农业秸秆生物质转化利用的研究进展

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农作物秸秆综合利用技术探讨

农作物秸秆综合利用技术探讨

农作物秸秆综合利用技术探讨农作物秸秆是农业生产中所产出的废弃物,其综合利用可以有效降低二氧化碳排放、减少环境污染、改善土壤质量、提高土地利用率等多种作用,对于推进生态文明建设和可持续发展具有重要意义。

本文就农作物秸秆综合利用技术进行探讨。

一、生物质发电技术生物质发电技术是将生物质能源转化为电能的过程,其原理类似于燃煤发电,但是生物质发电更加环保、清洁。

将农作物秸秆用于生物质发电,既可以有效地利用农作物秸秆,又可以将其转化为清洁的电能,实现能源的再利用。

其主要步骤包括:秸秆收集、压缩、破碎、加湿、发酵、气化和发电。

二、生物质热能利用技术生物质热能利用技术是将生物质能源转化为热能的过程,其主要用于供暖、热水、蒸汽等方面。

纵观我国的现状,农村地区主要采用的是烧柴火的方式供暖,而农作物秸秆的产量巨大,利用其进行生物质热能利用的技术,不仅实现了秸秆的综合利用,还可以改善农村供暖条件。

三、土地覆盖技术土地覆盖技术是将秸秆覆盖在土地表面,从而保持土壤湿度、减缓水和风的冲蚀、提高土壤肥力等。

农作物种植完成后,将秸秆覆盖在土地表面,可以起到覆盖作物的作用,从而对土壤生态环境进行保护。

四、有机肥料制造技术农作物秸秆综合利用的一个重要方向就是将秸秆转化为有机肥料,以提高土壤肥力,增强农作物生长的能力。

有机肥料通过将秸秆先进行发酵,经过一段时间的生物降解过程,生成了高品质的有机肥料,可以循环使用,不但可以有效减少化肥的使用量,还可以提高农作物品质和产量。

五、工业用途除了以上的应用方向外,秸秆还可以用于工业用途。

比如秸秆纤维板是一种新型的环保材料,其制作原材料主要可来源于农作物秸秆,其优点在于不含甲醛等有害物质、密度轻、隔音效果好等,可以用于家居建材尤为合适。

综上所述,农作物秸秆综合利用技术有着广阔的发展前景。

相关部门可以加大扶持力度,从政策和技术上支持农名村种植秸秆废弃物的综合利用,切实推进生态文明建设和可持续发展的步伐,为农业生产和农村环境治理做出更大贡献。

生物质能利用技术的研究和应用

生物质能利用技术的研究和应用

生物质能利用技术的研究和应用生物质能是一种非常重要的清洁能源,它不仅可以替代传统的化石燃料,而且还能够减少环境污染和碳排放。

自20世纪80年代以来,生物质能利用技术一直受到广泛的关注和研究,不断涌现出新的解决方案和应用。

本文将介绍一些最新的研究成果以及生物质能利用技术在不同领域中的应用。

一、生物质能的来源和特点生物质能是一种由植物、动物、微生物等生物体生产的有机物质,如木材、秸秆、麦草、压缩木块等。

生物质能利用技术就是将这些生物质能源转化为可用的能量,以满足人们的能源需求。

与传统的化石能源相比,生物质能有以下几个特点:1. 可再生性:生物质能是一种可再生的能源,可以不断地生产和使用,不会造成资源枯竭。

2. 低碳排放:生物质能的燃烧过程中会产生CO2,但这些CO2来自于植物在生长过程中吸收的空气中的CO2,与使用化石能源所产生的CO2相比,生物质能的碳排放量要低得多。

3. 适用范围广:生物质能可以用于发电、加热、热水供应、燃料等多种场合,而且可以与传统的能源相互补充,以提高能源的利用效率。

二、生物质能利用技术的研究进展1. 生物质能的化学转化:生物质能的化学转化是将生物质能源通过化学反应转化为燃料和化学原料的过程。

目前,生物质能的化学转化主要有生物质热解、生物质气化、生物质液化、生物质发酵等几种方法。

其中,生物质热解是将生物质在高温下分解为固体炭、液体物质和气态物质的过程;生物质气化是将生物质在高温下与氧气和水蒸气反应,产生一种称为合成气的可燃性气体;生物质液化是将生物质在高温下与液体催化剂反应,生成一种称为生物质液体的燃料;而生物质发酵则是将生物质通过微生物的作用转化为乙醇、丁醇等发酵产物。

2. 生物质能的热力学转化:生物质能的热力学转化是将生物质能源通过燃烧转化为热能的过程。

目前,生物质能的热力学转化主要有生物质直接燃烧、生物质间接燃烧、生物质混燃等几种方式。

其中,生物质直接燃烧是将生物质直接用作燃料进行燃烧,产生热能;生物质间接燃烧是将生物质通过热力学转化后再燃烧,如将生物质热解生成的液体燃料用作燃料;而生物质混燃则是将生物质与传统的燃料混合使用,以提高燃烧效率和减少环境污染。

秸秆利用 调研报告

秸秆利用 调研报告

秸秆利用调研报告秸秆是农作物收割后的残余物,通常被视为农业废弃物。

然而,随着对可再生能源的需求不断增加,秸秆作为一种可再生资源被广泛关注和利用。

本篇调研报告将探讨秸秆的利用,并介绍其对农业、环境和能源领域的影响。

首先,秸秆的利用可以对农业产生积极影响。

传统上,秸秆被留在农田中,有利于提高土壤的有机质含量、水分保持能力和肥力。

然而,现代农业生产中,土地收益和效益成为关键考量,这导致大部分秸秆被割取并用于其他用途。

例如,秸秆可以被用作动物饲料,尤其是在牲畜饲养密集的地区。

此外,秸秆还可以用来制作有机肥料,使农田更加富饶并减少化肥的使用。

其次,秸秆的利用可以对环境产生积极影响。

秸秆被焚烧或弃置在农田中会产生大量的污染物和温室气体。

通过有效利用秸秆,可以减少这些污染物的排放,并降低对环境的负面影响。

利用秸秆作为能源的一种方式是生物质能源的生产。

例如,可以将秸秆转化为生物质燃料,如木质颗粒和生物质燃料。

这些燃料可以替代传统的煤炭和石油,减少对化石燃料的依赖,从而减少温室气体的排放并对气候变化产生正面影响。

最后,秸秆的利用可以对能源领域产生积极影响。

秸秆作为一种可再生能源,具有巨大的潜力。

根据国际能源署的数据,中国每年可利用的秸秆资源相当于1.5亿吨煤的能量。

这不仅可以为农村地区提供清洁能源,还可以减少对传统能源的需求,缓解能源紧缺问题和促进可持续发展。

同时,利用秸秆作为能源还可以提供就业机会,并促进农村地区的经济发展。

尽管秸秆的利用在农业、环境和能源领域具有广泛的潜力和积极影响,但仍然存在一些挑战和障碍。

首先,秸秆的收集和运输成本较高,这对利用秸秆的规模化应用构成了一定的阻碍。

其次,秸秆的利用还存在技术问题,如高温气化和生物质能源的转化技术需要进一步发展和改进。

此外,也需要建立相应的政策和法规,以鼓励和支持秸秆的合理利用。

总体而言,秸秆的利用是可持续发展的重要组成部分,能够对农业、环境和能源领域产生积极影响。

枣庄市主要农作物秸秆资源化利用现状及对策

枣庄市主要农作物秸秆资源化利用现状及对策

枣庄市主要农作物秸秆资源化利用现状及对策【摘要】枣庄市是山东省重要的农业生产基地,主要农作物包括小麦、玉米、高粱等,产量大、秸秆资源丰富。

目前枣庄市的秸秆资源化利用还存在一些问题,比如资源浪费、环境污染等。

为了有效利用这些宝贵资源,我们需要采取相应的对策,比如建立秸秆综合利用体系、推动生物质能源开发利用、加强政策支持等。

未来,随着我国生态文明建设的深入推进,枣庄市的农作物秸秆资源化利用将会迎来更加广阔的发展空间。

加强农作物秸秆资源化利用是枣庄市农业可持续发展的关键,需要政府部门、企业和农民共同努力,共同推动资源利用和环境保护工作的开展。

【关键词】枣庄市、农作物、秸秆资源化利用、现状、对策、发展趋势、总结、展望、建议1. 引言1.1 背景介绍枣庄市位于山东省中部,是一个以农业为主的城市。

作为山东省的粮食生产重镇,枣庄市拥有丰富的农作物资源,其中以小麦、玉米、大豆等为主要种植品种。

随着农业现代化的推进和生产力的提高,枣庄市农作物产量逐年增加,同时也带来了大量的秸秆资源。

秸秆作为农作物的废弃物,如果不得到有效利用,会对环境造成污染,同时也会浪费可再生资源。

秸秆资源化利用已经成为当前农业发展的重要课题之一。

枣庄市作为农业大市,秸秆资源丰富,但对其进行有效利用还存在不少问题,需要进一步加强研究和整合资源,以促进农业产业的可持续发展。

本文将对枣庄市主要农作物秸秆资源化利用现状进行深入分析,探讨存在的问题及对策建议,旨在为农业生产的可持续发展提供参考,推动枣庄市农业向着更加环保、高效、可持续的方向发展。

1.2 研究意义农作物秸秆资源化利用是当前农业发展中面临的重要问题之一。

枣庄市作为我国重要的农业产区之一,农作物产量丰富,秸秆资源丰富,但是在利用方面存在诸多不足。

对枣庄市主要农作物秸秆资源化利用现状进行深入研究具有重要的现实意义和科学价值。

秸秆资源化利用能够有效减少农业废弃物对环境的污染。

随着农业生产的快速发展,大量农作物秸秆被随意丢弃或焚烧,导致空气质量恶化、土壤退化等问题日益凸显。

滨州市农作物秸秆综合利用调研与分析

滨州市农作物秸秆综合利用调研与分析

滨州市农作物秸秆综合利用调研与分析近年来,中国农业在推动农业现代化和生态环境保护方面迎来了新机遇,农作物秸秆综合利用成为了研究的热点话题。

滨州市作为山东省的重要农业产区之一,农作物秸秆资源丰富,其综合利用潜力巨大。

为了更好地推动滨州市农作物秸秆的综合利用,本文对滨州市农作物秸秆的资源现状、综合利用情况进行了调研与分析。

一、滨州市农作物秸秆资源现状1.农作物秸秆产量大滨州市地处黄淮海平原腹地,气候条件适宜,土地肥沃,农作物种植面积广泛。

水稻、小麦、玉米等农作物的种植面积大,因此农作物秸秆产量也较大。

据统计,滨州市农作物秸秆年产量达到数百万吨,其中以玉米、小麦秸秆为主要类型。

2.秸秆综合利用率较低尽管农作物秸秆资源丰富,但由于多年来的传统管理习惯和技术水平限制,滨州市农作物秸秆的综合利用率较低。

一方面,部分农民习惯将秸秆焚烧或直接丢弃于田间,造成了资源的浪费和环境污染;也有部分农民将秸秆用于饲料、覆盖土壤等简单利用方式,未能实现资源的有效转化。

二、滨州市农作物秸秆综合利用的主要方式1.秸秆发电近年来,随着清洁能源政策的推广,秸秆发电成为了一种重要的综合利用方式。

目前,滨州市已经建成多个秸秆发电厂,将农作物秸秆作为原料进行发电。

这种方式不仅可以有效利用农作物秸秆资源,减少了焚烧对环境的污染,而且可以为当地提供清洁能源,起到了积极的社会效益。

2.秸秆还田秸秆还田是将农作物秸秆粉碎还田,用于改善土壤结构和增加土壤有机质的一种方式。

在滨州市,部分先进农户和农业合作社已经开始尝试将农作物秸秆还田的方式,有效地提高了土壤的保水保肥能力,同时也减少了秸秆焚烧对环境的影响。

3.秸秆深加工与传统利用方式相比,农作物秸秆深加工可以将秸秆转化为木质纤维板、生物质颗粒、生物质液体燃料等高附加值产品,实现了资源的有效利用和转化。

滨州市的一些木材加工企业已经开始尝试利用农作物秸秆进行深加工,推动了当地农作物秸秆的利用水平。

1.资源利用率不高目前,滨州市农作物秸秆综合利用存在资源利用率不高的问题。

秸秆综合利用技术研究

秸秆综合利用技术研究

秸秆综合利用技术研究随着人类对环境保护和资源利用的日益重视,秸秆综合利用的技术也越来越受到关注。

在我国,每年都会产生大量的秸秆,而这些秸秆的处理方式往往只有焚烧和填埋,这不仅浪费了资源,也对环境造成极大的污染。

因此,秸秆综合利用技术的研究变得尤为重要。

1.秸秆的综合利用方式秸秆的综合利用方式很多,光伏发电、生物质热能利用和生物质工业利用等均为秸秆的综合利用方式。

以光伏发电为例,秸秆经过处理后,可被转化为电力和热能,通过光伏板发电,光伏组件利用光能将太阳辐射转化为电能,助力于当地经济发展。

2.秸秆的利用技术目前,秸秆的利用技术主要有生物质热能利用技术、生物质工业利用技术和生物质沼气利用技术等。

生物质热能利用技术主要包括直接燃烧和生物质热气化,前者可将秸秆转化为热能,后者可以利用强制气化技术将秸秆转化为燃气,再利用燃气发电或提供供热。

生物质工业利用技术则主要包括制造活性炭、木材板块和秸秆纤维板等,这些产品具有很强的市场需求。

而生物质沼气利用技术可以利用微生物发酵将秸秆转化为沼气,再利用沼气进行发电或制造有机肥料。

3.生物质热能利用技术生物质热能利用技术是目前应用最广泛的秸秆利用方式之一。

通过将秸秆直接燃烧或热气化,可以将其转化为热能,提供给生产或生活使用。

但是生物质热能利用技术过程中会产生大量的废气、废水和废渣,这些废料的处理也是需要注意的问题之一。

4.生物质工业利用技术生物质工业利用技术是将秸秆直接利用制造各种日用品或加工为其他半成品的一种方式。

比如,可以利用秸秆制造活性炭、木材板块、秸秆纤维板等,这些产品不仅具有很强的市场需求,同时也是治理环境保护的一种好方法。

5.生物质沼气利用技术生物质沼气利用技术利用微生物发酵将秸秆转化为沼气,再通过发酵池将沼气进行贮存和净化,最终进行发电或生产有机肥料等。

这种利用方式虽然技术要求较高,但是具有很大的环保和经济价值。

综合来看,秸秆的综合利用是一项多赢的利用技术,既有利于环境保护,也有利于人民的生活。

秸秆生物质转化为燃料化学品的工艺技术进展

秸秆生物质转化为燃料化学品的工艺技术进展
生物质作为有望在未来替代化石能源的可再生资源,可提供不同形式的可再生能量,包括电、热、燃料 以及各种化学物质.其中,电和热可由风能、太阳能等其他可再生能源获得,用生物质生产燃料化学品则成 为一个兼具吸引力和挑战性的课题 [2].秸秆生物质直接燃烧是最简单的生物质能利用方式,但在传统的燃烧 方式中,燃烧效率一般只有 18%左右,造成能源的浪费,因此需要利用热化学法、生化法、化学法和物理化 学法等技术将其转化为具有高附加值的二次能源.2012 年联合国食品与农业组织统计了几类常见的生物质经
第 42 卷 第 1 期 Vol.42 No.1
河北 工 业 大 学 学 报 JOURNAL OF HEBEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
文章编号:1007-2373 (2013) 01-0045-10
2013 年 2 月 February 2013
秸秆生物质转化为燃料化学品的工艺技术进展
文献标志码 A
Research progress on fuel and chemicals transformed from straw biomass
LI Gang,SUN Xiao-feng,YANG Fang,LIU Qing-yan
( School of C hemi cal Engineering, Hebei Universit y of Technol og y, Tianji n 300130 , C hina )
sacch粮食作物和经济作物生产中的副产物,其主要成分为 29.1% ~ 42.5%纤维素、26.1% ~ 43.8% 半纤维素和 15.4% ~ 32.7%木质素 . [1] 我国生物质秸秆资源非常丰富,据有关部门统计我国农作物秸秆资源 量每年超过 7.2 亿 t,其中 6.04 亿 t 可作为能源使用;此外,农产品在加工过程中产生的剩余物包括稻壳、玉 米芯、花生壳、甘蔗渣等,年产量约 1.3 亿 t,作为秸秆生物质的一部分也可以用作能源使用.生物质能是新 能源中最具开发利用价值的绿色可再生能源,已是继水电、风电、太阳能之后的一个新专题列入我国“十二 五”规划中.

废弃秸秆转化为生物质能源再利用的研究

废弃秸秆转化为生物质能源再利用的研究

废弃秸秆转化为生物质能源再利用的研究摘要能源开发对我国的国家经济建设以及社会的进步具有十分重要的意义。

当前,随着环保意识的加强以及绿色能源口号的提出,用废弃秸秆转化为生物质能源再利用的研究受到了人们越来越多的关注。

我国的秸秆资源十分丰富,将废弃的秸秆转化为生物质能源可以有效缓解我国能源紧缺的问题,但是由于技术因素以及经济因素的影响,我国的秸秆能源化的利用率不高。

本文根据秸秆能源化利用存在的现状、问题以及未来发展方向,对废弃秸秆转化为生物质能源再利用的课题进行深入的研究与分析。

关键词秸秆;能源;再利用中图分类号TQ352 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)112-0188-01能源发展是国家国民经济的基础,面对日益紧缺的石油、煤炭等能源,寻找绿色、环保、可再生的能源已经成为各国普遍关注的课题。

秸秆是一种具有多种用途的可再生的生物质资源。

研究发现,农作物光合作用的产物一半以上都存储于秸秆之中,每两吨废弃秸秆产生的热值相当于一吨标准煤产生的热值,并且其再利用的过程中能够达到二氧化碳的零排放。

生物质秸秆作为一种环保可再生的绿色能源,已经成为当今世界上仅次于石油、煤炭、天然气的第四大能源。

因此,废弃秸秆转化为生物质能源的市场前景十分广阔,对其再利用的研究势必为能源利用行业带来重大变革。

在我国,秸秆资源十分丰富,进行废弃秸秆转化为生物质能源再利用的研究,一方面可以减少人们燃烧秸秆所造成的环境污染,保护环境,使秸秆能够得到很好的利用,提高资源利用效率;另一方面,不仅能够变废为宝,提高秸秆的经济效益,同时还可以缓解我国能源紧张的问题,从而促进我国社会经济的发展。

1 废弃秸秆再利用的发展现状当前,我国的秸秆资源很丰富,但是由于技术和经济等因素的影响,秸秆再利用的效率并不是很高。

在农村,人们一般将部分秸秆用于垫圈、喂养牲畜以及堆沤肥,其它大部分秸秆都作燃料烧掉。

随着科学技术的不断发展以及省柴节煤技术的推广,再加上燃煤和液化气的广泛普及,用作燃料的秸秆也大大减少。

秸秆利用情况调研报告

秸秆利用情况调研报告

秸秆利用情况调研报告近年来,随着环保意识的逐渐提升,人们对于处理农业废弃物的需求也愈发迫切。

而作为一种主要的农业废弃物,秸秆的处理和利用就显得尤为重要。

本文将调研秸秆利用的相关情况,以期为秸秆的高效利用提供参考与建议。

一、秸秆的来源秸秆是指庄稼收割后、残留在地里的茎秆、叶子和穗子等。

通常来说,秸秆是农民们在耕种过程中所剩余下的一种农业废弃物。

它产生量大,分布广泛,是我国农业废弃物的主要成分之一。

二、秸秆的现状1. 秸秆的处理方式落后据了解,在我国的一些地区,农民们对秸秆的处理方式仍停留在焚烧、填埋等落后的处理模式上。

这样的处理方式不仅会造成空气污染和土地污染,还会损伤农田的生产力,不利于农业的持续发展。

2. 秸秆的利用率较低秸秆可以被用于生产生物质能源、有机肥料等,但在我国,秸秆的利用率并不高。

据相关调研数据显示,当前我国秸秆的回收利用率只有30%左右,而在西方发达国家,该数字已经超过了70%。

三、秸秆的利用价值1. 可以用于生产生物质能源秸秆是一种天然的、可再生的生物质能源,能够被用于生产生物燃料和生物质颗粒燃料等。

2. 可以用于生产有机肥料秸秆是一种好的有机物质,可以被用于生产有机肥料。

秸秆中富含植物营养物质,如氮、磷、钾等,可以为农田提供养分。

3. 可以作为动物饲料秸秆中含有大量纤维素和半纤维素物质,可以被用于动物饲料。

同时,秸秆的蛋白质含量也较高,非常适合家禽、家畜等的饲养。

四、秸秆高效利用的建议1. 加强法规的制定和执行政府应针对秸秆处理和利用方面的问题,加强法规的制定和执行,完善相关政策,加大对农民秸秆回收利用的支持力度。

2. 建立秸秆回收利用的计划体系有关部门应该建立秸秆回收利用的计划体系,开展相关的宣传教育,提高广大农民的回收秸秆意识和自觉性。

通过技术指导和资金扶持等措施,帮助农民高效利用秸秆资源。

3. 推广秸秆资源化技术政府和企业应当推广种种秸秆资源化技术,提高秸秆资源的利用价值。

秸秆综合利用的现状关于秸秆综合利用的现状和对策

秸秆综合利用的现状关于秸秆综合利用的现状和对策

秸秆综合利用的现状关于秸秆综合利用的现状和对策秸秆综合利用的现状:在许多农业地区,秸秆通常被视为废弃物,直接焚烧或者倒掉。

然而,随着环保意识的增强和可持续发展的要求,秸秆的综合利用受到了更多关注。

目前,秸秆综合利用主要集中在以下几个方面:1.动力利用:秸秆可以经过发酵、发电等方式转化为热能或电能。

例如,有些地区建设了秸秆发电厂,将秸秆燃烧发电,减少了温室气体的排放。

2.化肥利用:秸秆可以通过堆肥或发酵等方式转化为有机肥料,用于农田施肥。

这不仅可以提高土壤质量,增加土壤养分,还可以减少化肥的使用量,降低农业化肥对环境的负面影响。

3.建材利用:秸秆可以经过加工处理,制成纸张、纤维板、木屑板等建材。

这样不仅可以减少对传统木材的依赖,还可以促进可持续的建筑材料的发展。

4.生物质能源利用:秸秆可以通过生物发酵或热解等方式转化为生物质颗粒(Pellet)或生物质液体(Fuel)等能源形式,用于取代传统化石能源,减少温室气体的排放。

对策:为了更好地推动秸秆综合利用,可以采取以下措施:1.政策支持:政府可以出台相关政策,提供资金和税收优惠,鼓励企业和农民参与秸秆综合利用项目。

2.技术研发:加大对秸秆综合利用技术研发的投入,促进科技创新,提高秸秆转化利用的效率和经济性。

3.多元合作:加强农业、能源、环保等部门之间的合作,推动秸秆综合利用的产业链条的形成,形成全产业链的合力。

4.宣传教育:增加对农民和大众的宣传教育,提高对秸秆综合利用的认识和意识,让更多人参与到秸秆综合利用中来。

总之,秸秆综合利用是实现农业农村可持续发展的重要举措,需要政府、企业和农民共同努力,形成合力,推动秸秆综合利用的发展。

农作物秸秆综合利用的研究进展综述解恒参

农作物秸秆综合利用的研究进展综述解恒参

农作物秸秆综合利用的研究进展综述_解恒参农作物秸秆综合利用的研究进展综述解恒参( &4 江苏建筑职业技术学院科技处,江苏徐州##&&&B; #4 徐州市生物质能源工程技术研究中心,江苏徐州##&&&B)摘要: 通过对农作物秸秆的研究现状&处理方法及综合应用情况进行综述,归纳出了目前农作物秸秆综合利用领域&主要处理方法及需要突破的关键技术’明确了突破农作物秸秆外表面物质结构实现完全降解和完成内部纤维素&半纤维素等高分子化合物降解转化是综合利用农作物秸秆研究的重点和难点’同时指出了解决农作物秸秆综合利用的技术层面&法律层面和人文认知理念等方面的发展趋势,为高效利用农作物秸秆及开展关键技术攻关提供参考’关键词: 农作物秸秆; 综合利用; 研究现状中图分类号: ),& 文献标志码: .农作物秸秆作为农业生产的附属产品,其产量大&分布广&种类复杂&处理难度大,综合利用效率低,已经成为影响当前农业转型升级的主要问题之一’农忙季节农作物秸秆被肆意焚烧的场景,毫无疑问恶化着农村人居环境,严重制约着农村小城镇化建设步伐’传统的秸秆还田&青储&充当建材或填充&初级能源或化工原料是目前农作物秸秆的主要使用方法’但这些方法显然未能满足农作物秸秆的处理需求,也造成资源的浪费[& %#]’另一方面科学家为开发轻质洁净新能源,不得不设法解聚重质碳资源以获取轻质能源,以缓解化石能源的逐渐枯竭和重质化带来的能源需求压力’& 农作物秸秆的综合利用情况农作物秸秆是成熟农作物收获种子后留下的茎叶( 穗) 部分的总称’从人类发展历史来看,原始社会人类不事稼穑当然无需考虑种植或者考虑农作物秸秆的处置,生物质基本上是经自然暴晒&风蚀或者土壤中菌种的自然发酵解聚,解聚形成有机腐殖质进入自然循环’随着人类食物结构的逐步演化,农作物秸秆的相对过剩,逐渐超出了农作物秸秆的自(CB(第/5 卷第& 期#5&’年& 月解恒参等(农作物秸秆综合利用的研究进展综述:LNQ /5 "LQ &eUV4 #5&’然处理能力,其综合应用开始为人类所关注’几千年周而复始的经验积累和创新开发,人类也开发了多方面用途,但人为处置的代价和能力无法与日益增长的农作物秸秆的生产相匹配,且农作物秸秆的利用率仍然不足,5f,因此不论国内外积极推进秸秆科学研究,实现农作物秸秆高附加值利用是需要解决的主要问题’# 农作物秸秆的技术研究进展#4 & 农作物秸秆的组成&分类及元素分布研究测定和分析农作物秸秆中的有用组分,有助于实现其资源化和高附加值利用’由于农作物不同的产地&同一产地的不同物种和同一物种的不同部位的主要元素成分和物质构成也不同,主要的三大物质纤维素&半纤维素和木质素等含量也存在较大差异’了解和掌握不同农作物秸秆或秸秆不同部位主要组分信息,可以更好的有选择实现各组分的有效分离和提高农作物秸秆的高效利用’元素分析是农作物秸秆应用研究的重要内容’目前用于元素分析的方法很多: 利用物理或化学的方法,将农作物秸秆进行分离分析; 利用红外光谱分析&气质分析&原子吸收分析&纸上层析分析波谱分析等分析物质官能团或者元素种类等; 但多数方法都存在样品处理复杂以及很难对叶片表面微区进行元素分析等缺点’采用电子探针对植物的叶片细胞内的元素组成和含量进行分析,能够成功获取农作物不同部位的元素含量信息’目前,农作物成分分析的主要处理手段有: 氧化降解法&氧化定容法以及碱抽提法等直接或间接的分析方法’胡文静利用自主研发的快速真空热解平台对棉杆&玉米秸秆和稻草进行的热解处理,从生成物苯酚类&酚类&酮类和有机酸中,间接的分析得出农作物秸秆的基本组成,为农作物组成研究开辟了一种新的途径’应用膨化技术,分离了农作物秸秆中的纤维素&半纤维素和木质素进行成分分析,不用对农作物中有机物进行分离,而是根据其中有机物种类进行综合应用,并且根据农作物不同部位的有机物含量确定应用于中草药&化工原料以及生物母基’#4 # 农作物秸秆的处理方法研究根据处理方式的不同,农作物秸秆的处理一般可以分为物理方法&化学方法&生物方法以及其他综合处理方法’#4 #4 & 物理处理方法物理处理方法是比较直接的&也是最原始的处理方法,不过也是比较有效的方法之一’物理处理技术是不改变农作物秸秆基本性能的前提下,将其形状&大小进行改变,以期达到保存或提高其使用价值的目的’主要有机械加工法和热加工法,前者用机械设备把农作物秸秆进行切碎&粉碎&揉搓或压块,来提高综合利用效能,后者是利用热喷和膨化技术高温高压下处理秸秆’另外,物理活化法生产农作物秸秆活性炭也是物理法的重要延伸’秸秆经切短和粉碎以后,体积变小,便于家畜采食和咀嚼,主要因为秸秆切短和粉碎后增加了饲料与瘤胃微生物接触面积,便于瘤胃微生物的降解发酵,使消化吸收的总养分增加’不过此法未能提高秸杆自身的营养价值,且也有研究表明秸秆颗粒的减小,可能造成秸秆在动物肠胃通道内通过的速度增加,以致肠胃没有足够的时间去吸收秸秆中的养分,而会造成养分流失’可见需要在秸秆颗粒大小与其通过胃肠速度之间寻求平衡,提高秸秆中的营养物质吸收’热喷是热加工技术的一种,即利用热喷效应,使饲料木质素溶化,纤维结晶度降低,饲料颗粒变小,增加总面积提高消化率的处理方法’膨化技术与热喷同属新技术,都是利用热效应在高温高压下进行的’膨化制粒后,体积增大比重变小,保型灭菌,含水量低,可长期保存’但膨化和热喷技术由于工艺复杂&费用高,暂时还难以推广使用’压块成型是物理处理的方法之一’国内典型的秸秆成型工艺包括打捆干贮技术&压块饲料技术&大截面压块技术和颗粒化技术’目前压块研究根据强度要求和机械设备性能要求开展,并研发相关添加剂’通过分析原料粒度&温度&水分及纤维成分等相关因素在不同条件下对颗粒成型的影响,对生物质颗粒成型机构的关键部件环模进行研究,以及对环模直径&模孔结构&环模转速及压辊直径的设计分析与阐述,探索环模结构设计的思路与方向,从而为设计性能优异的生物质颗粒成型机构和开发生物质能(C,(第/5 卷第& 期#5&’年& 月解恒参等(农作物秸秆综合利用的研究进展综述:LNQ /5 "LQ &eUV4 #5&’源提供技术支持,应是物理方法的重点方向’#4 #4 # 化学处理方法化学处理方法就是利用化学试剂处理农作物秸秆的方法’包括碱化处理&氨化处理&氧化处理&酸化处理以及有机溶剂处理等’碱化处理是在碱作用下破坏秸秆结构,使其膨胀&疏松,增大微生物附着的面积,提高纤维素的降解和利用率的方法’常用的碱有氢氧化钠&氨&石灰&尿素等’因为碱性物质可以打开纤维素和半纤维素与木质素之间的对碱不稳定的酯链,溶解半纤维素和一部分木质素,使纤维素膨胀’但碱化处理用碱和用水量大,易污染环境且营养损失严重,因此存在局限性’氨化处理就是在密闭条件下利用尿素或者氨液在氨化和碱化双重作用处理秸秆,改善农作物秸秆结构,提高利用率的方法’碱能打破酯键,破坏镶嵌结构,溶解半纤维素和一部分木质素及硅酸盐’氨液能增加粗蛋白含量&合成微生物蛋白质’氨还可以与秸秆中的有机酸中和,造成适宜瘤胃微生物活动的微碱性环境’氨化有液氨氨化法&氨水氨化法和尿素氨化法以及高温快速氨化和常温氨化等’氧化处理主要利用氧化剂处理农作物秸秆,主要是二氧化硫和碱性过氧化氢,经过氧化后的农作物秸秆,纤维素间的空隙度增加,降解酶和细胞壁结构型多糖间的接触面增大,消化率提高’但氧化要求条件高,处理成本较高’酸性处理主要是用硫酸&盐酸或者甲酸处理农作物秸秆,原理类似碱处理’从技术层面看,其处理成本更高,所以实际应用更少,但酸化预处理比较简单有效’原理是半纤维素水解生成木糖和其他糖类,然后稀酸将纤维素解聚为葡萄糖,秸秆变得疏松,从而提高了厌氧发酵微生物对秸秆的利用率’但是化学试剂的过量中毒或对环境的污染是化学方法需要重点解决的问题’目前利用化学方法降解农作物秸秆和相关添加剂的开发是化学方法的重要研究趋势’#4 #4 $ 生物处理方法生物处理法是利用微生物来降解处理的一种方法’选用和开发有益的微生物是生物法处理农作物秸秆的关键’除了秸秆本身携带的微生物外,引进其他能够促进农作物秸秆中的纤维素或木质素的解聚,从而提高饲料的营养价值,也改善农作物秸秆的乳酸和菌体蛋白质组成,更有利于利用’青贮&发酵和酶% 酵母加工是常见的生物处理过程’青贮是将新鲜植物紧实地堆积在不透气的容器中,通过乳酸菌的厌氧发酵,转化原料中的糖分为有机酸% 主要是乳酸’当乳酸在原料中积累到一定程度时,就能抑制其他微生物的活动,从而制止养分被分解而破坏’发酵是将含糖物质加在碎秸杆上,并掺入过磷酸钙和尿素来培养酵母; 或者先对纤维素进行水解,然后再进行发酵’在发酵过程中,菌种和农作物秸秆的种类数量等都会对发酵结果产生影响,另外针对秸秆表面硅质利用微生物分泌的酶或者用酸&碱预处理的研究成为生物研究的关键所在’但要求技术较高,处理不好,容易造成腐烂变质,这也是生物需要突破的关键技术之一’#4 #4 / 综合处理方法多种方法的综合应用是处理农作物秸秆的重要思路’生物化学转化是先酸解或水解,然后发酵’热化学转化包括燃烧&气化&热解和直接液化等过程’热解&液化和与煤共热解等都是综合处理方法’热解就是在完全缺氧条件下,产生液体&气体&固体三种产物的热降解过程,是热能打断大分子有机物,使之转变为含碳原子较少的低分子量物质’气化是指秸秆在高温及缺氧条件下,热解产生!<与气化介质( 空气&<#&R#<#或R#) ,在一定条件下再发生热化学反应,产生以!<&R#或!R/为主要成分的可燃气体的转化过程’#4 $ 农作物秸秆的应用传统农作物秸秆应用有以秆代煤&秸秆还田&秸秆饲料和就地焚烧等几种形式’但是以秆代煤将损失$$f的有机质,在农村地区这种能源利用方式正逐步被煤&电和燃气所取代’由于部分秸秆不易腐烂,且过量还田也会对土壤有副作用,还会影响播种质量,使得秸秆还田也存在局限’就地焚烧会破坏秸秆有机物及营养成分,破坏地表土壤结构,使地表水分大量蒸发,影响土壤的抗旱保湿能力’因此,在改良传统的秸秆应用的基础上开发农作物秸秆的更多用途显得更加重要’(CC(第/5 卷第& 期#5&’年& 月解恒参等(农作物秸秆综合利用的研究进展综述:LNQ /5 "LQ &eUV4 #5&’#4 $4 & 农作物秸秆用于肥料农作物秸秆中含有大量的有机质&氮&磷&钾& 镁&硫和微量元素,将其通过机械或生物性处理后直接还田,能够有效改良土壤,提高地力,降低生产成本,提高农产品的产量和质量’主要包括秸秆粉碎还田&根茬粉碎还田&整秆翻埋还田&整秆压扁还田和堆沤还田等形式’只是部分秸秆的降解困难不但不能有效沤肥,反而会影响耕种,因此研究加速这类秸秆的降解技术势必会提高效果’#4 $4 # 农作物秸秆用于饲料农作物秸秆直接作为饲料,其蛋白质&可溶性碳水化合物&矿物质和胡萝卜素含量低,而粗纤维含量高,其适口性差,家畜采食量小&消化率低,营养价值较低’秸秆微贮加工饲料也是获得成本低&效益高&适口性好饲料的重要方法’研究发现秸秆压块饲料易消化&采食率高&附加值高&便于长期保存&饲喂方便,是饲料化利用发展的趋势和方向’#4 $4 $ 农作物秸秆用于化工原料美国成功利用一种重组大肠杆菌作为发酵剂,把农作物秸秆中的’碳糖直接制成乙醇’这种重组大肠杆菌能产生把 B 碳淀粉水解成糖所需的大量纤维酶,从而使利用酶水解技术最终取代传统的无机酸水解方法’目前,农作物秸秆用作化工原料主要集中在产气&制糖和制乙醇’#4 $4 / 农作物秸秆用于能源农作物秸秆用作能源的途径有直燃技术&气化技术&发酵制沼气技术&发电技术&压块成型及炭化技术’农作物秸秆直接燃烧作为能源,利用率低能源消耗严重; 还会造成空气环境污染( 主要包括8<#&"<#&可吸入颗粒物2=#4 ’的严重超标) ; 也可能因为燃烧形成烟雾使能见度下降’而且直接燃烧也只能利用农作物蕴含的生物质能源的不足$5f’目前,将秸秆作为秸秆气化燃气&秸秆发酵燃气&秸秆直燃发电等原料的大规模利用时,缺乏秸秆能源利用基本性能的基础研究’按能源材料指标衡量,合适的热值是最主要的参数’因此农作物用作能源必须进行预处理或者改变其结构或转化为生物油,这也是农作物作为能源开发的重要方向’朱锡锋[$]对生物质热解液化研究发现,热解液化过程中会选择性地生成吡嗪类杂环化合物,分级冷凝后能将生物油分为化工生物油和燃料生物油’也有研究表明煤中掺少部分生物质有助于改善煤的着火性能,对煤的燃烧有催化促进作用’关于农作物秸秆用作能源开发的研究正在向两个方向发展,一是通过预处理减少含水率提高热值,二是转化成传统能源或者与传统能源混合提高传统能源的燃烧性能’#4 $4 ’农作物秸秆用于建筑材料目前,农作物秸秆用于建筑材料主要有三种形式: 非承重墙体材料包括填充材料&高压板材或者建筑装饰材料’用作建筑材料的农作物秸秆具有保温隔热&隔声; 最主要的是节能环保; 而且材料成本和技术成本都低,应该是解决农作物秸秆过剩的最佳途径’复合墙体主要采用平压法秸秆&挤压法秸秆和模压法秸秆等方式获得,或者作为填充物填充到隔墙内侧或者作为隔板等装饰物’不断地改进制作工艺和不断开发不同基质建筑材料是农作物秸秆用作建材的重要方向’崔玉忠[/]等开发了秸秆水泥基微孔材料是由碎秸秆&水泥&聚合物溶液&促凝剂& 水等按照一定的比例混合搅拌而成,而且通过调整配合比和工艺参数来控制拌合料的流动性,做出不同的类型,生产具有一定保温隔热功能的内隔墙板’徐明等[’]开发了秸秆纤维基环保节能墙体材料主要是以农作物秸秆以及加强材料&黏合材料,按比例经过物理&化学反应,脱模&凝固制成,具有轻质&节能&环保等适合现代建筑要求的建筑材料’陈茜等[B]开发了混凝土夹芯秸秆砌块,表明样品具有良好的热工性能&隔声性能,力学性能,而且能节约资源&降低造价&自轻等优点,具有良好的应用前景’刘淼[,]等应用稻谷壳粉作为基料开发的墙体复合材料也是农作物秸秆用作建筑材料中的有益尝试’#4 $4 B 其他方面的应用秸秆草皮基质技术&环保塑木材料&植物纤维制品等都是农作物秸秆变废为宝的重要途径’秸秆草皮基质技术就是利用稻草秸秆,将其粉碎后,用特殊的纺织技术做成一层薄薄的基质毡,然后将种子&肥料直接放进去,浇水后草就能生长了,既不会破坏土壤,成本也很低’环保塑木材料是由农业废弃物秸(C+(第/5 卷第& 期#5&’年& 月解恒参等(农作物秸秆综合利用的研究进展综述:LNQ /5 "LQ &eUV4 #5&’秆与废旧塑料按一定比例,添加特定的功能性助剂,经过特殊结构的加工设备填充改性后制成’植物纤维制品是利用玉米秸秆为主要原料,生产浆粕&多用膜&植物纤维长丝&纤维素醚等系列产品’利用农作物废弃物对铬进行吸收,可以使得吸附质从溶液中扩散到吸附剂表面,在吸附剂孔隙中继续向吸附点扩散到吸附点表面而固定’如果把生物质&铁矿石粉与添加剂混合制取生球团,富氢合成气作为还原剂,高温燃烧为生球团的预热和预热球团提供热源,直接还原炼铁发现减小球团粒径&增加预热和还原温度能够提高直接还原铁产品的全铁质量分数’利用小麦秸秆做型煤粘合剂使得型煤的强度&防水性及煤质指标满足了工业锅炉的型煤燃烧要求,有利于改善型煤着火性能和减少环境污染’可见,更深入开发农作物秸秆的应用也是高效利用农作物秸秆的重要环节’#4 / 农作物秸秆目前关键技术研究进展目前,农作物秸秆的研究重点应该仍然集中在洁净能源的开发&通过农作物秸秆的气化&压块成型和煤气转换等,特别是气化和煤化技术的开发和改进; 农作物秸秆的节能转化机理,也是目前农作物秸秆综合应用研究的重点趋势; 如何将生物质原材料经高效转化为低成本&高品质的五碳糖&六碳糖和木质素及其衍生物,进而生产更有价值的生物基材料和乙醇等能源,仍然是一个关键问题’农作物秸秆的木质素包围纤维素的结构,使得降解困难,不论在生物化学降解&制备碎料等都是需要解决的关键难题’主要因为秸秆表面富含一种脲醛胶粘剂难以润湿的蜡状物质,并集中了大量硅元素,给胶粘剂的润湿及胶合固化带来了很大的困难’经过物理的和化学的方法对这种物质的处理和结构破坏是实现农作物秸秆进一步降解应用的前提和基础’蒸汽爆破结合机械筛分,可以同时实现秸秆纤维素&半纤维素&木质素各组分的充分利用,且可大幅度降低秸秆转化生产成本’农作物秸秆的能源转化是最理想的选择,但由于其元素组成&化学键型&化学成分等十分复杂,使其从固体原料到固体或液体产品的转化过程要难于传统的石油炼制过程’热化学转化达到!<#减排和能源可再生目标是目前研究的重点方向之一’生物质属于高分子化合物,原料组成差异很大,热化学转化产物组分很复杂,国内外对于生物质的热化学转化的关键技术虽有所突破,但目前液化&热解还没有实现工业化’#4 ’农作物秸秆的法律和人文认知理念农作物秸秆的综合处理作为农业现代化和小城镇建设必须要解决重点问题已经引起了社会各个阶层的重视,日益严峻的环境问题让人们真切的感受到了大气雾霾肆虐&水环境恶化和土壤污染危及人类到了不得不治理程度’除了技术层面,法律层面和人文认知层面期待提高; 政府的管理政策和相关的法律法规需要不折不扣的执行; 部分村民的法律意识淡薄&保护环境的观念狭隘保守,从而造成目前农作物秸秆被肆意燃烧&随意堆砌的现象’所以提高综合应用农作物秸秆的认知观念很重要’$ 结语农作物秸秆作为可再生的能源具有得天独厚的发展前景,不论是研究还是开发都任重道远’从技术角度看,突破农作物秸秆预处理的屏障是其降解再处理和广泛应用的前提和基础; 传统的方法和应用途径外,气化&液化&热解等热转化是其资源化&能源化的主要趋势’另外,加强科学管理,也是综合利用的重要途径’但愿人类能尽快找到科学解决农作物秸秆的有效途径’。

秸秆资源化利用的技术研究

秸秆资源化利用的技术研究

秸秆资源化利用的技术研究秸秆是指农作物收割后剩余的稻草、麦秸、玉米杆等农业废弃物,多数时候被认为是废弃物,随意堆放或者焚烧,造成环境污染。

然而,秸秆却是最廉价的生物质原料之一,由于其产量高,原料来源广泛,可以成为一种重要的能源和化工原料来源。

因此,开发和利用秸秆资源,成为当前重要的研究领域,也是能源可持续发展的重要途径之一。

一、秸秆资源化利用的现状目前,优质的秸秆资源化利用,仍然面临着一些挑战。

部分地区在秸秆堆放和焚烧中排放大量的氨和甲烷等有害气体,造成环境污染和温室气体排放。

另外,部分区域因缺乏现代综合利用技术,在资源化利用上面无法充分发挥秸秆作为生物质资源的优势。

因此,促进秸秆资源化利用的发展,成为当前环境保护和能源转型的重要课题。

二、秸秆资源化利用的技术路径秸秆资源化利用的技术路径包括热化学转化、生物化学转化和生物质电化学转化等。

具体而言,热化学转化可以将秸秆转化为低分子量烃类,如甲醇和丙烯等,生物化学转化可以将秸秆转化为乙醇和丁醇等可燃性液体,而生物质电化学转化可以将秸秆转化为氢气。

不同的技术路径在秸秆资源化利用中有各自的适用场景和技术挑战,但是它们都能够从秸秆这样的生物质原料中获取绿色能源和有机物质,是重要的能源转型途径。

三、生物质微波化技术的应用和研究作为温和的生物质转化技术,微波技术可用于秸秆等生物质原料中的能源、化学品和构建材料的生产。

可以通过微波辅助的热化学转化,对秸秆进行组分分解以制备生物质油(bio-oils)、烟气及固体残留物质,和通过微波辅助热解使秸秆气化。

通过生物质微波化技术,可以实现高效地转化秸秆,并获取其中的可用燃料。

目前生物质微波化技术在实现秸秆资源化利用过程中正逐步得到应用并得到进一步研究。

四、秸秆资源化利用的市场前景秸秆是一种廉价且大量的生物质原料,研究和应用秸秆资源化利用技术,可以实现其经济和社会价值。

已经有部分厂商利用秸秆资源化利用技术,生产生物质燃料和化学品,如生物乙醇和纤维素醚等。

农业秸秆类生物质制取生物燃料的研究进展

农业秸秆类生物质制取生物燃料的研究进展
Abs t r a c t:I n o r de r t o e n h a n c e a n d e x t e n d t h e wo r l d e n e r g y a n d c h e mi c a l ba s e wi t h o ut a dd i ng a d di t i o n a l c a r b o n t o t h e
r e d u c e t h e ma nu f a c t u r i n g c o s t a n d e n ha n c e t h e f e m e r n t a t i o n e ic f i e n c y . Ke y wo r ds:s t r a w b i o ma s s;e t h a n o l ;b u t a n o l ;p r e t r e a t me n t ;e n z y ma t i c h y d r o l y s i s
质生产 乙醇 、丁醇的研究 现状 。指 出农 业秸 秆发酵制取生物燃料工业化进程 的关 键所 在 。
关键 词 :农业秸秆类生物质;乙醇;丁醇;预处理;酶解
中 图分类 号 : T Q 3 5 3 . 2
文献标 志 码 :A
文 章编 号 :1 0 0 1 — 9 6 7 7 ( 2 0 1 4 ) 0 5— 0 0 3 6 — 0 3
e n v i r o n me n t ,s t r a w b i o ma s s , w h i c h wa s i r c h i n c e l l u l o s e a n d h e mi e e l l u l o s e s ,c a n b e r e f i n e d i n t o b i o f u e l s b y f e r me n t a t i o n . T h e s t r u c t u r e a n d c o mp o s i t i o n o f s t r a w b i o ma s s wa s i n t r o d u c e d,s o me t y p i c a l p r e t r e a t me n t t e c h n o l o g i e s i n c l u d i n g p h y s i c a l a n d c h e mi c a l me t h o d s w e r e r e v i e w e d,a n d p r o c e s s a n d b i o l o g i c a l me t h o d s we r e c o mp a r e d . Mo r e o v e r ,t h e p r o d u c t i o n o f s t r a w e t h a n o l a n d b u t a n o l b y f e me r n t a t i o n o f b i o ma s s w a s e s p e c i a l l y d i s c u s s e d .I t wa s n e c e s s a r y t o d e v e l o p e ic f i e n t a n d e n v i r o n me n t a l p r e t r e a t me n t t e c h n o l o g i e s f o r t h e i n d u s t i r a l i z a t i o n o f b i o f u e l s p r o d u c t i o n f r o m s t r a w b i o ma s s .I n a d d i t i o n, a p p l y i n g c o n t i n u o u s f e r me n t a t i o n o r f e d— —b a t c h f e r me n t a t i o n p r o c e s s a n d r e c o n s t r u c t i n g i n h i b i t o r t o l e r a n t s t r a i n s c a n

农作物秸秆综合利用的研究进展综述

农作物秸秆综合利用的研究进展综述

工 作 研 究2021年第15期新农民农作物秸秆综合利用的研究进展综述王 强(保定市清苑区农业技术推广中心,河北 保定 071100)摘要:农作物秸秆是农产业发展中非常重要的产物类型,加强对于农作物秸秆的合理利用对于农产业可持续发展的作用是不可忽视的,本文主要从现阶段农作物秸秆的综合利用情况入手进行了分析,分析了各类农作物秸秆的利用现状以及存在的问题,针对实际情况进行了相关措施的完善和调整思考,提出了部分改进措施,以期望能够为未来农作物秸秆综合利用处理质量的提升提供促进。

关键词:农作物;秸秆;综合利用农作物秸秆属于农产业建设中占比较大的一种附属产品,秸秆的整体产量比较大,在各类农作物种植中均在这一情况,不同农作物种类的分布范围比较广泛,品种比较复杂,在实际处理中所面临的工作量比较大,且不同农作物秸秆的处理要求有所不同,综合利用率一直难以得到有效的提高,是影响目前农业产业现代化发展以及转型的重要因素。

相关调查研究可知,农忙季节地势偏低的地区仍然存在屡禁不止的农作物秸秆焚烧的情况,不仅会导致森林火灾等情况的发生,还会对农村地区甚至更大范围地区的气候环境状况产生影响,不利于城镇等各个地区发展建设速度的加快。

传统青储、秸秆还田、初级能源化发展、转化为建筑材料或者化工材料等方式的操作是目前农作物秸秆处理中较为常见的方式,虽然能够起到一定的秸秆处理效果,但是仍然存在一定的资源浪费情况,需要源源不断的通过新能源的配合研发提升农作物秸秆的优质利用率。

1 农作物秸秆的种类、主要组成以及元素分布情况农作物秸秆在实际处理之前对秸秆的有用组分进行测定是非常重要的,能够充分提升农作物秸秆中各类资源的合理利用,但是不同种类农作物的产地不同,物种类型不同,其自身所包含的元素类型以及物质含量也有非常明显的差别,但是综合来看主要为半纤维素、质纤维束以及木质素等,通过对各类成分的存在情况进行分析有助于实现对各类结合的有效分离利用。

玉米玉米秸秆生物质的可利用性研究

玉米玉米秸秆生物质的可利用性研究

玉米玉米秸秆生物质的可利用性研究第一章:引言在当今世界面临着能源和环境问题的双重压力下,对于生物质能源的研究和开发具有重要意义。

作为全球最重要的粮食作物之一,玉米在农业生产中占据着重要地位。

然而,大量的玉米秸秆由于缺乏有效的利用,导致环境污染和浪费资源。

因此,探索和研究玉米玉米秸秆的可利用性,既有助于解决可再生能源和环境问题,也能促进玉米产业的发展。

第二章:玉米秸秆的资源特点玉米秸秆是指玉米全株植物在收获后留下的茎、叶和穗等部分。

玉米秸秆的主要化学成分包括纤维素、半纤维素和木质素等,具有丰富的碳水化合物和纤维素素原。

其特点包括产量大、含水率高、结构复杂、易分解等。

正是由于这些特点,玉米秸秆具备了广泛的可利用性。

第三章:玉米秸秆的能源利用玉米秸秆可通过生物质发电、生物质燃料和生物质热能等方式进行能源利用。

生物质发电是将玉米秸秆作为原料进行燃烧,从而产生热能,再将热能转化为电能。

生物质燃料则是通过将玉米秸秆进行压制、颗粒化或气化等处理,将其转化为固体、液体或气体燃料,用于燃烧、发电或取暖等。

此外,玉米秸秆还可以用于生物质热能,通过将其进行直接燃烧或间接热交换,产生热水或蒸汽供给工业和生活用途。

第四章:玉米秸秆的化学利用玉米秸秆中的纤维素和半纤维素等化学成分可以通过生物制备技术转化为各种高附加值的产品。

例如,纤维素可以通过酶解和发酵等方法制备出生物乙醇,作为生物燃料或化工原料使用。

半纤维素则可以通过酶解和气相催化等技术转化为木糖和木醇等,用于合成新型材料、医药中间体和功能性食品等。

此外,玉米秸秆的木质素还可以提取出来用于生产化妆品、药品和高分子材料等。

第五章:玉米秸秆的农业利用玉米秸秆可以用于土壤改良、动物饲料和菌发酵等农业利用。

将玉米秸秆铺在土壤表面或进行覆盖,有助于保持土壤湿度和温度,减少水分蒸发和土壤侵蚀,提高土壤肥力和抗旱能力。

同时,将玉米秸秆作为动物饲料,可以提供碳水化合物和纤维素素原,丰富动物的饲料营养,减少饲料成本。

高粱秸秆的微生物转化技术研究进展

高粱秸秆的微生物转化技术研究进展

高粱秸秆的微生物转化技术研究进展近年来,随着全球环境问题的日益严峻,可再生能源和环境保护的研究成为各国科学家关注的焦点。

作为一种丰富的农业废弃物资源,高粱秸秆的微生物转化技术日益受到重视。

本文将探讨高粱秸秆的微生物转化技术的研究进展,并探讨其在可再生能源和环境保护方面的应用前景。

高粱秸秆是高粱作物收获后的残余物质,它在全球范围内广泛存在,并且具有大量的碳水化合物、纤维素和半纤维素等可再生能源资源。

然而,由于高粱秸秆的结构复杂以及纤维素和半纤维素的难降解性,传统的秸秆处理方法往往成本高、效率低,且产生大量的废弃物。

因此,高粱秸秆的微生物转化技术成为利用这一资源的重要途径。

微生物转化技术是通过利用微生物的代谢能力和酶系统,将高粱秸秆转化为有机酸、气体和生物质能源等可利用的产物。

其中,微生物发酵技术和微生物降解技术是目前研究较为广泛的两种微生物转化技术。

微生物发酵技术是指利用微生物的代谢产物完成产能资源转化的过程。

在高粱秸秆的微生物发酵过程中,常用的微生物包括酵母菌、放线菌和乳酸菌等。

这些微生物能够分解纤维素和半纤维素,将其转化为乳酸、醋酸和丙酮等有机酸。

同时,它们还可以产生一定量的气体,如氢气和甲烷等,用于能源的生产。

微生物发酵技术具有操作简单、产物多样化和资源利用的高效性等优点,在高粱秸秆的转化利用中具有很大的潜力。

微生物降解技术是指利用微生物的酶系统和代谢能力分解高粱秸秆的纤维素和半纤维素,并产生可利用的产物。

微生物降解技术的关键是寻找具有高降解效率的微生物和酶系统。

目前,已经发现了许多具有高纤维素酶和半纤维素酶活性的微生物,如木霉菌、蜡样孢糠菌和枯草芽孢杆菌等。

这些微生物能够将高粱秸秆中的纤维素和半纤维素降解为葡萄糖和二糖等可利用的碳水化合物。

通过优化微生物降解过程中的环境条件和酶系统,可以进一步提高高粱秸秆的降解效率和产能资源转化效率。

除了在可再生能源领域的应用外,高粱秸秆的微生物转化技术还可以应用于环境保护领域。

生物质材料的催化转化研究

生物质材料的催化转化研究

生物质材料的催化转化研究当今社会,由于工业化扩张和其它人类活动的影响,环境问题已经成为全球共同关注的焦点。

应对这些挑战,人们开始重新审视再利用生物质材料的有机废弃物,同时更多的关注环保技术的发展。

生物质材料的催化转化研究就是其中的一个重要方向。

生物质材料包括可再生资源,如农作物的秸秆、屑木、棉花秸秆和工业废弃物等等。

这些材料本身富含有价值的物质成分,如果不能加以利用,就会成为污染源。

因此,提高生物质材料的再利用率和资源的利用效率非常重要。

催化转化是一种将废弃物转化为新的高附加值产品的技术,可以有效地解决生物质废弃物的问题。

大多数生物质材料都含有糖类、蛋白质、脂肪等高价值的有机物质。

通过催化转化技术,可以将这些有机物质转化成燃料、化学品、医药品和肥料等,实现资源的综合利用。

催化转化技术也可以减少生物质材料带来的环境问题。

许多生物质废弃物含有难以处理和分解的有机物质,会产生有害物质和臭气污染环境。

通过催化转化技术,可以将这些废弃物转化为可用于其他领域的有价值物质,降低废弃物对环境的影响。

生物质材料的催化转化研究是一个复杂的领域,需要针对不同类型的生物质废弃物研究催化转化的方法和技术。

以下是关于几种典型生物质废弃物的催化转化研究。

1.木质纤维素催化转化木质纤维素是木材中含量最高的有机物,也是生物质材料中含量最高的有机物。

它主要由三种糖基组分构成,即葡萄糖、木糖和半乳糖。

目前,木质纤维素催化转化主要依靠酸性催化剂和碱性催化剂。

酸性催化剂可以将纤维素转化为糖,并通过其积极的活性位点,促进反应物的吸附和解离。

碱性催化剂可以在较低温度下将纤维素转化为糖醇,以及醛和酸等高附加值的化学品。

2.秸秆催化转化秸秆是农作物废弃物的重要成分,通过催化转化,可以将其转化为高品质的液体燃料和化学品。

研究发现,酸性催化剂可以将秸秆转化为糖并产生高品质的液体燃料。

碱性催化剂可以将秸秆转化为高附加值的化学品,如清洁剂、有机溶剂和气息剂等。

生物质秸秆资源化利用技术的研究

生物质秸秆资源化利用技术的研究

生物质秸秆资源化利用技术的研究摘要:生物质秸秆作为一种重要的可再生生物质资源,它的合理开发利用越来越受到人们的关注。

本文从秸杆资源化利用的角度,重点叙述生物质秸秆资源化利用技术。

虽然利用技术均能在一定程度上将秸秆资源化利用,但在实际应用中仍存在一些不足。

因此,进一步开发秸秆综合利用新技术,实现秸秆利用的资源化、高效化和产业化是发展的必然趋势。

最后展望了秸秆资源化利用的前景。

关键词:生物质秸秆;资源化利用技术;现状;前景前言生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体。

农作物秸秆是生物质的一个重要组成部分,是当今世界上仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源,如何让秸秆生物质能源发挥最大的效益,是科学家们重点关注和研究的课题。

我国作为农业大国,生物质资源十分丰富。

据估计,我国每年农作物秸秆产量达 7 亿多吨。

尽管现已有大量秸秆用于还田、饲料和工业原料以及农民生活燃料等方面,但仍有很大一部分秸秆由于热利用率低,造成了生物质能源的极大浪费。

随着现代农村经济和生产力的高速发展,如何有效利用农作物秸秆成为能源与环境领域争论的热点话题[1]。

因此,探讨农作物秸秆资源化及合理开发利用技术,具有重要的现实意义。

1生物质秸秆资源化利用技术对薯类、谷物秸秆来说,秸秆资源化利用主要是利用其营养成分制作肥料或饲料;对于谷物、棉花等秸秆,可利用其含热量和可燃性作能源使用;对纤维、木质素含量高的秸秆,可利用其物理技术特性,生产质轻、绝热、吸声的植物纤维增强材料或提取有机或无机化合物,生产化工原料或产品[2]。

由此可将秸秆资源化利用归纳为秸秆沼气(生物气化)、秸秆固化成型燃料、秸秆热解气化、直燃发电和秸秆干馏5个方面[3]。

1.1沼气发酵生物法(生物气化)秸秆生物气化是秸秆在厌氧条件下经微生物发酵而产生沼气和有机肥料的技术工程,可利用稻草、麦秸、玉米秸等多种秸秆,并可与农村生活垃圾、果蔬废物、粪便等混合发酵,原料组合非常灵活,来源充足,有着广阔的发展空间和发展潜力。

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西 北 林 学 院 学 报 2 1 ,2 ( ) 5 ~ 1 1 0 0 5 1 :1 7 6
J u n l fNo t we t F r s r i e st o r a rh s o e t y Unv r i o y
农 业 秸 秆 生 物质 转 化 利 用 的研 究 进 展
难 点 的基础 上 , 热 化 学 分 离 、 理化 学 分 离 、 学 从 物 化 分离 和生 物分离 等方 面综述 了农 业秸 秆组 分分 离及
烧 产热 , 是我 国第 4大 能源 , 仅次 于煤 炭 、 油 、 石 天然 气) 制浆造 纸工 业 的原 料 ( 和 每年 用 量 约为 36 0万 0
t 。这 些领 域 的利 用 量 占农 业 秸 秆 总 量 的 5 左 ) 0 右, 外, 此 每年还 有大量 的农 业秸 秆被 弃置 于 自然环 境 , 被露 天焚烧 , 或 造成 对生 态环 境 的污染 。另 一方 面, 随着石 油等 化石 资源贮 量 的逐渐 减少 , 从农 业秸 秆等 可再 生资源 转化 利用 获得新 材 料 、 工原 料 、 化 能 源和 功能食 品及 药 物 , 充 化石 等 不 可 再 生 资源 的 补 缺 口, 正成 为一 种 新发 展 趋 势 。对 我 国这 样 一 个化 石 资源短 缺 、 口众 多 、 人 经济 持 续 快 速 发 展 的 大 国 , 推 动农业 秸秆 的高 效 转化 利 用 , 有 更 突 出的 迫切 具
余 雕 , 增 超 耿
( 北 农 林科 技 大学 资 源 环境 学 院 , 西 杨 陵 7 2 0 ) 西 陕 1 1 0
摘 要 : 在分 析 了农业 秸秆转 化利 用的意 义和难 点 的基 础 上 , 热化 学分 离、 从 物理 化 学分 离、 学分 化
离及 生 物 分 离等 方 面 综 述 了农 业 秸 秆 转 化 利 用 的 研 究 现 状 , 展 望 了其 发 展 趋 势 。 并 关键词 : 业秸 秆 ; 农 生物 质 ; 化 利 用 转 中图分 类号 : 3 2 X 2 文献 标 志码 : A 文 章 编 号 :0 17 6 ( 0 0 O 一1 70 1 0 —4 1 2 1 ) l0 5 —5
性 一 。
用 , 仅可 以克服 传 统 利用 方 式 的 利用 效 率 低且 引 不
起 严重 环境 污染 的 缺 限 , 而且 还 可 用其 转 化 的生物 质 材料替 代 逐渐 减 少 的化石 基 材 料 。在 石 油 、 煤等
化 石资 源 日益减少 的 大环 境 下 , 有现 实 意 义 和应 具 用 价值 。 。 一 农 业秸 秆转化 利 用 的关键 是 将 主 要组 分 ( 纤维
( olg f Reo re nEn io n , r w s A&F U ie s y ,Y n ln C le eo s u c s vr me t No t e t a h nv ri t a g ig,S a n i 1 1 0 h n ) h a x 2 0 ,C ia 7
t e c n e so n tl a i n o i ma s i g iu t r l c r a t a fo t e m a— h mia , p y ia— b o v r i n a d u i z to f b o s n a r lu a e e l s r w r m h r lc e c l h s c l i c
素、 半纤 维 素和木 质素 ) 在化 学结构 基本 保持 不变 的
基 础上 有效 分离 , 后 对 分离 组 分 进行 有 目的 的转 然 化 利用 。许 多学 者 已 经利 用 化 学 、 理或 生 物 学 的 物 方 法对农 业 秸秆 组分 的分离 进行 了研 究 , 然而 , 目前 尚 没 有 提 出 清 洁 有 效 的 农 业 秸 秆 组 分 分 离 途 径 [ 。本 文在 分析 了农 业秸 秆 转 化利 用 的 意义 和 4
农 业秸 秆是 重 要 的生 物质 资 源 , 量 巨 大 。其 数
转 化利 用是 目前 的 一个 研 究 热 点 , 已经 受 到 科 学界 和社 会 的广泛 关注 [ 。对 农业秸 秆 进行高 效转 化利 1 ]
1 转化 利 用 的必 要 性及 其 意义
据 统 计 , 国每 年秸 秆产 量超 过 6亿 t其 传 统 我 , 利用领 域是 用作 肥料 、 料 、 饲 能源 ( 部 份是 直 接 燃 大
c m ia ,c mi a ,a i l gi e a a i ns Tr nd o v l pme t wa r s c e hห้องสมุดไป่ตู้ c l he c l nd b o o cs p r to . e fde e o n s p o pe t d. Ke r s a rc t a e e ls r w ; i ma s o e so nd u iia i n y wo d : g iulur lc r a t a b o s ;c nv r i n a tlz to
Pr g e si o a s Co v r i n a d U tl a i n o o r s n Bi m s n e so n i z to f Agrc lu a r a r w i i u t r lCe e lSta
S E a H Di o,GENG n - h o Ze g c a
Absr c : s d o n l zng t i niia e a ifc li s hi a r m anl e e t d t dv n e n ta t Ba e n a a y i he sg fc nc nd d fi u te ,t s p pe i y pr s n e he a a c s i
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