農林廢棄物再利用研究進展與展望
1 農林廢棄物的主要特點
農林廢棄物來源于植物,主要是由C、H、O、N、S等組成,是植物光合作用的產物,與化石能源如石油、煤炭、天然氣等相比,特點如下:
(1)可再生性。眾所周知傳統的化石能源屬于不可再生能源,大量使用該種能源會面臨嚴重的能源危機。農林廢棄物來源于植物,可以通過植物的光合作用進行再生,與太陽能、風能、潮汐能等都屬于可再生能源。
(2)可持續性。國家十二五提出了社會發展的可持續性,這其中也包括能源的可持續性。農林廢棄物由于具有可再生性,因此,通過合理的利用、科學的規劃可以實現其可持續性。
(3)資源豐富。我國是農業大國,生物質種類多樣、分布廣泛,資源豐富。研究統計表明,我國每年農林廢棄物達到7億多噸,可用作能源用途的約為3.5億噸,折合1.8億噸標準煤,資源豐富,發展潛力巨大。
(4)利用方式多樣性。根據農林廢棄物的特點,目前農林廢棄物的利用主要是通過:采用熱轉化、生物轉化等方法,將其轉化為生物柴油、燃料乙醇等含氧燃料以替代化石燃料。還可以通過直接氣化,將其轉變為電能進行利用。
因此,農林廢棄物再利用不僅具有可行性也具有必要性。大力提倡農林廢棄物的再利用,不僅可以節約化石能源使用,緩解能源供給矛盾保障國家能源安全,同時也可以保護環境實現環境友好社會的需求,還可以增加農林地區人民收入解決“三農”問題,具有很好的社會意義和經濟意義。
2 我國農林廢棄物研究利用現狀
農林廢棄物作為生物質能的一部分,其開發和利用已經引起人們的廣泛關注,是能源研究和環境領域的新熱點。不同的廢棄物資源具有不同的可能利用率。
我國自20世紀80年代以來,將生物質能源利用作為重點科技攻關,經過多年的技術研究和攻關,目前我國農林廢棄物再利用主要有:
(1)農林廢棄物氣化發電。氣化是指在高溫下將廢棄物與氣化劑反應得到小分子可燃氣體作用發電。除以秸稈為主要原料進行發電外,還有以林木聲物質為主要原料進行發電。國能生物發電有限公司在山東單縣、東營分別建設有2.5萬千萬的生物質發電廠;在沿海地區則主要以灘涂鹽堿地耐鹽堿灌木能源為原料進行發電,主要分布于大連以及內蒙古;在沙漠地區以灌木林資源農林剩余物為原料,不僅可以得到可再生能源,還有利于該地區在治沙、就業、經濟等多方面的效益。
(2)木質成型燃料。主要是指通過直接燃料農林廢棄物而獲得熱能,是目前農林廢棄物利用的主要方式之一。將木質廢棄物經高壓,壓縮成棒狀、顆粒狀的質地堅硬的成型物,該成型燃料可以用作鍋爐、家庭取暖等,也可進一步加工成為活性炭。
(3)液化制備燃料乙醇。液化是利用化學方式將廢棄物轉換成液體產品的過程。液化主要包括直接液化和間接液化。直接液化是將廢棄物放于高壓設備中,添加催化劑在一定條件下液化成液化油,可以作為汽車用燃油;間接液化是把廢棄物其化成氣體,再進一步合成為液體產品,或者是利用水解法把生物質中的纖維素、半纖維素等轉化為多糖再經發酵成為乙醇。
3 展望
國際上在農林廢棄物的利用上主要是通過將其轉化為電能、液體燃料和固體成型燃料,減少對化石能源的使用量,發展高效、清潔、低污染和低成本的氣化發電、液化技術。我國在農林廢棄物的利用上,主要是通過燃燒,能源利用率較低。我國未來在農林廢棄物的利用上,需要以發達國家作為榜樣,發展廢棄物氣化發電、液化燃料以及研究出低成本的利用技術和應用設備,大力推廣高效、低成本、清潔等農林廢棄物再利用技術。
4 結束語
我國是一個農業大國,農村人口占總人口的80%左右,在面臨經濟迅速發展時能源的需求也日益增加。開展農林廢棄物的再利用,不僅可以減少化石燃料的使用量,增加可再生能源的利用比例,有助于社會的可持續發展,還可以增加農林地區農民的收入,有助于解決環境問題和三農問題,具有積極的社會意義和經濟意義。
參考文獻
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收稿日期:2011-06-24
作者簡介:楊玨(1984-),女,助理工程師,研究方向:環境監測.

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