循环经济,看仟亿达如何引领农业废弃物资源化发展
瞿卫国 王元圆
农业是国民经济的基础,是发展循环经济的重要领域。农村废弃物,用则利、弃则害。加快农村废弃物有效利用和资源化,关系农村居民生产生活环境,关系农村能源革命,关系能不能不断改善土壤地力、治理好农业面源污染。经过多方努力,全国农业废弃物资源化利用技术路径和市场化机制运作模式取得悦刻五代怎么清理冷凝液了进展。以农林秸秆循环高效利用为例,选择生物质能分布式、多联产技术及模式的推广应用,是以提高农业资源利用效率和改善农村生态环境为目标,以促进农业绿色发展为主线,以示范引领为抓手,切实发挥龙头企业带动作用,优化产业组织结构,促进农林牧渔与二、三产业融合发展,全面推动资源利用节约化、生产过程清洁化、产业链接循环化、废弃物处理资源化,增强农业可持续发展能力,加快转变农业发展方式的必然选择。这些农业废弃物的资源化利用,为促进循环农业发展注入了新的内涵,为增加农民收入开辟了新的空间,为改善农村环境提供了新的动力。
一、概要
为推进生物质能分布式、多联产开发利用,扩大市场规模,完善产业体系,加快生物质能专业化、多元化和产业化发展步伐,国家能源局印发的《生物质能发展“十三五”规划》对此提出了明确的发展目标。一般而言生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体。生物质能是光能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,它以生物载体,直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,替代煤炭,石油和天然气等化石燃料,可永续利用,具有环境友好和可再生双重属性,发展潜力巨大。
二、现状及问题
1.相比全球范围内生物质发展势头,悦刻五代怎么清理冷凝液我国发展却并不尽人意,其主要原因我国生物质能源起步较晚,经过十余年的发展,市场主体只是一些实力较弱的中小民营企业,这些企业在技术、装备、能效和盈利等方面整体上水平不高。作为战略性新兴产业,政府的相关扶持政策以及资本与金融的介入尚未到位。此外,在生物质发展的技术路线上,我国也走过一些弯路,影响了国内生物质发展的水平。
2.我国土地辽阔,生物质废料取之不尽用之不竭,目前采用传统办法通过大面积焚烧及初级利用来消灭,这样既是一种资源浪费,也给环境造成污染。另外我国的热能主要依赖于天然气、石油液化气、煤,农村由于经济发展缓慢,主要还用柴禾、秸杆作为热能源。而根据国际能源机构的统计,假使按目前的势头发展下去,不加节制或废料利用,那么,地球上天然气、石油液化气、煤,三种能源供人类开采的年限,分别只有40年、50年和240年了。四五十年。从人类历史的角度来看,实在是非常非常的短促。千百年来,农村一直利用传统的土灶燃烧柴禾、秸秆,加大了劳动强度和资源使用量,从侧面看是一种浪费。虽然现在农村也开始用煤、液化气。但还是很难跟上城市的步伐。
三、基础条件及优势
生物质能的载体是有机物,所以这种能源是以实物的形式存在的,是唯一一种可储存和可运输的可再生能源。而且它分布最广,不受天气和自然条件的限制,只要有生命的地方即有生物存在。
1.从利用方式上看。生物质能与煤、石油内部结构和特性相似,可以采用相同或相近的技术进行处理和利用,利用技术的开发与推广难度比较低。另外,生物质可以通过一定的先进技术进行转换,除了转化为电力外,还可生成油料、燃气或固体燃料,直接应用于汽车等运输机械或用于柴油机,燃气轮机,锅炉等常规热力投备,几乎可以应用于目前人类工业生产或社会生活的各个方面,所以在所有新能源中,生物质能与现代的工业化技术和目前的现代化生活有最大的兼容性,它在不必对已有的工业技术做任何改进的前提下即可以替代常规能源,对常规能源有很大的替代能力,这些都是今后生物质能发挥重要作用的依据。
2.从化学的角度上看。生物质的组成主要是C-H化合物,它与常规的矿物燃料,如石油、煤等是同类。由于煤和石油都是生物质经过长期转换而来的,所以生物质是矿物燃料的始祖,被喻为即时利用的绿色煤炭。正因为这样,生物质的特性和利用方式与矿物燃料有很大的相似性,可以充份利用已经发展起来的常规能源技术开发利用生物质能。但与矿物燃料相比,它的挥发组分高,炭活性高,含硫量和灰分都比煤低,因此,生物质利用过程中SO2、NO的排放较少,造成空气污染和酸雨现象会明显降低悦刻五代怎么清理冷凝液;这也是开发利用生物质能的主要优势之一。
四、生物质能多联产技术利用模式及方式
利用这些随处可见农作物秸秆资源转化为优质燃气,既方便实惠,又高效安全,秸秆燃气作为绿色新能源最终取代我国农村传统柴灶,改变我国农村千百年的烟熏火燎的传统炊事方式,提高人们的生活质量,生物质炭、气、油、电、热、肥联产技术是更进一步开发秸秆深层次能源的综合利用,其产品都是目前市场紧缺的能源物资,非常畅销,属高新技术、高附加值的产品,因此具有显著的经济效益和社会效益。
1.生物质多联产循环系统是生物质能转换与利用的新科技,可将农业、林业废弃物通过新工艺转化为优质可燃气、电、热、生物质炭、生物肥、木焦油、木醋液等循环产品。
2.应用生物质气化多联产技术,可同时获得气、电、炭、液、肥、热,它们各有特性、各有用途、各具效益。可燃气。不同的生物质原料,可燃气的成分有差别,热值也有差别。1Kg 生物质燃料,可以产生 2.5~3m3可燃气。可燃气可用于发电。1kg 木片产生的可燃气可发电 0.9~1.0 度、1.5kg 稻壳产生的可燃气可发电 1.0度。可燃气也可用于锅炉燃料,1500m3 可燃气产生 2 吨中低压饱和蒸汽
3.生物质炭。炭是地球上化学成分最稳定的物质,用途非常广泛。木炭含碳量高、灰分少,可制成活性炭,作为优良的吸附、净化材料,也可作为催化剂或催化剂载体,是工业、农业、国防、交通、医药卫生、环保事业和尖端科学不可或缺的重要材料。每吨活性炭可售价6000~8000元,经济效益非常可观。秸秆炭含有钾、氮、磷、镁、铜、铁、锌等矿物质,因灰分含量高,不适宜用来制活性炭,主要用于改良土壤和制作炭基复合肥。秸秆中的钾、硅、镁等多种大量、中量、微量元素可回田,其中钾元素约为 5%,硅为 3~10%。硅的回田对农作物抗倒伏意义非凡,
4.水稻吸收硅以后,秸秆的强度就会得到提高,谷穗也会长得饱满。炭回田可以增加土壤的孔隙度,改善土壤的通气、透水状况;抑制土壤对磷的吸附,改善作物对磷的吸收;修复被重金属污染的土壤;提高土壤地温 1~3℃,使作物成熟期提前3~5 天;提高土壤的持水能力,对土壤中的肥料和农药均有缓释作用,使肥料成为缓释肥。生物质提取液。生物质材料热解气化时产生的液体成分经冷凝、分离可得到含有酸类、醇类、酯类、酮类、酚类等多种有机化学成分的生物质提取液。生物质提取液中许多有机化合物都具有生物活性,可以促进作物生长,并起到抑菌、杀菌的作用。如生物质稻壳提取液对白色念珠菌、大肠杆菌的抑菌率可达 90% 以上。此外,生物质提取液可以作为基质,加上农作物生长必需的一定数量的大量元素、中量元素、微量元素,制成活性有机叶面肥,显著提高作物的产量和品质。
5.热能。气化过程中,为净化可燃气,获取生物质提取液,冷凝器需使用冷却水;发电机高速运行需使用冷却水冷却电机;为使气化炉保持适当炉温,并使生物质炭冷却,需对气化炉进行冷却。这几个过程的冷却水出来都是具有温度的。1MW 功率的气化炉每小时可产生 10吨60~80度热水;发电机尾气达 500℃高温,每小时可产生 1T 余热蒸汽。蒸汽和热水都是很重要的有价值的资源,1T蒸汽约 250 元,1T 热水约 80 元。一座 5MW 的电厂,每小时可产生 5 吨蒸汽和 50T 的热水,其一天产生的蒸汽和热水达 12 万多元。除了获取各种具有效益的产品外,生物质多联产技术的应用还可以起到很好的节能减排效果。一个 5MW 的生物质多联产电厂,与传统煤发电相比,每年节约标准煤12600T,减排 SO2300T,NOX66T,CO232760T。
6.生物质气化多联产技术可以解决工业化规模问题,并利用可燃气、生物质炭、生物质提取液、焦油的多种应用途径和余热的回收利用技术,建设综合的电、热、炭联合工厂。生物质气化多联产技术不仅可在能源领域(电力、供暖、供热)市场前景巨大;同时能对一二三产业融合发展形成产业集群示范效应;以及在制炭、化工(叶面肥、液体肥)等产业的发展,产生巨大的推动作用。例如悦刻五代怎么清理冷凝液:一吨生物质(干料)产生物质燃气3000m3,生物质炭300 kg,木焦油50 kg,木醋液200 kg。木焦油悦刻五代怎么清理冷凝液:木焦油含水量小于10%,焦油低位热值28.4MJ/Kg,优于煤焦油;木醋液:木醋液中乙酸含量为6—19%。
五、生物质多联产发展模式的典型案例
仟亿达公司主推的生物质气化多联产技术主要为利用生物质成套设备将农林生物质热解生产燃气、生物质提取液和生物质炭的技术流程。该技术与传统生物质气化技术相比,特点是分布式,小机组:便于减少秸秆运输成本,就近处理本地秸秆,无燃烧、无污染:高温汽化技术,没有燃烧污染,绿色环保;无三废 多联产:无废气,无废水,无废渣,多领域,多产出,高值利用。在设备上实现了创新和突破,经济效能上除可燃气发电外增加了生物质炭和生物质提取液。成套设备的系统热效率达到73.64%,高于同类产品10个百分点以上。
1、利用生物质液化技术,整改提升传统生物质碳化工艺,将碳化过程中被燃烧掉的物质转化为燃油和燃气,再将碳粉成型制取机制碳。极大的提升了碳化的利润空间,又杜绝了机制炭这个行业严重的污染问题。
2、秸秆气化站的改造提升:以裂解炉替代气化炉,即可实现燃气、燃油和生物质碳的全回收,燃气热值高,无焦油,无需燃气净化,避免了二次污染。燃油和生物质碳的产出,彻底扭转了气化亏损局面,而且可实现很好的利润空间,做到良性发展。
3、生物质液化产业化:遵从“分散液化、聚中精制”的原则,控制一定的原料采购半径,减少运输成本,又可方便使富裕燃气输送至周边乡村。将分散的生物质原油聚中到生物油精炼厂进行精制处理,减少固定资产投入。
生物质气化多联产产业链,原料可再生、来源广、数量多,生产过程零排放,产品应用效能环境友好,值得大力推广与产业化应用。生物质气化多联产技术技术的实现将拓展农林产业输出产品和渠道,提高农林产业的经济价值和社会价值。
六、结论
虽然生物质能多联产技术应用刚起步,但目前在整个新能源产业和政府间都已经赢得了广泛认同,市场前景巨大。在众多生物质能源产业中,专家们认为,不与人争粮、不与粮争田的农林业生物质能源具有不可比拟的优势。而仟亿达公司主推的生物质气化多联产技术、成套设备及一揽子解决方案则被认为是实现农业林业生物质循环利用的关键技术,运用该技术及模式与各地政府共同打造特色小镇、农业废弃物科学利用试验示范区及PPP加ABS模式一定会成为农业产业及新能源发展的新亮点。将推动实现我国农、林业在新能源产业的循环发展、新型城镇化建设及发展生态高值农业与区域生态循环试验示范区建设,将成为我国农、林产业发展的新方位、新业态、新机遇。
瞿卫国:农业资源可持续发展与产业融合课题组执行组长
农业部老科协能源环境专业委员会主任
全国合作经济工作委员会专家委员会副主任
中国金融学会—绿色金融专家委员会专家委员王元圆:秸秆工程(技术)研究院生物质能研究中心专家委员
工业节能与清洁生产协会常务理事