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生物质的综合利用与开发
发布时间:2011/6/14  阅读次数:4640  字体大小: 【】 【】【

        生物质和生物质能的定义
         生物质是植物通过光合作用生成的有机物,它包括植物、动物及其排泄物、垃圾及有机废水等几大类,
生物质是太阳能最主要的吸收器和储存器。
         生物质能是蕴含在各类生物质资源中的化学能.能源化利用的生物质资源主要包括农林废弃物,动物粪便、油料作物,城市及工业有机废弃物。通过燃烧、化学法,生化法、物理化学法等利用技术,可转化为二次能源,分别为热■或电力.固体燃料(木炭或成型燃料)、液体燃料(生物柴油,生物原油、甲醇,乙醇和植物油等)和气体燃料(沼气.生物质燃气和氢气等)。
         生物质能的利用由来已久,巴西早在1931年就规定,其园内销售的汽油必须添加290-5%的乙醇,近几年的高能源价格刺激和能源安全的考虑才使生物质真正为各国政府高度重视.生物质资源的能源利用形式主要是发电.制取可燃气体及液体燃料等。各国对发展生物质能源的主要考虑有不同的侧重,但两个主要原因相同,即能源替代和环境保护。
       生物质综合利用技术
       综合利用技术,投资可大可小,可土法上马可工厂化生产,我们可根据情况提供系列服务。

(一)饲料:
       用干(鲜)秸秆制成“秸秆配合饲料”,是牛、羊的廉价、优质饲料。这种饲料不仅牛羊适口、喜食、采食量大、体况好,提高抗病能力,而且还可以节约粮食,实现秸秆“过腹还田”,防止环境污染,促进农业生产的良性循环,并可大幅度提高农民收入。
       1、植物秸秆生物营养饲料
       (0.3万吨/年、1万吨/年、3万吨/年)
       肉类、鱼类价格一路上扬,养殖业变成了十分有利可图的行业,今天作为粮食纯进口的中国,人畜争粮(饲料用粮)的矛盾必将激化,如何满足人们生活对鱼、肉、蛋、奶的需求,同时减少饲料用粮,降低生产成本,取得养殖业的最大效益秸秆畜牧业成为时代的亟需。
       牛羊肉和牛奶早已进入寻常百姓家,成为人们日常生活的必需品,而我们传统的牧区新疆、内蒙古等地土壤沙化,已经逼迫我们不得不一再加大力度禁牧、退牧、休牧、还草还林,一方面十三亿人需求扩大,另一方面畜牧业饲草短缺,传统放养模式必须向圈养、集约化发展,秸秆压块饲料、生物秸秆蛋白饲料成为中国养殖业发展的必由之路,也是世界畜牧业发展的必由之路,美欧、日本、澳大利亚畜牧业发展莫不如是。他们的草转化肉类的比例为:美国73%、澳大利亚94%.日本81%,我国不到9%。2006年日本从我国进口秸秆颗粒和压块约1000余万吨.韩国700余万吨。

       今天我们举国上下已到充分意识到秸秆过腹还田、粪便沼气(发电)的重要性,,一些地方已经掀起秸秆养殖的高潮,如河北省广平县,政府保护价收购秸秆压块350元/吨,秸秆生物降解喂猪,鸡,鸭,鱼,直接压块喂牛,羊,既降低了养殖成本,又提高了农民收入(秸秆也变钱),还有效地保护了环境(再也没人烧秸秆了)。中央电视台、中央人民广播电台及《科技日报》、《中国技术市场报》、《经济日报》等媒体分别对此作了专题报道。
           据调查统计,目前全国牛存栏量达1.4亿头、羊存栏量达2.7亿头。按20%圈养,年需颗粒等粗饲料1.61乙吨。其中仅京、津、冀、蒙四个毗邻省市自治区,牛存栏也达1000多万头,仅奶牛年需颗粒等粗饲料量就达300多万吨;北京、天津两市,奶牛缺草35万吨;伊利、蒙牛等大型奶业集团年需122万吨,主要从东、华北等地区调入。这些部为颗粒饲料提供了广阔的市场销售空间。此外,国际市场对颗粒饲料需求量也很大,如日本、韩国、及东南亚地区每年从我国和其他国家进口粗饲料达1300-1500万吨,仅日本每年进口粗饲料500万吨。由于秸秆颗粒饲料供不应求,产品价格不断攀升,这些都给秸秆加工企业带来了无限商机,在近十年或更长时间内不会发生市场饱和或滞销现象。
          颗粒饲料经高温熟化、糊化后适口性好,深受养殖户喜爱,人们形象地称它为牛羊的“饼干”。牛羊采食率可达100%、消化吸收率可提高60%以上,奶牛产奶量提高10%以上,肉牛增重提高15%以上。生产颗粒饲料不失为经济效益、社会效益、生态效益都很好的“三好”项目,同时又是一个享受国家多项扶持政策(如免税)的好项目。
         联合国粮农组织(FAO)在考察我国秸秆开发利用做出的成绩后给予了充分肯定,并作为解决“人畜争粮”矛盾的战略措施,向世界其它地区推广。所以农民只能用很传统的喂养方法,用部分粮食掺入米糠、泔水、剩菜叶梗来养猪,用这种落后的养殖方法来降低成本,饲养期长,相当于银行存钱一般,根本谈不上增加效益。如果使用生物饲料,既可降低30%-50%饲料成本,又可缩短饲养周期,发展规模养殖,增加农民收入。过去人们常说“养猪不赚钱,只图粪肥田,饲养7-8个月,年底换点油盐钱。”而今可以说“秸秆饲料养殖赚大钱,还有粪肥田,饲养4个月,一年出三栏,有肉又有钱。”此外,秸秆过腹还田,减少化肥投入,改良土壤结构,增产增收,综合利用,一举多得。

           该技术利用微生物菌剂对农作物秸秆进行发酵。使之变成优质t司料,饲喂牛、羊、马、猪、兔等。该
技术有如下特点:
           (1)不受时间限制,一年四季均可和生产。使用范围广,麦秸、稻草、玉米杆、高粱秸及其它豆,料作物茎杆、无毒野草等均可进行微贮。   (2)微贮饲料气味芳香,适口性好,消化率高,无毒无害饲喂安全,采食速度和采食率比一般秸杆提高20-40%。   (3)投资小、占地少,制作方法简单,成本低廉。塑料袋(桶)、大缸、水泥坑底、土窑、土豪等均可微贮。   (4)处理时间短,饲喂期长。一般经处理后,可保存一年不变质。   (5)饲喂的饲料厩舍可减少臭味、异味。   (6)该饲料喂猪日增重达0.75公斤以上,料肉比为3.5:1;育肥牛,日增重2公斤以上.
           2、玉米秸秆压块饲料加工基地。
饲料草块易储存和运输,便于商品化。产品可直接饲喂而不需要再加工。市场包括国内市场和国际市场。国内市场包括传统牧区,各奶业企业基地,城市奶业和肉牛(羊)养殖基地。通过秸秆加工,将废弃的秸秆利用起来,除了作商品销售,还可带动发展各地的牛、羊、鸵、鹿、鸵鸟等养殖业。这样一条饲料草块加工生产线可带动一方的养殖业发展。国际市场以日本、韩国为主,需求量很大。提供设备(10-30万元)和技术,年产1500-3000吨,成本150元/吨,回收价300元/吨,市售价350-600元/吨。

(二)燃料:
          1、植物秸秆生产固体燃料
          秸秆颗粒生物质能燃料的问世,可逐渐代替木材、煤、天然气等。做固体燃料可供城居民生活、采暖和发电厂发电,与传统石化燃料相比,不仅经济实惠,燃烧时间长、燃烧值高,而且可达到“零排放”一一一排渣少、无烟、余气中无S02等有害气体。

          2   植物秸秆生产机制木炭
           随着城乡人民生活水平环保要求的提高,用木炭烧火锅、烘烤食物以及南方冬季以及南方冬季取暖等对木炭的需求量也逐步增加。为了满足城乡人民对木炭的需求、开发新的木炭资源,节约珍贵的木材,开发了“特制木炭”制作技术和制碳机。目前已投入批量生产,特制木炭是以废弃的木屑(锯末)、稻壳、酒槽、秸秆等任何一种植物秸秆为原料,拌用专门的生产工艺、通过制炭机生产出统一规格的(空心管形)火力旺盛的薪炭条。没脱烟的称:   “薪”,适用于家庭取暖、烧饭、工厂加热锅炉、窑炉、烤烟、制茶等方面;经过脱烟的称“炭”。这种炭无烟、无味、易点燃、灰渣少、火力旺,优于天然木炭。可以作火锅,炭盆、烘箱等燃料。负责安装调试并代培技术人员,协助销售产品。年产500吨空心木炭,需设备5. 4-8万元   ,厂房80-100m2,工人6-7名电力14-27KW,吨成本480-540元,市场价1800-2800元/吨。

          3、植物秸秆发电(1.2 1、8kg秸秆发1度电)
           生物质气化发电优化系统及其示范工程,适合于我国国情的生物质中小型气化发电系统,用谷壳、木屑、稻草等多种生物质作原料,采用循环流化床气化炉和先进的多级气体)争化装置,配置多台500kW的单气体燃料内燃机组和余热发电机组,规模从400到6000kW。可以在不同的负荷下运行。运行成本低,经济性好;采用多种废水处理方法,不造成二次污染,能满足工厂企业用电要求或上网供电。案例:在江苏省某市建成6000 kW大型生物质气化发电站,系统发电效率28%,单位投资约6500元/kW,运行成本约0.35-45元/kW.h,具有较好的经济性。目前,还在黑龙江、江苏、广东等省份,以及东南亚泰国、缅甸和老挝等国,共建立中小型生物质气化发电站24座,总装机容量超过22000kW,直接投资1亿多元,每年发电1亿多度,销售收入5000多万元,取得了显著的经济效益和社会效益。我国生物质气化发电技术取得了突破性进展。
           中小型生物质气化发电站技术指标如下:
           ·   装机容量:400 -1000kW
           ·   系统发电效率:16 - 20%
           ·   单位投资:4000 - 4500元/kW
           ·   单位原料耗量:1.35kg/kWh
            ·   发电运行成本(以原料价格200元/吨计):0.35-0.45元/kWh
          该技术经过优化集成后系统效率显著提高,是一种高效洁净的生物质利用技术。将为实现我国到2020
年发展生物质发电2000万kW规划,提供技术支撑。

(三)肥料:

            利用秸秆、畜禽粪便等,经处理加工成“秸秆绿色有机复合肥”,完全克服了化   肥板结土地和污染作物的缺点,可促进土壤的生化作用,增强土壤团粒结构,提高土壤肥力,其成分可按作物需要自控,是生产绿色食品的良肥。
             1、植物秸秆生物有机复合肥(0.3万吨/年、1万吨/年、3万吨/年)
           多年来,化学肥料的施用对农业增收起到了关键作   用。农业生产需要土壤提供作物生长繁殖的营养物质和生存环境。目前我国农业生产以使用化学肥料为主,但是,由于长期施用化学肥料,有机肥供应不足,各类养分比例失调,致使农田生态环境、土壤理化性状和土壤微生物区系受到了不同程度的破坏,在一定程度上影响了农产品的品质,还使土壤板结、土壤ph值改变、妨碍土壤微生物生存繁衍、使土壤逐渐走向贫瘠化、水费保持能力减弱。以东北黑土区为例,土壤有机质已由开垦时的8 .10%下降至2. 3%,从富含有机质的土壤转变为有机质贫瘠土壤,其他地区土壤有机质的状况则更为严重。更为严重的是不合理的施用硝态氮肥后,会使土壤中的硝酸盐积累增多,硝酸盐通过食物链进入人体,与人体内血液中的血红蛋白相结合,影响血液循环供氧。同时,硝酸盐在人体内会同胺类相结合形   成一种强烈的致癌物质一一一亚硝胺,直接危害人体健康。

           保护生态环境和农田土壤,推动无公害绿色食品、有机食品、健康食品的生产,保证有足够数量有机质返回土壤,以促进生态系统中生物循环,达到保持和增强土壤肥力及生物活性的目的。在我国生态环境保护的十大对策中明确提倡要推广“生态农业”。为了发展生态农业,开发生产缉色健康食品,农业生产中施肥质量及技术必须进行改革,即合理施用化肥,走有机无机肥配合施用的发展之路。
          运用生物技术,经科学配方和先进的加工工艺,将秸物秸杆、畜禽粪便、生活垃圾、工业污染、草炭粉、沸石粉、蛭石粉等有机质,制成绿色生物有机肥。可改良土壤,提高保肥、供肥能力和作物的抗逆性,减少病虫害。大幅度提高作物产量和品质,使水稻、玉米、小麦增产20%-30%,瓜果、蔬菜增产15%-30%。

       2、畜、禽、粪便高效生物有机肥(1万吨,
3万吨/年、10万吨/年)
       (四)建材:

           用氧化镁、秸秆等,经混合成型制成的秸秆轻体隔墙板,可代替实心粘土砖、瓷砖、涂料等。体轻、便宜、美观、装饰性强、耐水、保温、隔音、防冻、防火、阻燃,为建筑材料的更新开辟了一条新路。
           1、植物植杆环保轻质墙板(1万m2/年、3万m2/年、6万m2/年)
           秸秆轻体隔墙板,可代替实心粘土砖、瓷砖、涂料等。体轻、便宜、美观、装饰性强、耐水、保温、隔音、防冻、防火、阻燃,为建筑材料的更新开辟了一条新路。它必将成为今后1 0年内极具推广意义的建材主体。该项目原料为秸秆粉碎加强化材料,经混凝模挤压而成,设备投资8-128万元,成本价16-18元/平方米,市场售价40-60元;适用城镇农村各类建筑内、外墙,隔断;成本低(仅为红砖的一半),施工率可提高近十倍;墙体厚度为红砖的一半,可增加使用面积近15%;降低造价10%。

            2、门类新秀一一秸秆环保门
             新近引进的高科技绿色环保产品,主要原料为秸秆(或粉煤灰、锯末)及廉价丰富的普通化工原料,一次模压成型即可。小规模投资办8人小厂,设备6—8千元,厂房1 00平方米以上,流动资金5000元,普通水电即可。日产门24张,生产成本35元,销售价150元。
          3、彩色光亮釉质琉璃瓦
           产品主要特点:   (1)表面有一层瓷质般光泽的琉璃状釉彩,同玻璃一样光滑平整,呈现红色、蓝色、绿色等美丽的色彩。光彩夺目,华丽高雅,具有使用和装饰的双重效果。   (2)耐各种酸碱腐蚀、防水、防冻、阻燃、能钉、锯钻、抗压、使用寿命可达30年。   (3)成本每张(18×0.72米×0.006米)为4.2元,零售价为18元。投资分析:办一个年产1万张的琉璃瓦厂设备投资6000元流动资金6000-30000元。厂房180平方米,220V电源。原料为粉煤灰、秸秆、锯沫和极为易购的化工原料,年利可获得30多万元。该工艺简单、技术性,一年四季,室内室外均可生产,是投资少获利大的实业型项目。产品推出后,生产水泥厂及其他的厂家眼睁睁的看着被新产品夺去原有的市场。

(五)化工原料:
           秸秆、稻壳生产炭黑技术,投资少、无污染。
          炭黑是一种重要的化工原料,是橡胶行业必不可少的补强材料,用量占像胶用量60%-80%,市场需求量极大,常居最舌跃的化工交易产品排行榜前列,国内需求量已达成协议100万吨以上。以往炭黑大都以石油、天然气为原料生产,工艺复杂,成本高,市场短缺。为此,开发出了利用农作物肥料或廉价原料生产炭黑的新技术,该技术工艺成熟.经济实用,变废为宝,厦对为政府禁烧秸秆找到了一条新出路,实现了社会、经济效益双丰收.属不可多得的短、平,快创业好项目,年产500吨设备投资6-8万元,吨成本1600-2600元。市场售价3600-4600元。
(六)食用添加剂:
           稻壳、玉米芯生产精制木糖(醇)
          木糖是无热量的甜味剂,适合肥群病人、糖尿病人食用,国内国际市场广阔、精制木糖醇含量达98以上,精制木糖每吨成本约1.3万元,售价为2.5 2.8万元。年产300吨、500吨、1 000吨精制木糖生产技术和专业生产设备,收费费别为298万元、478.8万元和928万元。

          效益以300吨木糖为例,生产成本450万元,木糖销售收入840万元,木糖渣(饲料)销售收入50万
元,年利税440万元。
         备有:玉米芯生产木糖(醇)可行性报告;稻壳生产木糖(醇)可行性报告
(七)无污染造纸新技术
         工艺一   无污染热力制浆的特点
         (1)高的率:麦草本色浆得率一般在70-74.9%之间。
        (2)成本低:该法只相当于化学法制浆生产成本低65%左右。
         (3)无污染:因在制浆过程中只需清水,整个制浆与运输过程中根本无废水外排
        (4)纸品质量好:达到或超过瓦楞纸国家B级标准,并有三项指标达到瓦楞纸国家的A级标准
         (5)适应范围广;能生产不同原料的本色浆,如麦草。稻草,芦苇。棉秆.竹子,甘蔗渣.速生木材。

         (6)设计先进:该套设备结构合理、方便、安全,充分体现了它的最大有效容积和使用和寿命。
         (7)较高的创新性:该套设备实现了微机控制,使浆的质量和产量都有了飞跃。
         (8)附属产品为生物蛋白饲料原料和复合肥原料,实现了综合开发利用。
          如建一年1万吨的制浆厂,当年可获利200万元,不仅可为国家税收增加几十万的收入,还可解决几十万的就业问题,同时也为当地农民带来200万元的秸杆收入。
           工艺二       本项目以农业废弃物——玉米秆和稻、麦草为原料,采用新型成熟的高得率氧化揉搓秸秆技术、生物菌肥技术、加工生产秸秆丝、生物菌肥产品。
          该技术的创新点是,一“捆绑式”清洁技术循环链科学合理的组合;二高得率机械揉搓秸秆加工秸秆丝或包装纸;三利用制丝造纸的废弃物加工生物菌肥液体植物疫苗等副产品,达到无污染零排放。这些技术在国际国内部尚属首创,具有完全自主的知识产权。

           该技术的特点是,上工段的废弃物成为下工段的原料,即:农业秸秆经切断除尘,加工秸秆丝或包装纸,其产生的废弃物纤维束和植粉作为生产生物菌肥的原料,而生物菌肥回归土壤,修复土壤,替代化肥和农药,生产有机玉米、水稻和小麦,从根本上解决了秸秆制丝和废弃物加工新能源及造纸污染环境的重大技术难题,真正实现了清洁生产、无污染零排放。正符合当前国家节能、减排,发展循环经济产业政策的要求。
          该技术的优势是,随着该技术的推广应用,必将创立形成上游、中游、下游产品“清洁技术交叉链”的新学科,打造清洁能源、包装材料、有机农业领域里的全新产业,体现经济效益、社会效益、生态效益的可持续发展的良性循环。

(八)机械制工艺(保健)香
           专业从事制香专业生产厂家不多,及其自动生产香厂更少。该系列设备体积小、出香快、产量高、能耗低、用照明电、高效安全、操作简便、无污染、无噪音,是下岗职工、农村家庭创业的首选致富项目。该香点燃后气味清香,具有醒脑、提神、助情及预防感冒功能。工艺香香灰高立,神奇的显示出佛像,南无阿弥陀佛等文字,是人意外的感动惊奇新颖,也可出现为老人的祝福的“福如东海、寿比南山”等祝词;蚊香,点燃后气味芬芳、有驱蝇灭蚊之功效,夏秋两季用量最大;药物香,可消灭室内的细菌病毒、能起到防病治病的作用;佛香应用在家庭、宾馆、寺庙等场所。
           ▲生产条件:原料为植物秸秆、刨花、锯末、树皮、木粉等。生产车间40m2,工人2-7人,电源220V、380V均可。
          ▲效益分析:一台制香机日产佛香600公斤,4800封(每封5把),成本2.40元/公斤,出厂价4.80元/公斤。设备和培训技术共计5万元。另有大型自动化制香和设备。

(九)城市垃圾物无害化、资源化处理技术
           城市垃圾是环境污染之王,到目前为止,整个世界的城市垃圾都没有得到完善的处理,垃圾不但严重的污染环境,又是各种疾病的传染源,如何处理城市垃圾是环境保护部门和城市管理者的重要任务之一,也引起了各行各业的重视0 21世纪先进的垃圾综合处理技术,生产有机肥和建材及燃料,不生产二次污染:全套可行性报告300元。

(十)废旧轮胎(橡胶)生产胶粉或再生胶粉
           废旧橡胶称“黑色污染”,废旧橡胶(轮胎、胶鞋、密封件、橡胶板和橡胶管等)原料易购,再生胶粉市场需求量大,变废为“宝”,既能解决环境污染问题,也能用于生产三角带、鞋底、弹性地砖、合成橡胶、改性沥青等,修筑高速公路及现代化的体育跑道等。设备采取风水两道冷却、离心式高速剪切原理理?可连续生产30-60目胶粉,小型设备投资5-8万元,二人3-6名,电力19-40kw,日产1-2吨胶粉.吨利1000元左右:大型机组设备日产10-50吨胶粉,备有综合开发可行性报告和生产VCD光盘。

(十一)煤(油)用消烟助燃剂
            该产品是针对煤为原料的大户如发电厂、水泥厂、化肥厂。它们是耗煤大户,又是污染大户,把煤耗降下来,把污染降下来是本技术的重点:
           煤油是消烟助燃剂,加到煤里,可节煤10%以上,加到油里,可节油10%以上,林格曼黑度可降到2以下。目前主要用于大中型电厂的链条炉、煤粉炉、流化床式燃烧炉型。现新疆、山东、河南、四川二十余家电厂的试用,均达到了设计要求。国家有关部门正在制定标准,这时节能起到重大作用。
          本产品在水泥厂、化肥厂也进行了试验使用其节能效果均达到了10%以上,环保效果更佳。
          使用本产品燃料费用均下降了10%以上,经济效益非常突出。
          欢迎国内外人士洽谈使用建厂事宜。

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