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生物质燃料的缺点范文1
农作物秸秆通常松散地分散在大面积范围内，且堆积密度较低，这给收集、运输、储藏和应用带来了一定的困难。在一定温度和压力作用下，将秸秆压缩成棒状、块状或颗粒状等成型燃料，提高其运输和贮存能力，改善秸秆燃烧性能，提高利用效率，不仅可以用于家庭炊事、取暖，也可以作为工业锅炉和电厂的燃料替代煤、天然气、燃料油等化石能源。
2 不同类型的生物质固体成型燃料
3 生物固体成型燃料的特点
生物质固体成型燃料是生物质能开发利用技术的发展方向之一，可为农村居民和城镇用户提供优质能源，近年来越来越受到人们的广泛关注。其体积缩小6～8倍，密度约为1.1～1.4吨／m3；能源密度相当于中质烟煤：使用时火力持久，炉膛温度高，燃烧特性明显得到了改善。
二 国外生物质固体成型燃料发展现状
1 国内外发展现状
目前，国外生物质能固体成型燃料技术及设备的研发已经趋于成熟，相关标准体系也比较完善，形成了从原料收集、预处理到生物质固体成型燃料生产、配送、应用整个产业链的成熟体系和模式。
2 生物质固体成型设备
3 热利用设备
4 发展现状
2005年，世界生物质固体成型燃料产量已经超过了420万吨，其中美洲地区110万吨，欧洲地区300万吨。预计2007年将总产量超过500万t。欧洲现有生物质固体燃料成型厂70余个。仅瑞典就有生物质颗粒加工厂10余
家，单个企业的年生产能力达到了20多万吨。国外生物质固体成型燃料技术及设备的研发已经趋于成熟，相关标准体系也比较完善，形成了从原料收集、预处理到生物质固体成型燃料生产、配送、应用的产业链成熟体系和模式。
5 欧盟标准－CEN／TC335固体生物质燃料
欧盟固体生物质燃料标准化工作始于2000年。按照欧盟的要求，由欧盟标准化委员会(cEN)组织生物质固体燃料研讨会，识别并挑选了一系列需要建立的固体生物质燃料技术规范。欧盟标准化委员会准备了30个技术规范，分为术语；规格、分类和质量保证；取样和样品准备，物理(或机械)试验；化学试验等5个方面。技术规范的初始有效期限制为3年，在2年以后CEN成员国需要提交对标准的意见，特别是可否转成欧盟标准。(表2)
三 我国发展生物质固体成型燃料的有力条件
1 国内发展现状
我国生物质固体成型技术的研究开发已有二十多年的历史，20世纪90年代主要集中在螺旋挤压成型机上，但存在着成型筒及螺旋轴磨损严重、寿命较短、电耗大、成型工艺过于简单等缺点，导致综合生产成本较高，发展停滞不前。进入2000年以来，生物质固体成型技术得到明显的进展，成型设备的生产和应用已初步形成了一定的规模。
2 形成了良好的政策法规环境
国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用意见的通知》中指出“结合乡村环境整治，积极利用
秸秆生物气化(沼气)、热解气化、固化成型及炭化等发展生物质能，逐步改善农村能源结构。”财政部出台了《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》，采取综合性补助方式，支持从事秸秆成型燃料、秸秆气化、秸秆干馏等秸秆能源化生产的企业收集秸秆、生产秸秆能源产品并向市场推广。
3 核心技术趋于成熟
目前，我国秸秆固体成型的关键技术已取得突破，特别是模辊挤压式颗粒成型技术，已经达到国际同类产品先进水平，有效地解决了功率大、生产效率低、成型部件磨损严重、寿命短等问题，并已实行商业化。全国秸秆固体成型设备的生产和应用已初步形成了一定的规模，固体成型燃料的年产量约20万吨，主要以锯末和秸秆为原料，用于农村居民生活用能、锅炉燃料和发电等。生物质炉具的开发也取得一定的进展，开放了秸秆固体成型燃料炊事炉、炊事取暖两用炉、工业锅炉等专用炉具。
(1)不同的成型技术(图5、6、7)
(3)生物质固体成型燃料示范工程案例
示范地点：北京大兴区：建设规模：年产20000吨固体成型燃料，包括：颗粒燃料生产线1条，年产10000吨：压块燃料生产线1条，年产10000吨；原料类型：各种农作物秸秆、木屑、花生壳等。
工艺技术路线：(如8所示)
执行情况：已完成秸秆固体成型设备的研究设计，形成了具有自主知识产权的成型机，产品如图9、10、11、12所示。
2008年5月通过农业部科教司组织的鉴定，鉴定结论：技术为国内领先，主要技术经济指标居国际先进水平。
(4)生物质固体成型燃料炉
根据用途的不同，生物质固体成型燃料炉具可分为炊事炉、采暖炉和炊事采暖两用炉；根据使用燃料的规格不同，可分为颗粒炉(图13)和棒状炉；根据进料方式的不同，可分为自动进料炉和手动炉；根据燃烧方式的不同，可分为燃烧炉、半气化炉(图14)和气化炉。
(5)拟引进国外先进技术
引进了瑞典Gordic Environment AB公司的pellx生物质固体成型燃料高效燃烧器。(图15)
热输出：10～25kW；
燃烧效率：大约90％；
功率消耗：大约40W
(6)我国生物质固体成型燃料标准体系(图16)
(7)近期拟(已)制订计划(表4)
4 秸秆收储运模式初步建立
农作物秸秆通常松散地分散在大面积范围内。收购组织面广量大，涉及到千家万户，这给秸秆能源化利用带来了困难。经过探索和尝试，各地因地制宜，形成了“农户+秸秆经纪人+企业”、“农户+企业+政府”等各具特色的秸秆收储运模式。(图17)
需求分析：
生物质固体成型燃料适用于农村居民炊事和采暖用能，大中城市工业锅炉、发电和热电联产等。生物质固体成型燃料可为农村家庭提供室内取暖燃料，未来发展潜力巨大；随着国家节能减排政策的实施，大中城市取缔燃煤的工业锅炉将成为必然，将燃煤锅炉改造为燃生物质固体成型燃料锅炉则是一个可行的选择；木质颗粒燃料具有燃烧效率高、自动化程度高、清洁卫生等优点，适合于别墅壁炉等高端人群的冬季采暖，也是未来一个应用方向。
四 发展前景与展望
《可再生能源中长期发展规划》中明确提出“重点发展生物质固体成型燃料”到2010年，生物质固体成型燃料年利用量达到100万吨；到2020年，生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨。(图18)
效益分析：
拉动内需。建设1处年产3000吨秸秆固体成型燃料的示范点，需投资180万元，需要水泥100吨、砖30万块、沙子170吨、钢材70吨。
增加就业。建设秸秆固体成型燃料示范点可引导农村劳动力就地就近就业，每条生产线需要操作工30人，均来自当地农民，按照1000元／月计算，年人均收入可达1.2万元。同时，从秸秆的收集、储存和运输整个收购环节，可以间接带动当地的一部分劳动力参与到这个行业中来。按照每年收购12000吨原料计，可以吸收至少200人参与该行业。
生物质燃料的缺点范文2
关键词：生物质 生物质能发电 技术状况
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0120-01
1 生物质概述
生物质，从广义上讲，是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括了所有的动植物和微生物。生物质所蕴含的能量称为生物质能，是一种可再生能源，它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用。
生物质能是地球上最古老的能源，一直以来是人类赖以生存的重要能源之一。在目前世界能源消耗中，生物质能占总能耗的14%，仅次于石油、煤和天然气，是世界第四大能源。在生物质能的利用过程中产生的二氧化碳可被等量的植物通过光合作用所吸收，从而实现二氧化碳的零排放和生物质能的循环利用，同时生物质能也是一种含硫量低的可再生能源，可以转化得到气态、液态和固态燃料，从而补充和替代化石燃料，减少对矿物能源的依赖。
目前，世界各国，尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术，以达到保护矿产资源，保障国家能源安全，实现二氧化碳减排，保持国家经济可持续发展的目的。
2 生物质能的利用转化方式
目前，我们对生物质能的利用主要有生物质直接燃烧、气化、液化、固化和沼气技术等方式。
生物质直接燃烧是通过燃烧将化学能转化为热能，从而获取热量。直接燃烧可分为锅炉燃烧、炉灶燃烧、炉窑燃烧和炕连灶燃烧。
生物质气化是在一定的热力学条件下，将组成生物质的碳氢化合物转化为含一氧化碳和氢气等可燃气体的过程。气化过程不同于燃烧过程，一方面，燃烧过程中需供给充足的氧气，使原料充分燃烧，从而获取热量，而气化过程希望尽可能多地将能量保留在反应后得到的可燃气体中，所以只供给较少的氧气以满足热化学反应的需要；另一方面，燃烧后产生的是水蒸气和二氧化碳等不可再燃烧的烟气，而气化后的产物是含氢、一氧化碳和低分子烃类的可燃气体。
生物质液化是生物质热裂解技术的一部分。生物质热裂解是生物质在完全无氧供给的条件下热降解为可燃气体、液体生物油和固体生物质炭三种成分的过程。其中，反应产生的生物油可进一步分离，制成燃料油和化工原料。
在生物质能转化利用的各种途径中，利用生物质能转化后的热能来发电具有高效、环保等优势，在丹麦、瑞典、芬兰、荷兰以及巴西和印度等国家已得到广泛应用。近年来，随着能源和环保压力的增大，我国生物质能发电得到快速发展。
3 生物质能发电技术
生物质发电的主要形式有：生物质直接燃烧发电、生物质混合燃烧发电、生物质气化发电、沼气发电和垃圾发电。
生物质直接燃烧发电与燃煤火力发电在原理上没有本质区别，主要区别体现在原料上，火力发电的原料是煤，而直接燃烧发电的原料主要是农林废弃物和秸秆。直接燃烧发电是把生物质原料送入适合生物质燃烧的特定蒸汽锅炉中，产生蒸汽，驱动蒸汽机转动从而带动发电机发电。直接燃烧发电对原料预处理技术、蒸汽锅炉的多种原料适用性、蒸汽锅炉的高效燃烧、蒸汽轮机的效率等方面都有较高要求。
生物质混合燃烧发电，顾名思义，即为生物质与煤混合作为燃料发电。混合燃烧的方式主要有两种：一种是将生物质原料直接送入燃煤锅炉，与煤共同燃烧；另一种是先将生物质原料在气化炉中气化生成可燃气体，再通入燃煤锅炉与煤共同燃烧，最后发电。可见，在混合燃烧方式中，对生物质原料的预处理过程显得尤为重要。一般情况下，通过改造现有的燃煤电厂就可以实现混合燃烧发电，只需在厂内增加储存和加工生物质燃料的设备和系统，同时对原有燃煤锅炉燃烧系统进行适当改造就可以了。
生物质气化发电是利用生物质气化技术产生的气体燃料，经净化后直接进入燃气机中燃烧发电或者直接进入燃料电池发电的过程，可以分为内燃机发电、燃气轮机发电、燃气―蒸汽联合循环发电和燃料电池发电。生物质气化发电是生物质能最有效、最洁净的利用方式之一，它不仅能解决生物质难于燃用、分布分散等缺点，还能充分发挥燃气发电设备紧凑和污染小的优点。
沼气发电是一种新型的发电方式，也是沼气能量利用的一种有效形式。在沼气发电中，驱动发电机组发电的是沼气而非蒸汽。
垃圾发电包括垃圾焚烧发电和垃圾气化发电，简而言之，垃圾发电就是将垃圾直接作为燃料或者将垃圾制成可燃气体作为燃料来进行发电的方式。垃圾发电不仅能够回收利用垃圾中的能量，达到节约资源的目的，同时还解决了垃圾的处理问题。
我国的生物质能资源及其发电的状况
我国作为传统的农业大国，生物质资源非常丰富。我国农作物秸秆年产量约为6.5亿吨，2010年达到7.26亿吨；薪柴和林业废弃物资源中，可开发量每年达到6亿吨以上。近年来，高产的能源作物如甘薯、甜高粱、巨藻、绿玉树、木薯、芭蕉芋等，作为现代生物质能源已受到广泛关注，越来越多的科研机构、科技企业也不断参与到研究和发展生物质能资源的队伍中来，为生物质能源产业提供了可靠的资源保障。
我国的生物质发电以直接燃烧和气化发电为主要方式，原料主要采用农业、林业和工业废弃物等。我国生物质发电起步较晚，但也有近30年的历史，2006年我国生物质发电总装机容量约为2000 MW，其中蔗渣发电约为1700 MW；从2006年12月，我国第一个生物质直燃发电项目―― 国能单县生物发电厂正式投产开始，截止2008年8月，我国累计核准农林生物质发电项目130多个，总装机容量约3000 MW，已有25个生物质直燃发电项目并网发电；2009年我国6 MW及以上火电设备中生物质发电共占到0.37%，预计到2020年将建成总装机容量为20000 MW的生物质发电项目，这样每年就可以节约7500万吨煤，而且减少大量的污染排放，此外，秸秆销售还可以给农民增加200～300亿元的收入。
4 结语
从总体上看，我国生物质发电产业尚处于起步阶段，商业化程度较低，效益也不高，市场竞争力较弱。但是，近年来，国家对生物质能的开发利用逐渐重视，已连续在4个“五年计划”中将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目，并先后制定了《可再生能源法》《可再生能源中长期发展规划》《可再生能源发展“十一五”规划》《可再生能源产业发展指导目录》和《生物产业发展“十一五”规划》，提出了生物质能发展的目标和任务，明确了相关扶持政策。有了这些政策和技术支持，相信生物质能的未来必定会生机勃勃。
参考文献
[1] 王长贵，崔容强，周篁.新能源发电技术[M].北京：中国电力出版社，2003.
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关键词 秸秆 问题 利用
职业教育尤其是农林专业的教育目的，一方面是为了高一级院校输送合格人才，将来在科研领域有所建树，另一方面为农村培养有知识懂技术热爱本专业的农村科技带头人。我在教学中不仅圆满完成了教学内容，还有意识引导学生关心农村存在的一些问题。现在农民的生活水平普遍提高，农户大多都是小户型，电饭锅、电磁炉、天然气的使用已经非常普遍，过去普遍使用作物秸秆作为燃料做饭的做法已经成为历史。近日下乡送教活动中看到农村大街小巷都堆放了很多作物秸秆，更有因作物秸秆引起的火灾造成的损失已是屡见不鲜。作物秸秆的不合理利用，既造成了能源资源的浪费，也存在很多安全隐患。我就这个问题谈一下自己的见解。
一、目前农村处理秸秆中存在的问题
1.乱堆乱放。麦收秋收以后，在田边地头、电杆下、街道两旁随处可见堆放的作物秸秆，首先是影响了交通，影响了农村环境，与新农村建设格格不入。其次存在着巨大的安全隐患，一旦造成火灾直接危害了交通、通讯、电力设施，甚至威胁到人们的生命财产安全。
2.焚烧。焚烧作物秸秆一般在地里进行，存在很多弊端。(1)烟火冲天，造成烟尘污染及大量二氧化碳排放，甚至影响道路畅通。(2)造成养分的浪费，秸秆中有机物全部变成无机物，灰飞烟灭。(3)燃烧造成熟土层的破坏，使有机质变性，有益生物死亡，土壤板结，通透性变差，直接影响土壤的生产力。据报道，吉林一77岁的老人在焚烧秸秆时，因风向变化，烧死在火中，这是血的教训啊!
3.草木灰垫圈垫厕。农户还有一些以秸秆为燃料做饭的，柴灰常用来垫厕垫圈，粪尿中的氨态氮与草木灰中的碱性物质发生反应，释放出氨气挥发掉，造成粪尿中速效性氮肥的损失，厕所中还会存在一股呛人的氨昧，危害人体健康。
二、鉴于以上存在的问题，提出作物秸秆综合利用的一些建议，以便提高秸秆的利用率，变废为宝，减少环境污染，增加农民的收入
1.直接还田。在收完作物后，把秸秆粉碎直接还田。好处：有利于营养物质归还土壤，增加土壤有机质的含量，提高土壤肥力；有利于改良土壤结构，土壤有机质增加，在有机物分解过程中，促进土壤团粒结构的形成，增强了土壤的通透性的保水保肥能力，大大提高了土壤的生产力，有利于土壤的长期开发利用。目前有部分地块已经做到，但仍有一部分没有做到。
2.高温堆肥。把秸秆铡短，混合人粪尿或家畜禽粪尿，进行堆肥，由于粪肥腐熟要产生大量的热量所以叫做高温堆肥。待充分腐熟后施到田间。优点：养分齐全，由于通过充分腐熟，秸秆中的有机物转化成无机物，当季作物就能见到效益，还可以减少化肥的使用量，节省投入，提高作物品质，适用于绿色食品的生产。也可起到改良土壤，提高土壤肥力的作用。
3.气化处理。建沼气池，以作物秸秆为主要原料，经微生物的作用发酵后产生沼气。沼气即可做饭也可照明取暖，干净卫生环保，同时可以节约煤电资源。沼气液可以作为速效肥料追施到菜地、农田和果园，提高蔬菜、粮食和水果的品质。沼气渣可做缓效肥料，作为基肥，施入田间。
4，畜禽饲料。大力发展养殖业，积极推一青贮、氨化、微贮、压块等技术混合其他营养成分，制作畜禽饲料，可以加速养殖业拘发展。提高生活水平，增加农民收入，同时解决了秸秆问题，实现秸秆间接还田，促进生态良性发展。
5.食用菌生产。用作物秸秆作为基质，生产食用菌。食用菌含有人体需要的多种营养物质和微量元素，可以丰富人们的餐桌，也为农民增加了收入，同时变废为宝。
6.干馏。在限氧情况下，利用自热式热解工艺和热解气体回收工艺，将作物秸秆跨化为生物质的碳、燃气、焦油和木醋酸等产品，生物质的碳、燃气可做生产生活燃料，焦油和木醋酸可用来加工化工产品。缺点是要求工厂化生产，技术含量高。
7.热解化处理。以秸秆为主要原料混以稻壳木屑及农村可燃废弃物在气化炉中腔制燃烧情况下，产生二氧化碳、氢气、甲皖等可燃性气体，用来做燃料，可以提高利用率。
8.发展草编艺术。小麦、水稻、高粱、玉米等作物秸秆及其附属物均可用来制作成草编工艺品，如草帽、草包、草帘、篮子、挎包、装饰品、壁画等，既可以丰富生活，变废为宝，也可以增加农民收入，最大特点是农闲时节可以做，妇女和老年人也可以做。缺点是技术含量高，要经过一定的专业技术培训。目前我国的一些草编工艺品已经走出国门，很受消费者欢迎。
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我国对农作物秸秆的利用有悠久的历史，只是由于从前农业生产水平低、产量低，秸秆数量少，秸秆除少量用于垫圈、喂养牲畜以及部分用于堆沤肥外，大部分都作燃料烧掉。随着农业生产的发展，我国自20世纪80年代以来，粮食产量大幅提高，秸秆数量增多，加之省柴节煤技术的推广，烧煤和使用液化气的普及，使农村中具有大量富余秸秆。科学技术的进步，已涌现出多种利用处理农作物秸秆的方式，大致概括为秸秆还田、饲料化加工、工业生产原料、厌氧发酵产沼气等几种处理方式。
1 农作物秸秆的主要成分
农作物光合作用的产物有50%以上存在于秸秆中，秸秆主要以植物细胞壁为主，是由大量的有机物（80%~90%）和少量的矿物质及水构成的，其有机物主要成分为粗纤维和无氮浸出物，还有少量的粗蛋白和粗脂肪，是一种具有多用途的、可再生的生物资源，几种常见秸秆的营养成分。
2 秸秆的处理方法
2.1 秸秆还田
秸秆还田是最传统的处理方法之一，具有改善土壤的团粒结构和理化性状的作用，可分为直接还田、过腹还田、堆沤还田等多种方式。直接还田是指将秸秆整株或经切碎、粉碎等简单处理后直接翻盖还田或覆盖还田，辅以一定的氮肥，加速腐化，以用作下茬作物的肥料，具有改善土壤结构、培育地力、提高农作物产量的特点；缺点是腐熟慢，发酵过程中有可能损害作物根部。过腹还田是秸秆经饲喂后变为粪肥还田，严格意义上讲不属于秸秆还田，但其对促进我国农业发展和人们生活水平的提高具有重要的现实意义和深远的战略意义，大大缓解了“人蓄争粮”的矛盾，有利于保持和提高土壤肥力、减少化肥用量、减少污染、改善人们的生活水平的优势。堆沤还田是秸秆与粪肥腐熟沤制，腐熟后的物质作农家肥使用还田，又分为加水自然沤制和加发酵菌促熟；缺点是占用的空间大，并且处理时间较长。
2.2 饲料化加工
秸秆的总含能量大致和玉米、淀粉的总能量相当，但由于其有机物中主要成分为粗纤维素，所以其质地粗硬、适口性差、不易消化、食入量低，再加上农作物收货后在田间暴晒、雨淋及贮存不当的影响，品质有很大的差异。但总的来说，其营养价值比较低。所以用秸秆直接喂畜，不能满足家畜的营养要求，而对秸秆的饲料加工调制能够提高其营养价值，改善其适口性。饲料加工处理概括起来可分为物理、化学和生物3种方法，而具体又分为秸秆碱化、氨化、青贮、微贮、EM菌液处理及热喷技术等。
（1）碱化处理通常是指氢氧化钠、氢氧化钙和过氧化氢等碱性物质进行处理提高消化率。
（2）氨化处理是指在秸秆中加入一定比例的氨水、无氨水、尿素或异尿素等溶液进行处理提高消化率及营养水平，是迄今为止最经济、最简单而实用的秸秆饲料化化学处理方法。
（3）青贮饲料是将新鲜的秸秆填入密闭的青贮窖或青贮塔内，经过微生物（主要以乳酸菌为主）发酵作用，达到长期保持其营养特性的简单、可靠、经济的方法，其具有保持青绿、消化性强、适口性好、可以长期保存、单位容积贮量大及受气候影响小等特点。
（4）微贮技术是指在农作物秸秆中加入微生物活性菌种，放入一定的容器中（水泥池、土窖、缸、塑料袋等）中或地面进行发酵，经过一定发酵过程，使农作物秸秆变成带酸、香、酒味，家畜喜食的粗饲料，其是利用微生物将秸秆中的纤维素、半纤维素降解并转化为菌体蛋白质；其关键是筛选出适当的菌种，并控制发酵过程，使大量的木质纤维素类物质降解为易发酵糖类，糖类又经有机酸分解，使容器中pH值降到4.5~5.0，抑制丁酸菌、腐败菌等有害微生物的繁殖。
（5）EM菌液处理实际上也是一种微贮技术，关键是菌种的差异，组成EM菌液的有效微生物群是由光合菌、乳酸菌、纤维素分解菌、半纤维素分解菌、酵母菌、放线菌、固氮菌等5个科、10个属的80多种有效微生物组合而成，其较传统的微贮技术有更适口、更能促进畜禽生长、去除畜禽舍恶臭、增加动物免疫力和抵抗力等优势。
（6）热喷技术是指将物料（秸秆、饼粕和鸡粪等）装入饲料热喷机内，向机内通入热饱和蒸汽，经过一定时间后使物料受高压热力的处理，然后对物料突然降压，迫使物料从机内喷爆出大气中，从而改变其结构和某些化学成分，并经消毒、除臭，使物料变为更有价值的饲料的一个压力和热力加工过程。
2.3 秸秆热解和厌氧发酵
秸秆热解是近年来发展的一项较新的秸秆利用技术，即将秸秆在特定反应器中隔绝空气或进入少量空气的条件下，进行加热分解或再加工，分别得到可燃混合气体、生物油、固体炭的过程。可根据需要的最终产品区分为秸秆热解气化、生物质热解油及制炭技术，实际上三者没有严格意义上的区分，只是控制不同热解条件下产生谁为主副产品的问题区分。产生的气体热值与城市煤气相当，既可以直接作为锅炉燃料供热，又可以经过除尘、除焦、冷却等净化处理后，为燃气用户集中供气，或者驱动燃气轮发电机或燃气内燃发电机发电；而生物油则通过催化精制改良等手段直接用于柴油机等机器作为能源，或者制成脱硫脱硝剂；产生的炭可以作为固体燃料，或者作为脱水剂、缓释剂、吸附剂等。该方法在一定程度上能够缓解当今能源紧张的局面，但需要较多的设备、较为复杂的工艺、较高的管理水平，具有设备损耗大、反应条件苛刻、能耗较高等缺点。热解一般需要先对秸秆进行压块成型处理成为成型燃料，压块成型燃料是指将生物质原料经过粉碎、调质等处理，在通过辊模挤压、活塞冲压、螺旋挤压等高压方式下，压缩成颗粒状或棒状且质地坚硬的成型物，具有比重大（一般为800~ 1400 kg/m3）、便于贮存和方便运输、容易着火、燃烧性能好、热效率高（是直接燃烧的5倍以上）等优点；生物质原料可以是秸秆，也可以是混合污泥、城乡垃圾，甚至造纸黑液等高深度有机废液，充分利用各种有机废弃物，达到“以废治污”、“以污治污”的效果，可充分结合工农业治污。压块成型燃料既可以直接作为家庭炉灶和中小锅炉等的燃料，也可以进一步经过热解加工成秸秆燃气、生物油及生物炭等产品，提高其增值效果。
厌氧发酵产沼气是一种既环保又能源的处理方式，是废物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定转化为沼肥，同时伴有甲烷和CO2等气体产生，实现资源循环可持续利用的处理工艺过程，实际上这种技术在我国农村很早就使用，只不过在农村沼气池中以畜禽粪便为主，秸秆投入量很少，不能满足处理大量秸秆的要求。其按发酵原料种类有纯秸秆发酵和与粪便混合发酵2种方式，而按发酵浓度可分为湿发酵和干发酵（总固体含量在20%以上）2种方式。与秸秆热解相比，厌氧发酵反应条件温和、可在常温下发酵（最高发酵温度不会超过55℃）、能源投入较低、更适合实际运用和操作；并且能产生大量的有机肥——沼渣，施用沼渣可有效改善土壤的理化性状，提高土壤肥力，减少使用化学肥料带来的环境污染，促进生态农业建设。另外，通过厌氧发酵可杀死秸秆中的病源虫卵，避免秸秆直接还田造成的农作物病虫害问题；不会产生任何有害副产品（如热解气化产生焦油等），可实现废弃物的零排放；是一条既环保又经济的秸秆处理方式，符合可持续发展的要求，对缓解全球温室效应具有积极意义。但是，进行秸秆的厌氧发酵产沼气并且保持较高的产气，必须对秸秆进行合理的预处理、发酵内部环境进行较为严格的控制和工艺的选择等。
2.4 工业生产原料及其他秸秆加工
秸秆作为重要的工业生产原料，已广泛应用于造纸行业和编制行业。还有利用秸秆生产纸质地膜，密度板、食用菌、木糖、醋、乙醇、淀粉等，可以说秸秆的利用方式是多种多样的，但是这些处理方式都会产生一定程度的二次污染，或者需要对原料进行较苛刻的选择或预处理，并且已利用的数量还只是总量的一小部分，还有待进一步扩大。
生物质燃料的缺点范文5
经过十年的努力，他终于发明了第三代垃圾干馏焚烧炉，实现不产生二f英、消灭废气排放的彻底无害化；变废为宝、节能减排的真正减量化和经济效益显著的充分资源化。从垃圾焚烧看，这是焚烧技术的技术革新；从垃圾综合利用看，也是垃圾综合利用技术的革新：即采用干馏的“热分选法”代替过去的风选法或水选法，实现了垃圾焚烧和垃圾综合利用的殊途同归，过去的争论也有了结果，同时也为生物质新能源提供了一条发展的新路（专利号201410393458.8和ZL 201420451889.0）。
一、垃圾危机是挑战、也是历史机遇
哪里有人居住，哪里就有垃圾。垃圾不断产生，日积月累，造成垃圾围城，酿成全球的垃圾危机。为了破解垃圾危机，余式正先生长期致力于探索破解垃圾处理的创新之路。从2005年首次把干馏技术用于垃圾处理，发明高温干馏垃圾焚烧炉开始，不断探索，先后又发明了无二f英和废气排放的第二代垃圾干馏气化炉和第三代垃圾干馏焚烧炉。
二、实现垃圾焚烧的三项技术革新
1.杜绝二f英的产生。
垃圾焚烧不可避免会产生二f英，受到群众的强烈反对。余式正分析认为：二f英是由一个或两个氧原子结合两个被氯取代的苯环（下图），可见它的产生必须具备两个必要的条件：有氯存在和发生氧化反应。垃圾成分复杂，混合垃圾不能没有氯存在；焚烧是氧化反应，刚好满足二f英产生的两个条件，据此可以判断，垃圾焚烧不可避免会产生二f英。但同时也告诉我们，为杜绝二f英的产生就不能同时满足产生二f英的两个条件，对有氯存在的混合垃圾应该先让垃圾干馏。所谓干馏就是固体的有机物在隔绝空气的状态下加热分解的化学反应过程。垃圾干馏因为不发生氧化反应就不产生二f英；干馏的结果垃圾中的有机物分解生成干馏煤气和碳化物残渣，再燃烧干馏煤气或碳化物，因为没有氯的存在也不会产生二f英。这是垃圾焚烧杜绝二f英产生的利器，也是杜绝二f英产生的理论根据。
2.消灭废气排放实现彻底的无害化。
垃圾焚烧生成大量温室气体，消灭废气排放就成为垃圾焚烧的第二次技术革新。垃圾干馏以后留下碳化物残渣，燃烧碳化物为垃圾干馏和干燥提供热量，同时也把碳化物加热到高温，高温的碳化物把燃烧产生的CO2还原生成CO收集利用，于是，就消灭废气排放，实现垃圾焚烧既不产生二f英、又没有废气排放的彻底的无害化。
3.变废为宝、节能减排实现真正的减量化。
减量化的含义包括变废为宝、节能减排和不增加新的污染。第三代垃圾干馏焚烧炉把废弃的垃圾变成清洁燃气，变废为宝；可以替代化石燃料，实现节能减排；没有饱含二f英的飞灰，垃圾日产日清，不产生臭气和渗滤液，才是真正的减量化。
4.垃圾无需分类，利润丰厚实现充分的资源化。
其实，垃圾中隐藏着丰富的热力资源，利用热力资源何需垃圾分类和分选！ 垃圾通过干馏就把有机物和无机物完全分开，既减少显热损失、简化处理工艺、节省许多成本；又能够多发电，经济效益明显；也不产生二f英，于是，垃圾处理将告别政府补贴，成为利润丰厚的新能源产业，垃圾成为名副其实的城市矿藏，获得良好的社会效益和经济效益。
三、垃圾干馏焚烧炉的技术创新
第三代垃圾干馏焚烧炉克服炉排炉的不足，采取以下的技术创新措施：
1.打破常规实现垃圾焚烧技术的革命、走杜绝二f英产生的治本之路。
2.消灭废气排放，实现垃圾处理彻底的无害化和真正的减量化。
3.通过垃圾处理的效率革新，大大降低成本，提高经济效益，无需政府补贴，仍有丰厚的利润。
4.创建垃圾自上而下、热流自下而上合理的立式干馏焚烧炉的结构，垃圾彻底燃尽。
5.为了防止偏烧，独创燃烧温度分区闭环控制和最佳控制。
6.独创负压燃烧、设备简化、防止臭气泄漏、便于引入富氧燃烧独树一帜。
7.独创单元组合，设备标准化生产，灵活组合实现产品系列化、大型化。
8.独创自动拨火提高燃烧效率事半功倍。
9.可以封炉，实现垃圾日产日清，无需渗滤液处理、无需臭气治理。
10.突破过去垃圾处理被认为是公益事业的观点，今后将告别政府补贴，成为有厚利可图的新能源产业，破解垃圾危机指日可待。
四、垃圾焚烧和垃圾综合利用殊途同归
垃圾进行综合利用首先需要分选，分选不仅成本高，还仅仅是垃圾处理的开始，然后还要分类处理，门类多、工艺复杂、效益低，真正成功的案例不多，所以未被认可。
第三代垃圾干馏炉先让垃圾干馏就是垃圾分选方法的革新，可称之为“热分选法”，垃圾通过干馏就把垃圾中的有机物和无机物分得一清二楚，既是垃圾处理的开始，也是垃圾处理的结束，并且同样不产生二f英，既克服缺点，又保留了垃圾综合利用的优点，也就是垃圾综合利用重大的技术革新。
于是，垃圾焚烧与垃圾综合利用技术革新的结果都使用第三代垃圾干馏焚烧炉，相同的设备和相同的工艺，最终实现殊途同归，垃圾焚烧和垃圾综合利用两种技术就统一起来了。
五、突破技术瓶颈、缓解能源危机
我国的能源资源匮乏，有希望成为替代化石燃料的新能源必须具备以下条件：
1.资源极大丰富。否则不能满足能源的需求；
2.生产工艺简单、生产成本低，才能有竞争能力；
3.能够大规模生产才能满足能源的需求；
4.可持续、可再生、没有污染。
据此，可替代化石燃料的新能源是非粮生物质能。过去国内因为没有找到把生物质转换为能源的适用技术而没有引起足够的重视。
生物质燃料的缺点范文6
当雷曼德厌倦了终日为自己3L排量私家车的碳排放买单时,他可以选择使用那些基于农林废弃物生产的生物丁醇了,因为燃烧丁醇只是使用当年的碳而已。雷曼德的这种经历未来三五年内也许就将实现,因为现在开发生物丁醇的技术已经日渐突破。
英国石油公司专门成立了BP生物燃料公司,旨在为生物丁醇的商业化大手笔投产。无独有偶,英国绿色生物制剂公司(GreenBiologic)斥资320英镑进一步开发利用多种生物基废料生产丁醇的技术,其中158万英镑是由碳基金信托公司(Carbon Trust Investments)、牛津资产合伙人公司(Oxford Capital Partners)等企业资助。
从美国杜邦公司和英国石油公司宣布将合作生产生物燃料开始,生物丁醇就成为了头版头条的热门话题。事实上,燃料巨头英国石油公司开发丁醇的信心已坚如磐石不可动摇,5亿美元的巨大投资、10年时间的悉心栽培,确实让人们看到英国石油公司对于生物丁醇的志在必得。
生物燃料,是指通过生物资源生产的适用于汽油或者柴油发动机的燃料,包括燃料乙醇、生物柴油、生物丁醇、生物气体、生物甲醇、生物二甲醚等,目前最为人所熟知的是生物乙醇和生物柴油。尽管生物丁醇和生物乙醇相似,可以和汽油混合,但是不论是在燃料性能还是经济性方面,生物丁醇都有着更加明显的优势。
首先,与现有的生物燃料相比,生物丁醇与汽油的混合比更高,在不对汽车发动机进行改造的情况下,可以使用几乎100%浓度的生物丁醇,而生物乙醇在同等条件下与汽油混合比的极限仅为10%。其次,生物丁醇具有较高的能量密度。由于丁醇分子结构中含有的碳原子数高于乙醇,因此单位体积的丁醇能够储存更多的能量。
测试表明,丁醇能量密度接近汽油,而乙醇的能量密度比汽油低35%,换言之,等量的丁醇相比乙醇可多走将近35%的路程。丁醇的挥发性是乙醇的1/6倍,汽油的1/13.5倍,与汽油混合对水的宽容度更大,对潮湿和低水蒸气压力有更好的适应能力,能够通过管道流动,因此可以在现有的燃料供应和分销系统中使用。丁醇还具有腐蚀性小,燃烧时不产生破坏环境的SOx或NOx等气体。
丁醇可采用与乙醇相似的发酵流程制取,但是由于生产丁醇需要较大的蒸发、加热、冷却等设施,投资费用较高,因此相比较于乙醇,丁醇的生产成本要高得多,因此,实现生物丁醇商业化的关键就是提高原料加工成丁醇的转化率,加快转化过程,这完全取决于高效生物催化剂的开发,以及生产工艺设计的优化。
除了美国杜邦公司、英国石油公司以及英国绿色生物制剂公司以外,还有很多公司都在关注丁醇的生产工艺。加利福尼亚技术研究院(Caltech)、下属公司Gevo、Khosla风险投资公司及Virgin Fuels公司目前已经将研究从乙醇转向了丁醇;Gevo公司将利用甘蔗、玉米副产品和草等不同类型的生物质生产生物丁醇。美国Ener Genetics International Inc.(EGI)用DNA遗传改良菌株,通过代谢工程调控和专利技术开发的连续固定化反应器,采用膜技术回收产物,发酵仅需6小时,菌种能够耐受4%-5%的丁醇,发酵液中丁醇占总溶剂的90%(传统发酵法丁醇一般占60%),丁醇产量达4.5-5.0g/(L-h),产率为40%-50%,比传统丁醇工艺产量提高400%-500%,生产成本每升不到0.264美元,车间成本500万至1000万美元,而传统丙酮丁醇发酵法生产成本2.5美元,传统发酵车间至少需要投资1亿美元。
美国Buty Fuel公司采用BFL公司专利生产的BioButanol,据初步成本估算,用石油生产丁醇的成本为每升1.35美元,而用玉米生产生物丁醇的价格为每升0.317美元(不包括所产氢气),可以和玉米生产乙醇每升0.338美元的价格相竞争。用饲料等废弃物代替玉米,所生产丁醇的成本可以降至每升0.225美元。
发酵法生产丁醇的方法可以追溯到1861年,当年路易斯・巴斯德(Louis Pasteur)发现了细菌可以产生丁醇;1912年哈伊姆・魏茨曼(Chaim Azriel Weizmann)分离出丙丁梭菌,这种微生物可发酵淀粉产生丁醇、丙酮和乙醇(称为总溶剂);1918年,世界上第一个商业化总溶剂生产厂在美国建成;1945年,总溶剂成为仅次于乙醇的第二大发酵产品;上世纪60年代,由于石油化工的竞争,发酵法丁醇业走向衰退。
近年来,随着原油价格的上涨,石化资源的耗竭和温室气体排放等环境问题的日益突出,生物化工和生物能源得到高度重视。丙丁梭菌发酵生产丁醇凸显竞争优势,到2008年底,有8个总溶剂厂在运转或兴建,但是2008年金融危机的到来使得丁醇价格巨幅跌落,需求严重萎缩,大部分总溶剂厂处于停建、停产或半停产的状态。于是以农林废弃物为原料,通过发酵生产低成本丁醇已经成为众多科研机构和厂商的研究项目。
