产废弃物转化成生物质燃气,提高了生物质资源的利用价值。研究高效低能耗的焦油和废水处理技术,加快生物质气化技术大规模商业化应用关键词:农业资源;生物质;气化技术;应用12EJ的能量。农业生物质资源主要包括农作物秸1农业生物质资源秆和农产品加工废气物。农作物秸秆是我国广大农我国是一个农业生产大国,农业生物质资源丰村地区传统的生活用能,其中水稻、玉米和小麦秸秆富,数量巨大。每年的农业生产废弃物的产量约为占到84.3%。农产品加工废气物有稻壳、玉米芯6.5亿t,到2010年,产量可达7.3亿t,可产生花生壳、甘蔗渣等。表11999年我国各地区主要农作物生物质产量地区水稻秆大豆秆小麦秆油菜籽玉米芯棉花秆生物质量地区水稻秆大豆秆小麦秆油菜籽玉米芯棉花秆生物质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内蒙古37.6140.6386.228.11679.60.722.8辽宁236.073.683.8041.85.42640.7黑龙江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江苏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山东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广东1005.626.17.02.0119.61160.3广西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陕西63.161.639.835.2962.26.91168.8甘肃3.616.5563.643.1516.018.31161.1宁夏39.25.7128.1019.9372.9新疆35.116.4623.724.6549.6420.01669.4年我国各地区主要农作物生物质产量合安徽1579.0万t、内蒙古1573.9万t;其中秸秆类生计达5.6亿t(详见表1)。考虑到高粱秆、甘蔗渣等物质主要流向:15%还田,24%饲用,2.3%用于工其它农业生物质产量,生物质资源可利用量列前10业,近60%用于薪柴或露地燃烧。因此,我国农业位的地区是:山东4407.0万t、河南3063.7万t、河生物质资源具有巨大的应用潜力北2954.9万t、江苏2794.9万t黑龙江2637.2万t、吉林2407.9万t、四川2163.2万t、湖北1689.4万2农业生物质气化技术收稿日期:2006-10-19我国的人口众多,大约70%的人口居住在农村中国煤化工参考文献∏ CNMHG北京:人民出版社200[4]邰量民推进黑龙过农业结构调整加快建设小康社会[1]赵玉田中国乳业发展现状和未来[R].农业部农村经进程[J.农业经济,2005(10):26-27济研究5]李刚.“牛奶强国运动”承载中国梦[].中国经济周刊[2]侯振威.北京乳品需求量猛增[N].北京晚报,2003-052006(23)(008)12(1)方数据现代化农业2007年第1期(总第330期)31地区,他们主要利用秸秆等农业废弃物进行炊事和物质燃气焦油含量高,容易造成管路堵塞。流化床取暖,利用效率很低。通过生物质气化技术产生的气化炉气固接触混合良好,停留时间较短,床内压力生物质燃气,作为炊事和取暖的热源,或用于发电,降较髙,受热均匀,加热迅速,气化反应速度快,可燃或生产化工产品,有较高的经济价值。我国使用的气获得率高,炉內温度高且恒定,可燃气中焦油含量生物质气化技术,主要有固定床、流化床等工艺形较小,适合大型的工业供气系统,但结构复杂,设备式。固定床工艺一般采用空气为气化剂,设备结构投资较多。为了提高生物质气化技术应用水平和工简单、易于操作、投资少,可以实现多种生物质原料业化水平,我国建造了数个生物质气化示范工程,表的热解气化。但是得到的生物质燃气热值低,且生2为早期建造并成功运行的生物质气化示范工程表2国内典型生物质气化示范工程用途工程名称生物质类型功率kW气化器类型所在地区怀柔木材设备锯末下吸式北京气化供热浙江木材厂木屑1000循环流化床广东芦水河木材厂木屑循环流化床吉林桓台整体气化系统农作物废弃物下吸式山东气化炊事大连生物质热解和气化系统木材废弃物固定床辽宁大连整体气化系统农作物废弃物下吸式湖南莆田花港米秸秆循环流化床福建气化发电三亚木材厂1000流化床邯郸钢厂玉米秆循环流化床河北3气化技术商业化应用的主要障碍常是就地生产,就地消费,其成本在很大程度上受到产地的限制,生物质原料的成本占总成本的60%~生物质气化技术商业化应用的主要障碍在于技80%。原料生产成本降不下来,产品就失去了市场术方面的问题和经济性问题。技术问题包括气化产竞争力。生物质能在一些偏远地区具有很强的竞争品的二次污染、气化设备的可靠性和效率、气体的热力,但该地区生物质发电的入网费昂贵。值偏低和以客户或原料为中心的气化设备的开发与随着我国经济建设的快速发展,人民生活水平设计等不断提高,农村城市化步伐加快,能源需求在过去的3.1气体的净化问题30年里翻了两番,各种能源资源都将得到充分的利生物质气化产出物除可燃气外,还有焦油、灰分用。我国的生物质资源丰富,有很高的开发潜力及水分等物质。生物质气化应用技术中一个很大的2000年,我国能源消耗总量为47.8EJ,其中生物质难题就是对可燃气中焦油的处理。目前处理焦油的能源消耗占18.7%。因此,农业生物质资源在今后普遍方法分为水洗法和过滤法,这两种办法有一定的能源战略和能源利用中将占有重要的地位效果,但不够彻底。在中、大型气化炉中逐渐被采用的是催化裂解法,是最先进、最有效处理可燃气中焦参考文油的方法。[11 LIAO Cui-ping. YAN Yong-jie, WU Chuang-zhi Stud3.2废水处理问题y on the distribution and quantity of biresidues为了处理焦油和灰分,气化装置、净化装置需用resource in ChinaLJ. Biomass and Bioenergy, 2004,27大量的水。这些水中含有焦油和灰分等有害物质,(2):111-117排放前需进行无害化处理,并尽可能循环使用。但[2]姚志彪李云全.应用生物质气化技术实现农业废弃物目前仍缺乏经济可行的有效处理办法,因而排放的中国煤化工.200:3废水中的有害物质带来了二次污染。CNMHG技术探讨能源研究与3.3经济性问题4]骆仲泱,周劲松,王树荣,等.中国生物质能利用技术评我国的农业生物质的年产量较大,但分布分散,价[].中国能源,2004,26(9):39-42季节性强,供应不稳定。原料生产的分散性和季节5]石元春.谈发展生物质产业中的几个问题[冂].中国基性与商业花应麴集中性和连续性是一个矛盾,通础科学,2005,7(6):3-6(008)