农业生物质资源开发利用研究

牟力

摘要：我国农业生物质资源丰富。发展农业生物质产业对于增加农民收入、加快农业工业化进程和促进农村小康社会建设等具有重要意义。阐述农业生物质资源利用的意义，介绍农业生物质资源利用的主要技术，以期为我国农业生物质资源利刚的发展提供参考。

关键词：生物质资源 农业 利用

中图分类号：S216文献标识码：A文章编号：1674-1161（2015）02-0010-02

农业生物质资源开发利用是将农业副产品、剩余物、废弃物变废为宝的新型产业。农业生物质资源具有清洁、安全、持续等特点，开发利用农业生物质资源符合可持续发展观和循环经济理念，可拓展农业生产领域，延长农业生产链条，拓宽农民增收渠道，为我国农业产业化、农村地区城市化提供良好的机遇。

目前，农业生物质资源利用技术主要有农业生物质资源颗粒燃料技术、农作物秸秆热解气化技术、农作物秸秆发电技术、农村沼气技术及生物质液体燃料制取技术等。

1农业生物质资源颗粒燃料技术

农业生物质颗粒燃料技术是指将农业生物质压缩成颗粒或块状燃料的技术。农业生物质颗粒燃料技术可处理的生物质原料包括农作物秸秆、农产品加r丁废弃物、林木、林木加工废弃物等，其中农作物秸秆占主体部分。农业生物质资源的最大特点是分布范围广、收集运输困难、密度小、热值低、效率低，不能与化石能源相提并论。而采用固体成型燃烧技术，通过机械装置对生物质原料进行压缩固化加工，制成压块和颗粒燃料后再采取传统的燃煤设备或专用炉灶燃用，经过压缩固化成型的生物质固体燃料体积大幅减小，密度和热值大幅提高，解决了农业生物质形状各异、堆积密度小且较松散、运输和贮存使用不方便等问题，提高了使用效率。农业生物质颗粒用途广泛，不仅可用于家庭炊事、取暖，也可用作工业锅炉和电厂的燃料，替代煤、天然气、燃料油等石化能源。

生物质颗粒燃料在国外很受重视，其制造技术和装置已经达到商业化应用程度，同其他生物质能源技术相比较，生物质颗粒燃料技术更容易实现大规模生产和使用。我国生物质颗粒燃料技术基础好，设备水平与世界先进水平差别较小，不足的是其应用水平还不高。

2农作物秸秆热解气化技术

农作物秸秆是农业生产过程的主要副产品之一，是一项重要的经济资源，其综合利用对于农业的可持续发展、节约资源、保护环境、增加农民收入等都具有重要的现实意义。据估算，全国每年农作物秸秆产量约为7.0亿t，相当于3.5亿t标准煤，但由于目前大部分农村已不再将秸秆作为主要生活燃料，加上还田量很低，综合利用缺乏相应的技术、设备和资金等原因，秸秆利用效率仅为25010，大部分秸秆被废弃或直接焚烧，这不仅严重浪费了资源，还污染了大气环境。此外，秸秆焚烧后的高温会使土壤中的有益虫体（如蚯蚓）和微生物无法生存，使地表水分蒸发，造成土壤板结，不利于农作物的生长。

秸秆热解气化技术是指在一定热力学条件下，只提供有限氧使秸秆发生不完全燃烧，从而生成CO，H2，CH4和低分子烃类气体等可燃气体，将生物质中所蕴含的化学能由固态原料转换成清洁燃气的技术。秸秆热解气化技术是秸秆能源化处理的重要技术，相对于其他利用方式具有排放高毒污染物少、产品能源品位高、应用灵活广泛（工业用、民用）及替代化石天然气资源等优势，是秸秆能源化利用最为有效的方式之一。随着能源短缺的日益加剧，各国对秸秆等生物质资源的开发力度逐渐增大，相关技术领域已经取得了显著进展。我国已经建设生物质集中供气项日1000余处，小型气化技术具备一定的成熟性，但在焦油无污染处理、气化规模放大及燃气质量提升等方面仍存在较大的问题，中等规模化生物质气化发电技术仍处于研究示范阶段，关键核心技术不成熟，不确定冈素多，有待于进一步研究探索。鉴于目前秸秆能源发展的趋势，需要不断研究提升相关技术，优化研发装备系统，建立基于生物质气化的能源供给体系。

3农作物秸秆发电技术

农作物秸秆发电属于生物直燃发电，是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式，又分为秸秆气化发电和秸秆燃烧发电。秸秆气化发电是将秸秆在缺氧状态下燃烧，发生化学反应，生成高品位、易输送、利用效率高的气体，利用这些产生的气体再进行发电。但秸杆气化发电工艺过程复杂，难以适应大规模应用，主要用于较小规模的发电项目。秸秆直接燃烧发电是目前实现规模化应用唯一现实的途径。

4农村沼气技术

沼气实质上是人畜粪尿、生活污水和植物茎叶等有机物质在一定的水分、温度和厌氧条件下，经沼气微生物的发酵转换而成的一种方便、清洁、优质、高品位气体燃料，可以直接用于炊事和照明，也可用来供热、烘十、贮粮。沼气发酵剩余物是一种高效有机肥料和养殖辅助营养料，其与农业主导产业相结合，进行综合利用，可产生显著的综合效益。

沼气按其来源不同，可分为天然沼气和人工沼气两大类，其中人工沼气包括农村户用小型沼气和大中型沼气两部分。农村户用小型沼气技术目前已比较成熟，主推的是埋地圆柱形水压式沼气池，并已制定出国家标准（GB4750-84，GB4751-84，GB4752—84）。大中型沼气主要用来处理城市污水、高浓度工业有机废水、人畜粪便及生活垃圾。随着高效、常温厌氧消化工艺的开发，大中型沼气技术日臻成熟。当前我国环境污染日益严重，大中型沼气是消化有机污染物的最有效方式。

5生物质液体燃料制取技术

生物质液体燃料是指将生物质通过有关技术转化为乙醇燃料或生物柴油。乙醇燃料是利用玉米、甘蔗、高梁和其他农林作物为原料生产的生物燃料，从农作物中提炼的乙醇被称为“生物汽油”和“绿色汽油”。生物质能源是中国仅次于煤与石油的第三大能源。生物柴油是利用植物油脂或动物油脂等可再生资源制造出来、可替代石化柴油的清洁安全的新型环保燃料，具有可再生、燃烧污染物排放低、温室气体排放低等特点。由于生产成本略低于普通柴油，具有很强的市场竞争力。有关研究证明，在柴油中掺人一定比例的生物柴油不需要更换发动机，不仅没有硫化物的排放，而且可减少48%的CO和47%的黑烟排放，

6结语

当前，农业生物质综合利用作为一个新兴产业已进入崭新阶段。农业生物质资源的开发利用，既涉及到农业生产系统中的物质高效转化和能量高效循环，也涉及到整个农业生态系统中的土壤肥力、水土保持、环境安全及可再生资源高效利用等可持续发展问题，还涉及到农民生活系统的家居温暖和环境清洁，因此逐步成为农业和农村社会经济可持续发展的必然要求。

参考文献

[1]赵军，王述洋.我国农业生物质资源与利用[J].现代化农业，2007（1）：30-31.

[2]孙振钧.中国生物质产业及发展取向[J].农业工程学报，2004（5）：1-5.

[3]无曦，张赛仕.农业废弃生物质资源的再利用[J].当代农机，2009（1）：54-55.

ResearchontheDevelopmentandUtilizationofAgriculturalBiomassResource

MULi

Abstract：TheagriculturalbiomassresourceisrichinChina.Todeveloptheindustryofagriculturalbiomasshassignifitcantmeaningsincreasingfarmersincomes，speedinguptheagriculturalmechanizationandpromotingtheconstructionofconstructionofcomfortableruralsociety.Thearticleexpoundsthemeaningsofutilizingtheagriculturalbiomassresource，introducesmaintechniquesofutilizingbiomassresource，inordertoprovideareferencefortheutilizationofagriculturalbiomassresourceinChina.

Keywords：biomassresource；agricuhure；utilization