生物质能在农村的利用现状及未来展望

生物质能在农村的利用现状及未来展望
作者：
摘要：在我国农村,农作物秸杆等副产品主要作为炊事燃料而直接烧掉。

文章将秸杆等进行沼气发酵和直接燃烧的技术经济效果,从能量转移、物质循环和生态平衡三个方面进行对比分析,并指出,沼气发酵才是生物质利用最合理、最经济的途径。

关键词：沼气发酵;直接燃烧;生物质;物质压缩成型技术
Abstract: In the Chinese rural areas, the by-products such as stalks are chiefly taken as fire materials for cooking.The present paper compares the technological economic effects between biogas fermenting and biological substance burning in three aspects:energy transformation, material cycle,and ecological balance;and points out that biogas fermenting and the biomass compression molding technology is the most reasonable and economical way to utilize biological materials.
Key Words: biogas fermenting;burning;biological substances;biomass compression molding technology.
生物质能是指利用自然界的植物、粪便、以及城乡有机废物转化成的能源。

生物质作为地球上最丰富的可再生能源被世界各国所重视，生物质的基本来源是绿色植物通过光合作用把水和二氧化碳转化为碳水化合物而形成。

由于光合作用所利用的是自然界取之不尽的太
阳能，所以生物质能作为可再生能源用于代替不可再生能源方面有较好的利用前景。

在农村可以加以利用的生物质有：农作物秸秆、农业加工业废弃物、能源植物、畜禽粪便、生活污水等。

而今在农村地区对生物质能的利用大多只停留在初级阶段，比如生物质的直接燃烧技术，粪便的直接浇灌农田等。

这些技术都只是停留在对生物质利用的初级阶段，所以为了更充分的对生物质进行利用，应采用较为先进有利的方法：沼气发酵工艺的应用及生物质压缩成型技术的利用等。

在农作物的生物学产量中,主产品约占1/3到1/2,而副产品占1/2至2/3。

秸杆和皮,壳等是农物生物学产量中的主要副产品。

全国每年大约产出4500-5000亿kg秸杆等,其中50%左右是作为炊事燃料而直接烧掉的。

[1]这样的利用方式是极为初级原始的方式，它的利用效率不高，是对生物质资源的极大浪费，而且还会有许多不利的影响。

现今农村地区对于绿色植物等生物质资源的利用,主要分为农业内部利用和为工业提供原料。

农业内部利用,第一：是大量作为生活燃料直接燃烧掉;第二：是作为牧畜饲料的原料;第三：部分地区用作堆肥或直接还田,以作为农作物再生产的有机肥料;第四：用作修房造屋及其他生活性消耗;第五：用作沼气发酵原料,对生物质实行综合利用。

支援工业建设,主要作为造纸和制作手工产品的原材料。

但大约70%的资源都是经前三种方法利用掉。

农村所采用的直接燃烧技术对能量利用极不充分，大部分通过热能散失，且在燃烧过程中还会因为低温等因素形成分解燃烧，产生大量浓烟，不仅浪费大量的能源，还造成
环境的污染，使空气质量下降，在田间对作物秸秆进行直接燃烧，还有可能造成火灾，有安全隐患。

对于秸秆用于堆肥或直接还田，因为秸秆属于有机物要经过微生物的分解作用才能从有机形成无机物，从而有利于植物的利用吸收。

堆肥和直接还田由于分解时间短，所以部分秸秆还是一有机物的形式存在。

对于这些对生物质的初级利用技术相比，可以采用哪些方法来解决呢？沼气池发酵工艺的利用、生物质压缩成型技术的利用。

下面将具体介绍：一、沼气是多种微生物在厌氧条件下对有机物质（如秸秆、杂草、人畜粪便、垃圾、污泥等）进行分解代谢的产物，其主要成分是甲烷和二氧化碳，还有少量硫化氢等气体。

[2]沼气的利用前景：沼气池生产的沼气主要用来做生活燃料。

修建一个容积为10立方米的沼气池，每天投入相当于4头猪的粪便发酵原料，它所产的沼气就能解决一家3―4口人点灯、做饭的燃料问题。

沼气还可以用于农业生产中，如温室保温、烘烤农产品、储备粮食、水果保鲜等。

沼气也可发电做农机动力，大中型沼气工程生产的沼气可用来发电、烧锅炉、加工食品、采暖或供给城市居民使用。

[3]由此可见沼气是一种节能环保的新型能源，除此之外沼气发酵工艺的利用减少了资源的浪费；保护了环境；经过微生物分解后的沼渣的肥效强于直接还田的秸秆。

除此之外沼气发酵工艺还具有以下特点：１、管理使用方便，常年不需要大出料，在发酵启动阶段需要利用沼渣沼液时，通过循环出料管，用活塞进行人工搅拌和出料。

２、产气率高。

在原料充足，发酵正常的情况下，产气率比常规
池提高2倍以上，冬季采用适当的保温措施可正常使用，并且产气量越高，搅拌强度越大，而且搅拌越强．产气率更高，整个系统处于良性循环。

３、由于循环出料管和下循环管组成的料液自动循环系统，可自动完成搅拌、破壳工作，避免了表面结壳和底层沉淀。

4、占地面积小，酸化池可根据地形随意布置，或采用顶返水形式，将酸化池紧靠池顶布局。

5、产酸池料温高，沼气池微生物降解秸秆和转化甲烷速度快。

[4]据调其他查资料分析,沼气发酵比直接燃烧,可使生物质燃料的热利用率提高2倍。

一般五口之家,经沼气发酵,一日三餐加夜间照明,只需4kg秸杆(干物质)加部分人畜粪便入池,即已足够;而在直接燃烧的情况下,普通土灶每天至少要烧10kg,省柴灶也需要7kg左右,尚不包括夜间照明,沼气发酵比直接燃烧可节约1/2到2/3的燃料。

更重要的是,农村普及沼气后,可以完全不用树枝、草根、树皮等薪柴作燃料,才能真正实现“封山育林”“四旁植树”的绿色计划,也才能切实有效地提高植被覆盖率。

但是而如今我县对于沼气的开发利用只处于初步阶段，人民环保节能意识弱，专业的技术指导缺乏，就以我村为例在2004年首在农户中次建沼气池20余个，在使用初期能顺利产气并用于做饭的只有少数，并因后期的跟踪技术指导缺乏，农户对相关知识了解较少，最后沼气池利用停止。

二、生物质压缩成型技术是指农林弃物经粉碎后用机械加压的
方法压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料，它的优点有：便于运输与储存，能提高燃烧效率，且使用方便、卫生，可以形成商品能源。

所以它能作为一种能再生的能源来替代煤炭，可以广泛应用于农村区域采暖、热水供、蒸汽供应、大棚种植等场所，也可进一步炭化处理得到木炭和活性炭，用于冶金、化工、餐饮烧烤等燃料。

[5]生物质压缩成型技术的利用不仅是对资源的成分利用，还能使之形成产业化，从而增加农民收入，利于人民生活水平的提高。

生物质压缩成型的原料来源广泛，具有良好的经济效益，且其利用秸秆、稻壳等生物质纤维为原料，具有绝对的环保性。

随着该技术和设备的进一步完善，保护自然生态环境意识地日益加强，生物压缩成型技术将覆盖在更广阔的空间。

但现在还有很多因素制约它的全面应用。

我们应该在设备实用性、原料适用性、降低消耗等多方面入手，为以后更好的利用生物能做准备。

[6]
从我国目前的现状来讲，面临两大继续解决的问题：农村贫困与环境恶化，解决这一问题的其中一个有效措施就是开发与利用生物质能，努力实现农村能源需求、保护环境、促进农村发展增加农民收入。

植物燃料为主的农村能源结构,严重破坏了自然生态系统的平衡,已直接影响到农业生态系统内部物质和能量的良性循环,造成了严重的后果。

从生态角度看,解决农村能源问题的关键,在于经济、合理地利用好为数甚多的农作物稿杆,以促进农业生态系统内部能量转移和物质交换由恶性循环转向良性循环。

实践证明,积极、稳步地发展农村沼气、生物质压缩成型技术,正是实现这一目标的良好途径。

生物质
能是重要的可再生资源，２１世纪，世界能源消费的４０％将来自生物质能。

我国是一个传统的农业大国，拥有丰富的生物质能资源。

随着经济的发展，人们生活水平的提高，环境保护意识的增强及对生态时尚－“三生态”的不断追求，化石能源逐渐枯竭，对包括生物质能在内的可再生资源的合理、高效地开发利用，必然将愈来愈受到各国政府和科学家的高度重视。

因此，用可持续发展的理论为指导，科学地利用生物质能源，加强应用基础和应用技术的研究，特别是在高效直接燃烧技术和设备的开发、生物质气化和发电、生物质液化、生物质能源合成新产品新材料技术、能源植物的选育、生物质能源林栽培、经营和管理技术等几个方面的研究将是今后生物质能利用研究的重点。

[7]
参考文献：
[1] 曾晶,张卫兵.我国农村生物质能源利用研究[J].贵州大学学报(社会科学版),2008,5(26).
[2]刘厚荣.沼气发酵工艺及户用沼气技术[M].生物质能工程,2009.19-21.
[3]王永智,任晓春.沼气开发与生态环境保护[J].中国沼气,2002,20(4):46-48.
[4]王少东.实施“猪沼工程”造福一方百姓[J].中国沼气,2002,20(4).
[5]刘厚荣.沼气发酵工艺及户用沼气技术[M].生物质能工程,2009.244-246.
[6] 李美华，俞国胜. 生物质燃料成型技术研究现状. 木材加工机械，2005,2.
[7] 刘爱兵，刘星剑.生物质能的利用现状及展望[J].江西林业科技,2006,4.。