生物燃料研究大全11篇

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.243

隨著人口的不斷增加，能源短缺的問題也日益暴露，尋找新的綠色能源已經迫在眉睫。生物燃料電池則是應用微生物或者酶作為催化劑，把燃料中的化學能轉化成電能，這種生物燃料電池原料易得，擁有非常高的能量轉化率，對環境產生的危害更小，可以廣泛的應用在很多行業之中。

1 生物燃料電池優勢

生物燃料電池和其他電池有著很大的不同，它主要是通過生物原料經過催化劑的催化從而生成氫離子，生成的氫離子又與空氣中的氧氣或者其他氧氣中的氧相結合從而生成電流[1]。以葡萄糖分子為例，完全氧化葡萄糖分子的過程中能夠讓24個電子生成電流，通過光合作用產生的葡萄糖在氧化過程中碳元素不會發生變化，更有利于對環境的保護。而且生物燃料電池的原料非常易得，可以是有機物、無機物還可以利用污水。相對于其他類型的電池，生物燃料電池在操作的時候只需要在一般的溫度和壓力的環境下操作就可以，因為生物電池的催化劑一般采用的是酶或微生物，所以不需要創造額外的環境和條件。此外，生物燃料電池還能夠通過和人體內的葡萄糖、氧氣相結合，幫助被移植在人體中的人造的器官產生電能。

2 工作原理與分類

2.1 微生物電池

微生物電池是將燃料放置在陽極室內，微生物不斷的發生代謝和氧化反應，在外電路的連接下電子達到陰極，而質子則是利用交換膜到達陰極，已經發生了氧化的物質受到催化劑的影響在陰極室發生氧化還原反應[2]。在最理想的操作狀態之下，每包含 0. 4 g 濕微生物細胞（相當于 0.1g干細胞） 的電池能夠輸出電壓0. 4 V輸出電流0. 6 mA。因為電子轉移形式的不同微生物燃料電池又被分為兩種，其中燃料在電極上直接發生氧化反應的是直接微生物電池，燃料在其他地方發生氧化反應并通過一些特定的途徑將電子傳遞在電極上的為間接微生物電池。

2.2 酶生物電池

微生物電池雖然在工作期間比較穩定，催化燃料的程度比較徹底，但是將化學能轉化為電能的轉化率可能會因為在傳輸過程中受到生物膜的影響而大大降低。但是酶生物電池就能夠克服這一問題。因為酶催化劑擁有非常高的濃度，在電能傳輸的過程中能夠不收到生物壁壘的影響，所以能夠輸出更多的電流和電壓。它的工作原理為，葡萄糖被氧化輔酶進行催化從而變化為葡萄糖酸，利用介質將產生的電子進行轉移，并由氫離子利用隔膜進行擴散。在陰極中獲得電子的過氧化氫經過催化劑催化和與氫離子進行反應，從而產成水。

3 研究現狀與應用

現在對生物燃料電池的研究還處于不斷探索的階段，生物燃料電池還存在著電能轉化和輸出效率低，使用的時間較短等問題[3]。有研究表明，科學家利用從菠菜葉葉綠體中分解出來的多種蛋白質放入特殊導電裝置進行電池的制作，但是這樣的電池使用壽命僅有21天，將光能轉化成電能的轉化率僅僅只有12%，但是電能的轉化了率可能會隨著科技的不斷發展，提高為 20% ，到那時這種生物燃料電池的能量轉換率就將超過太陽能硅電池，所以這項研究也吸引了很多的關注，相關的研究人員也在一直積極的探索者這種電池對環境變化的適應情況。可以預見生物燃料電池在很多領域都能得到應用。

3.1 交通運輸供能方式更換

現階段的交通運輸采用的能源主要是利用一些化石燃料燃燒所產生的能量，最主要的就是應用石油。但是化石燃料的燃燒會對環境產生極大的危害而且不便于攜帶儲存量較小。但是應用生物燃料電池，就能夠應用其他材料作為能源，有效的緩解化石燃料燃燒造成的不好影響，減輕相關的環境問題研究證實1L 濃縮的碳水化合物溶液可以驅動一輛車行駛 25～30km。

3.2 可植入的能量來源

生物燃料電池能夠在生物的身體內進行工作，而且產生電能所需要的氧和燃料能夠直接從生物體內獲得，應用在醫學中，能夠為移植在人體內的醫學裝置提供能量。比如說，葡萄糖生物傳感器就可以應用生物燃料電池，其中葡萄糖氧化酶為陽極，一個細胞色素 C 的最為陰極，為裝置提供電能。

3.3 污水處理

廢水也可以作為生物燃料電池原料的來源，產生電能。這樣一來不僅能夠獲得能源，同時也能將廢水中的有機化合物提出出去，對污水起到凈化的作用。有研究表明150000 人口的城鎮的廢水如果效率為100%的話甚至能夠產生2.3Mwof 的能量。

4 前景展望

生物燃料電池原料來源廣泛，操作方便的同時對環境的危害也很小，是一N新型的優質可再生的綠色能源。雖然現階段生物燃料電池還存在著不夠穩定，電能轉化率低等問題，但是隨著科技的不斷進步，生物燃料電池將被不斷的發展和完善，在今后的智能電網發電體系中發揮出重要的作用。同時還需要加強對材料穩定性、增加生物催化效率以及電子轉移等相關知識的研究，配合生物燃料電池的探究和開發。

5 結束語

生物燃料電池是一種新的能源，雖然對生物燃料電池的研究還處于初級階段，但是可以預見生物燃料電池未來會在污水處理、智能電網建設、交通、醫療等方面發揮出巨大的作用，對我們的生活和環境產生巨大的影響。

參考文獻：

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中圖分類號：TK6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-01-00-02

液體燃料的不足已嚴重威脅到我國的能源與經濟安全。我國一次能源消費量僅次于美國成為世界第二大能源消費國， 2006年進口原油已達5000萬t，占總量40%。因此，國家提出了大力開發新能源和可再生能源，優化能源結構的戰略發展規劃[1-2]。生物質燃料是惟一可以轉化為液體燃料的可再生能源，將生物質轉化為液體燃料不僅能夠彌補化石燃料的不足，而且有助于保護生態環境。生物質燃料包括各種農業廢棄物、林業廢棄物以及各種有機垃圾等。我國生物質資源豐富，理論年產量為50億t左右，發展生物質液化替代化石燃料有巨大的資源潛力。

目前生物質液化還處于研究、開發及示范階段。從工藝上，生物質液化又可分為生化法和熱化學法。生化法主要是指采用水解、發酵等手段將生物質轉化為燃料乙醇。熱化學法主要包括快速熱解液化和加壓催化液化等[3-8] 。本文主要介紹生物質燃料液化制取液體燃料的技術與研究進展。

一、生化法生產燃料乙醇

生物質生產燃料乙醇的原料主要有能源農作物、剩余糧食和農作物秸稈等。美國和巴西分別用本國生產的玉米和甘蔗大量生產乙醇作為車用燃料。從1975年以來，巴西為擺脫對石油的依賴，開展了世界最大規模的燃料乙醇開發計劃，到1991年燃料乙醇產量已達130億L。美國自1991年以來，為維持每年50億L的玉米制乙醇產量，政府每年要付出7億美元的巨額補貼[2，3，8]。利用糧食等淀粉質原料生產乙醇是工藝很成熟的傳統技術。用糧食生產燃料乙醇雖然成本高，價格上對石油燃料沒有競爭力。雖然我國政府于2002年制定了以陳化糧生產燃料乙醇的政策，將燃料乙醇按一定比例加到汽油中作為汽車燃料，已在河南和吉林兩省示范。然而我國剩余糧食即使按大豐收時的3000萬t全部轉化為乙醇來算，可生產1000萬t乙醇，也只有2000年原油缺口的1/10；而且隨著中國人口的持續增長，糧食很難出現大量剩余。2007年以來，糧食價格高漲，給國家的安定帶來威脅，因此，在我國非糧生物質燃料才是唯一可靠的生物質能源。

從原料供給及社會經濟環境效益來看，用含纖維素較高的農林廢棄物生產乙醇是比較理想的工藝路線。生物質制燃料乙醇即把木質纖維素水解制取葡萄糖，然后將葡萄糖發酵生成燃料乙醇的技術。我國在這方面開展了許多研究工作，比如武漢理工大學開展了農林廢棄物真菌分解-堿溶熱解-厭氧發酵工藝的研究，轉化率在70%以上[9]。中國科學院過程工程研究所在國家攻關項目的支持下，開展了纖維素生物酶分解固態發酵糖化乙醇的研究，為纖維素乙醇技術的開發奠定了基礎[10]。以美國國家可再生能源實驗室（NREL）為代表的研究者，近年來也進行了大量的研究工作，如通過轉基因技術得到了能發酵五碳糖的酵母菌種，開發了同時糖化發酵工藝，并建成了幾個具有一定規模的中試工廠，但由于關鍵技術未有突破，生產成本一直居高不下[11-13]。纖維素制乙醇技術如果能夠取得技術突破，在未來幾十年將有很好的發展前景。

二、生物質燃料熱化學法生產生物質油

生物質燃料熱化學法生產生物質油技術根據其原理主要可分為加壓液化和快速熱解液化。

（一）生物質燃料快速熱解液化

生物質燃料快速熱解液化是在傳統裂解基礎上發展起來的一種技術，相對與傳統裂解，它采用超高加熱速率（102-104K/s），超短產物停留時間（0.2-3s）及適中的裂解溫度，使生物質中的有機高聚物分子在隔絕空氣的條件下迅速斷裂為短鏈分子，使焦炭和產物氣降到最低限度，從而最大限度獲得液體產品。這種液體產品被稱為生物質油（bio-oil），為棕黑色黏性液體，熱值達20-22MJ/kg，可直接作為燃料使用，也可經精制成為化石燃料的替代物。因此，隨著化石燃料資源的逐漸減少，生物質快速熱解液化的研究在國際上引起了廣泛的興趣。自1980年以來，生物質快速熱解技術取得了很大進展，成為最有開發潛力的生物質液化技術之一。國際能源署組織了美國、加拿大、芬蘭、意大利、瑞典、英國等國的10多個研究小組進行了10余年的研究與開發工作，重點對該過程的發展潛力、技術經濟可行性以及參與國之間的技術交流進行了調研，認為生物質快速熱解技術比其他技術可獲得更多的能源和更大的效益[14]。

世界各國通過反應器的設計、制造及工藝條件的控制，開發了各種類型的快速熱解工藝。幾種有代表性的工藝、各裝置的規模、液體產率等參數見文獻 [14]。

（1）旋轉錐式反應工藝（Twente rotating cone process），荷蘭Twente大學開發。生物質顆粒與惰性熱載體一起加入旋轉錐底部，沿著錐壁螺旋上升過程中發生快速熱解反應，但其最大的缺點是生產規模小，能耗較高。以德國松木粉為原料，反應溫度600℃，進料速率34.8kg/h的條件下，液體產率為58.6%。

（2）攜帶床反應器（Entrained flow reactor），美國Georgia 工學院（GIT）開發。以丙烷和空氣按照化學計量比引入反應管下部的燃燒區，高溫燃燒氣將生物質快速加熱分解，當進料量為15kg/h，反應溫度745℃時，可得到58%的液體產物，但需要大量高溫燃燒氣并產生大量低熱值的不凝氣是該裝置的缺點。

（3）循環流化床工藝（Circulating fluid bed reactor），加拿大Ensyn工程師協會開發研制。在意大利的Bastardo建成了650kg/h規模的示范裝置，在反應溫度550℃時，以楊木粉作為原料可產生65%的液體產品。該裝置的優點是設備小巧，氣相停留時間短，防止熱解蒸汽的二次裂解，從而獲得較高的液體產率。但其主要缺點是需要載氣對設備內的熱載體及生物質進行流化，最高液體產率可達75%。

（4）渦旋反應器（Vortex reactor），美國國家可再生能源實驗室（NREL）開發。反應管長0.7m，管徑0.13 m，生物質顆粒由氮氣加速到1 200m/s，由切線進入反應管，在管壁產生一層生物油并被迅速蒸發。目前建成的最大規模的裝置為20kg/h，在管壁溫度625℃時，液體產率可達55%。

總之，生物質快速裂解技術具有很高的加熱和傳熱速率，且處理量可以達到較高的規模，目前來看，該工藝取得的液體產率最高。熱等離子體快速熱解液化是最近出現的生物質液化新方法，它采用熱等離子體加熱生物質顆粒，使其快速升溫，然后迅速分離、冷凝，得到液體產物，我國的開展了這方面的試驗研究。

（二）加壓液化

生物質加壓液化是在較高壓力下的熱轉化過程，溫度一般低于快速熱解。最著名是PERC法。該法始于20世紀60年代，當時美國的Appell等人將木片、木屑放入Na2CO3溶液中，用CO加壓至28MPa，使原料在350℃下反應，結果得到40%-50%的液體產物。近年來，人們不斷嘗試采用H2加壓，使用溶劑及催化劑（如Co-Mo、Ni-Mo系加氫催化劑）等手段，使液體產率大幅度提高，甚至可以達80%以上，液體產物的高位熱值可達25-30MJ/kg，明顯高于快速熱解液化。超臨界液化是利用超臨界流體良好的滲透能力、溶解能力和傳遞特性而進行的生物質液化，最近歐美等國正積極開展這方面的研究工作[15-17]。和快速熱解液化相比，目前加壓液化還處在實驗室階段，但由于其反應條件相對溫和，對設備要求不很苛刻，在規模化開發上有很大潛力。

生物質燃料轉化為液體后，能量密度大大提高，可直接作為燃料用于內燃機，熱效率是直接燃燒的4倍以上。但是，由于生物油含氧量高（約35wt%），精煉成本較高，因而降低了生物質裂解油與化石燃料的競爭力。這也是長期以來沒有很好解決的技術難題。

三、結論與建議

隨著化石燃料資源的逐漸減少，生物質燃料液化技術的研究在國際上引起了廣泛的興趣。經過近30年的研究與開發，車用燃料乙醇的生產已實現產業化，快速熱解液化已達到工業示范階段，加壓液化還處于實驗研究階段。我國生物質資源豐富，每年可利用的資源量達50億t，僅農作物秸稈就有7億t，但目前大部分作為廢棄物沒有合理利用，造成資源浪費和環境污染。如果將其中的50%采用生物質液化技術轉化為燃料乙醇和生物質油，可以得到5億-10億t油當量的液體燃料，基本能夠滿足我國的能源需求。因此，發展生物質液化在我國有著廣闊的前景。

我國在生物質快速熱解液化及加壓液化方面的研究工作還很少，與國際先進水平有較大差距，需要加強此項研究。開發生物質油精制與品位提升新工藝，降低生產成本是生物質熱化學法液化進一步發展，提高與化石燃料競爭力的關鍵。

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鍋爐設計是我國工業生產中所涉及到的一個重要方面，必須要采取切實有效的方式來進行設計，最大限度的避免鍋爐的排放過大，容易對環境造成重大的污染的弊端。而雙層爐排生物質成型燃料鍋爐在進行設計的過程中，更是要注重這方面的問題。下文主要針對雙層爐排生物質成型燃料鍋爐設計與研究進行了全面詳細的探討。

1、雙層爐排的設計依據

我國在生物質成型燃料燃燒上所進行的相關理論研究起步較晚，其中所涉及到的研究課題也沒有發達國家深入，但是仍然能夠明顯的發現，這一方面是能夠切實有效的解決生物質高效、干凈利用的重要課題。就目前來說，如果沒有徹底了解生物質成型燃燒理論，那么就必須要把以往傳統的燃燒鍋爐進行相應的改造，但即便是這樣，其爐膛自身的容積、形狀、過剩空氣等各個方面在這一過程中所體現出來的成型燃燒都是完全不匹配的，在這種情況之下，直接導致了鍋爐自身所具有的熱效率、燃燒率無法充分的滿足要求，并且鍋爐所存在的污染排放超標等方面的問題也在這一過程中體現出了較為嚴重的狀況。所以，必須要使用生物質成型燃燒理論來針對專用鍋爐進行全面深入的研究，這是當前鍋爐中所涉及到的一個重要問題。

1.1燃燒特性

以稻草，玉米稈，高粱稈，木屑為例子，對比它們的工業分析、元素分析、以及發熱量的數值，我們可以得出結論：生物質成型燃料的揮發分遠遠高于煤，含碳量和灰分也比煤小很多，熱值比煤要小。

（1）原生物質燃燒特性，原生物質尤其是秸稈類的生物質密度較小，體積大，揮發分在60%～70%之間，易燃。熱分解時的溫度低，一般來說，350C就能釋放80%的揮發分，燃燒速度很快。需氧量也遠大于外界擴散所提供的氧量，導致供養不足，從而形成CO等的有害物質。

（2）生物質成型燃料特性，生物質成型燃料自身所具有的密度要遠遠大于以往的原生物質，這主要是由于其自身是經過高壓處理之后才徹底成型的，并且呈現出塊狀物體，其結構、組織所具有的各方面特性，直接使得揮發熱量、傳熱的速度大幅度的降低，并且火溫也在這一過程中持續不斷的升高，性能較差，但是依然比煤的性能更加優秀。燃燒開始的時候揮發分是慢速分解的，在動力區燃燒，速度也中等，逐漸過度到擴散區和過渡區。

1.2設計生物質成型燃料鍋爐的主要要求

結構布置，采用了雙層爐排的設計結構，也就是手燒爐排，并且在一定高度加上一道水冷卻的鋼管式爐排。其組成包括了：上爐門、中爐門、下爐門、上爐排、下爐排、輻射受熱面、風室、燃燼室、爐膛、爐墻、對流受熱面、排氣管、煙道和煙囪等。

上爐門是保持的常開設計，這一門的本身所起到的主要作用便是用作燃料的投放以及空氣的進入。中爐門能夠對下爐所排放上來的燃料進行燃燒，同時對于燃燒的殘渣進行清理。通常情況下，都僅僅只是使用在清理以及點火操作砂鍋。下爐門在實際操作的過程中，一般都是作為排灰操作，僅僅只對其供應少量的空氣到其中，只需要在鍋爐運行的過程中輕微打開即可，在進行檢查的過程中，主要是依據下爐燃燒的具體狀況來作為是否打開的一個依據。在上爐以上的位置，都是作為風室來進行使用，而上下爐排之間則是作為爐膛來進行使用。在鍋爐的墻上必須要設置相應的排煙口，煙口位置不能夠過高，否則極有可能會導致煙氣出現短路的可能性。但是其煙口本身的位置也不能過低，否則在下爐排的灰渣厚度無法達到要求的情況下，就可能會導致鍋爐燃燒出現一定程度的問題。在進行設計的過程中，務必遵循相應的原理來進行，也就是讓一定粒徑的生物質燃料能夠進入到上爐門中進行燃燒，而上爐排在這一過程中所存在的生物質屑以及灰渣都能夠下爐排繼續進行燃燒。

2、對雙層爐排生物質成型燃料鍋爐的前景分析

生產、利用這兩個方面從本質上來說，就是一個將生產目的、手段都投入大量的資金和人力進行深入研究的重要過程中，在這整個過程之中，所涉及到的不僅僅知識一個經濟過程，同樣也是經濟和技術進行完美結合的一個過程。只有其中所涉及到的經濟因素和技術因素能夠在這一過程中進行切實有效的協調，才能夠為該技術的發展和推廣提供保障。

2.1技術分析

雙層爐排生物質成型燃料鍋爐設計的熱負荷是87千瓦，熱水溫度95攝氏度，進水的溫度是20攝氏度，熱效率也能高達70%，其排煙溫度200攝氏度。它在技術的性能上十分占優勢，有很高的熱效率和燃燒效率，也減少了有害氣體和煙塵的排放量，符合我國的標準，對環境帶來的損害小，所以可以考慮廣泛應用于各種活動生產中來。

2.2經濟分析

從經濟效益方面來說，由于雙層爐排生物質成型燃燒鍋爐在實際使用過程中所展現出來的燃燒效率極高，這使得燃料能夠在這其中最大限度的進行燃燒，其中所存在的熱量損失也較小，減少了燃料費用的使用。和燃煤鍋爐相比較而言，這一鍋爐燃燒形式更加的經濟、適用。除此之外，在成本費用中，還包括了固定資產的投入部分以及運行成本。而在固定資產投入的費用之中，則是直接包含了設備以及建設費這兩項，例如鍋爐成本為一萬元，那么土建費以及安裝費這兩個部分就是五千元，并且在運行費用之中還會包含大量的人工費、原料費、電費、維修費，這其中所存在的主要優點就在于人工費的節省。如果說成型技術以及設備能夠進行持續不斷的深入研究，那么就還可以在以往的基礎之上來進行成本降低，所以，該方式是完全可取的，能夠良好的適應當前經濟發展需求。

3、結語

綜上所述，雙層爐排鍋爐是現代鍋爐設計中一個極其重要的進步，這一類型的鍋爐能夠極大的提高生產效率，并且切實有效的減少了污染物的排放，鍋爐的各個方面也充分的達到了工質參數所嚴格要求的指數，并且在當前燃料市場價格不斷上揚的情況下，相關的研究人員還應當針對這一方面進行持續不斷的研究，這能夠促使雙層爐排鍋爐在現代工業中的占有率獲得進一部的提升。

參考文獻

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我國是農業生產大國，農村發展隨著新格局的改變，做出了政策性的調整，農村農作物廢棄物回收利用，依靠生物質能得到一定經濟效益，且緩解環境污染，減少浪費。國家重視新能源的開發和利用，在這樣的情況之下，生物質能必然會成為重要的研發對象。

1 生物質固體成型燃料研究現狀

1.1 國內外生物質固體成型燃料研究的現狀

國內現狀：生物質燃料具有它固有的特性，比如說它屬于一種可再生資源，重復利用度高，完全符合國家可再生資源的條件，在掌握好其優勢的情況下，運用到實際中，使得資源合理利用，這是發展的趨勢所在。那么，在國內，隨處可見農民利用生物質能實現農村收割后留下的秸稈，將其成型的批量生產，達到實現農村經濟利益化的結果。我國在技術上存在著一些缺陷，這些缺陷導致在生產量上不能達到一定規模，還有運輸不便的問題等，這些是需要解決的，而且高新的技術是國內需要學習和借鑒的。

國外現狀：在國外，生物質能的研究和開發項目已經趨向成熟，比如說美國、英國、澳大利亞等發達國家，在技術上的鉆研已經有了很大的突破，而且技術基本已經成型。在面對全世界的關注和重視，國家已經大范圍的提高對生物質能的高度認識，對于生物質能的開發已經成為重中之重。對于能源的轉化，這是資源再利用后的創新結果。國外很多生產者，已經大量的對這塊領域投入精力，在資金和技術上都得到了相應的投資。目前，很多國內生產企業者，引用國外先進的技術，學以致用，將生物質固體成型燃料得到有效的利用和加工，在得到技術上的指引之下，正在積極提高自身能力和作為。

1.2 了解生物質能的應用情況，客觀理解研發的意義

十二五規劃建設中不斷的提出要規劃農村城鎮建設，縮進農村與城市的距離。這一大的發展方向，是需要農村和城鎮共同努力創造的。生物質能源為農村城市建設提供了良好的契機，也為生產者提供了回報社會的機會。

那么，對于可再生資源的合理配置優化問題上，不能理解，目前農村在農作物上的廢棄物的利用，是推動農村發展的動力和指向。生物質能的利用在農村已經很普遍。結合工廠的加工利用，解決了農村不少供熱供暖的問題。生物質固體成型燃料的研究，在新的領域中發揮其作用，比如城鎮的修建中，我們可以看到解決了不少城市采暖問題。

不論在農村還是城市，生物質能的應用，遍布在工業園、社區等地方。在化工和農業發展上，得到良好的資源配置，將其轉化為新能源新動力，這是國家在農業規劃中取得的一大進步。在長遠的發展目標下，我國會不斷將生物質能的研發作為首要任務，不斷突破技術和大規模生產的目標，變廢為寶轉為實在生產力。

1.3 分析生物質能的優勢與劣勢，進一步規避風險

第一，在優勢上，優勝略汰，創新發展是根本。我國是農業大國，資源十分的豐富，在許多廢棄利用的例子上顯而易見，不僅能達到經濟上的效益，而且有效的解決了一些就業難的問題。企業想要立足社會，需要不斷的競爭中獲得地位，那么在生物能源研究發展這塊領域，有很大潛力和競爭力。很多企業學習國外先進的技術，將生物質固體燃燒能源技術應用純熟。優勝略汰，適者生存的法則，使生物質能的研發與利用成為燙手山芋。

第二，國家的重視，企業的技術發展，帶來可觀收益。在規劃農村建設問題，以及農業發展問題上，國家的政策支持，給予很大的鼓勵。這使得大批的生產企業者，大膽創新，不斷突破新的技術，研發出可行性技術，及時與農村農業廢棄利用相互接應。這樣推動了企業與農村建設。給農民和企業者以及國家帶來了良好效益。

第三，在現代社會中，生產線上存在著不能大規模生產的缺點，如能將這缺點得以解決，在生產效益方面會得到很大的提高。這是在技術上應不斷突破的重要一點，日本、美國等國家，應用生物質能研究的技術比較先進，這需要生產中不斷學習和豐富經驗，也是一個重要的發展目標和方向。

2 發展前景可觀，生物質能源仍舊是未來趨勢導向

2.1 媒體雜志報道，新觀點推波助瀾

在各種雜志和媒體報道上，已經足夠引起社會關注度。重視程度的輕重也決定其走向，我國是農業生產大國，最近由《農經》雜志社主辦的一期研討會上，與會專家也發表了觀點。在未來發展趨勢上，作為秸稈生產大國，面對生物質固體成型燃料研究上，需要不斷的學習新的技能和經驗，補充自身不足，達到優質的標準。這些可以通過與國外進行學習和交流，一來可以促進中外合作，二來可以推進秸稈新技術，給整體行業鏈接做扎實的基礎。促進行業產業的全面發展。

2.2 規模化應用是發展關鍵

順應國家文明建設和城鎮規劃的要求，我國電力供應不足、農村生活改善方面，都需要實現生物質能源規模化應用的策略。目前，高溫的天氣，導致地方提起進入電力供應不足的高峰。我國目前應用較多的是農作物秸稈以及農產品余物上，加上廢棄物以及家禽廢物等，這些殘余物每年達到十多億噸。因此，為實現生物質能規模化應用勢在必行。

2.3 政策利好助推產業發展

生物質能在政府推行的政策下，使產業得到迅猛發展。生物質能源是世界四大能源之一，在農業資源領域、城市中、林業資源、工廠廢水還有畜禽糞便上應用廣泛。在實現生物質能的合理利用中，面臨著很多考驗，面對系列的問題，在政策上得到應允，是項目開展的首要條件。企業給國家帶來良好效益的同時，國家也為中小企業發展難提供良好的平臺。

2.4 解決環保問題，緩解能源短缺

生物質能源轉化為優質資源，在以往，農村經常可見的現象，如在收割完農作物后，將其剩下的部分燃燒，這使得空氣污染加重，在其合理資源利用下，減少了廢棄物對空氣的污染。在工廠、學校、城市、醫院方面，在采暖以及電力、燃料方面解決了能源短缺的問題。

3 生物質固體成型燃料研究的發展目標

對于生物質能的研究，我國樹立了長遠的目標。在國家的重視之下，生物質能發展越來越快，經過不斷的創新和學習新的技術，給國家和社會做出了貢獻。十二五規劃一直都非常重視農村發展建設問題，也對生物質資源的發展給予大幅度支持。尤其針對生物質成型燃料，在其發現具可再生利用資源之初，就注定其發展會隨著經濟騰飛，實現其價值。國家政策支持，對生物基礎質成型燃料在今后的應用廣泛奠定了基礎，并且樹立了長遠的發展目標。

4 結語

目前，國家能源局和農業部正在進行生物質固體成型燃料行業標準出臺工作，包括固體成型燃料的分級標準、燃燒器技術和成型設備關鍵部件等規范。根據前文所述，在國內外新的發展格局下，擁有國家政策對生物質固體成型燃料研究的大力支持，通國不斷努力學習，突破技術上和大規模生產的問題，我國有充足的資本和信心將生物質能推向更高更遠的發展。

篇（5）

 

0 引言

隨著化石資源的枯竭和環境污染的加劇，清潔可再生的代用燃料成為發展的必然趨勢。目前，我國應用于機動車的代用燃料主要有壓縮天然氣和液化石油氣，但實質上它們都是化石燃料的衍生品，其發展嚴重受化石燃料的制約。

理論上，生物質氣化氣有合適的熱值和能量密度，能夠滿足作為內燃機燃料的要求，而且可以實現CO2凈“零排放”。早在第一、二次世界大戰期間，生物質氣化氣就已經作為機動車燃料應用于歐美等國家（1）；目前，我國生物質氣化氣作為內燃機燃料的試驗工作相繼展開。任永志等（2）試驗研究了內燃式燃氣發電機的運行特性；孟凡生等（3-4）分析了我國低熱值燃氣內燃機的發展及應用現狀,并對生物質氣化氣作為內燃機燃料的燃燒特性做了簡單分析；孟凡彬等（4）試驗研究了生物質氣化氣作為車用燃料初步規律。本文以不同組分生物質氣化氣作為原料，進一步研究了生物質氣化氣作為車用燃料的適應性和排放特性。

1 試驗內容

1.1 試驗原料：

試驗原料為生物質氣化氣，其中1#­­-6#為生物質空氣氣化氣，7#-12#為生物質富氧氣化氣，具體見表1。

表1 生物質氣化氣組分及熱值

Table 1 the components of producer gas andlow heat value

 

NO.

CO2/%

C2H4/%

C2H6/%

H2/%

O2/%

N2/%

CH4/%

CO/%

Qv/kJ/m3

1#

9.00

0.00

0.00

15.77

0.99

50.62

0.75

22.88

4853.98

2#

9.68

0.00

0.00

16.73

1.07

49.88

0.97

21.68

4884.89

3#

15.87

0.30

0.00

16.46

0.28

45.06

1.89

20.14

5195.70

4#

15.61

0.31

0.00

15.62

0.22

45.77

2.13

20.32

5222.56

5#

11.42

1.55

0.00

12.92

0.67

49.52

2.28

21.64

5969.60

6#

11.00

1.75

0.00

13.61

0.63

49.30

2.14

21.57

6121.69

7#

24.41

0.71

0.00

32.33

0.00

1.33

3.72

37.50

10022.68

8#

23.55

1.39

0.23

28.73

0.54

4.58

4.89

36.10

10480.57

9#

18.34

0.91

0.20

25.76

0.89

7.55

6.07

40.28

10778.35

10#

13.06

0.53

0.00

28.34

0.36

9.77

2.69

45.25

10078.75

11#

13.36

0.55

0.00

27.92

0.55

11.06

2.70

43.87

9877.44

12#

19.80

1.28

0.00

25.26

1.00

14.01

篇（6）

據了解，瑞典政府十分重視發展生物質能源產業，多年來一直采取有效政策和措施推動實現“綠色增長”。正因為如此，瑞典也是世界上最早開展生物質能源研究和應用的國家之一，擁有豐富的經驗和成熟的技術設備。

自2006年以來，中國農業大學和瑞典農業大學在生物質燃料研究領域開展合作。6年來，由熊韶峻帶領的中瑞專家團隊在西南華北地區分別成功種植了木薯桿和柳枝稷，瑞典農業大學利用其先進的技術和設備，成功將來自中國的原料加工出合格的固體成型燃料，為將來進一步開展生物質燃料應用試驗打下了良好的基礎。

熊韶峻告訴記者：“中國擁有大片荒漠地帶或不宜耕種地區，種植生物質原料植物不僅有利于發展綠色能源產業，減少排放和環境污染，也利于解決土地荒漠化、防沙固沙，幫助貧困地區發展經濟。”

篇（7）

中圖分類號：X734 文章編號：1009-2374（2016）31-0070-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.31.036

1 概述

近年來，隨著我省經濟的快速發展和城市化進程的加快，機動車數量大幅度增長，2014年全省機動車保有量比2010年增加了48%。機動車尾氣是造成灰霾、光化學煙霧等大氣污染的重要成因，對環境和人體健康危害很大，已經成為影響城市環境空氣質量的重要因素，防治機動車污染正在成為當前及今后城市大氣環境保護的一項重要工作。

2 機動車尾氣的主要污染物

機動車尾氣污染是指機動車燃料不能完全燃燒時，排出的尾氣對大氣造成的污染。機動車排放的尾氣，除了氮氣和氧氣以及燃燒產物二氧化碳、水蒸汽為無害成分外，其余均為有害成分，由于機動車尾氣的排放主要在0.3～2m之間，正好是人體的呼吸范圍，對人體的健康損害非常嚴重。

2.1 一氧化碳（CO）

一氧化碳是一種無色無味的氣體，有毒性，成分比較穩定。一氧化碳是機動車燃料不完全燃燒的產物。當汽車負重過大、慢速行駛時或空擋運轉時，燃料不能充分燃燒，廢氣中一氧化碳含量會明顯增加。當一氧化碳經呼吸道進入血液循環系統后，就會危害人的中樞神經系統，它引起的公害被稱為汽車的第一排氣公害。

2.2 碳氫化合物（HC）

汽車尾氣的碳氫化合物來自三種排放源。對一般汽油發動機來說，約60%的碳氫化合物來自內燃機廢氣排放，20%～25%來自曲軸箱的泄漏，其余的15%～20%來自燃料系統的蒸發，主要含有甲烷、乙烯、丙烯和乙炔和苯等有機物。當碳氫化合物和氮氧化物在太陽紫外線的作用下，會與氧化氮起光化反應生成臭氧、醛等煙霧狀物質。它不僅危害人與動物，而且會使生態環境遭到破壞，嚴重影響農作物的生長，使農作物減產。它稱為汽車的第二排氣公害。

2.3 氮氧化物（NOx）

氮氧化物是一氧化氮及二氧化氮的總稱，氮氧化合物是在內燃機氣缸內大部分氣體中生成的，氮氧化合物的排放量取決于燃燒溫度、時間和空燃比等因素。從燃燒過程看，排放的氮氧化物95%以上是一氧化氮，其余的是二氧化氮。氮氧化物還是產生酸雨和引起氣候變化、產生光化學煙霧的主要原因。它已經成為主要的汽車排氣公害之一。

2.4 固體懸浮顆粒（PM）

汽車尾氣中的顆粒物（PM是PM2.5和PM10總稱），一般是由直徑為0.1～40μm的多孔性炭粒構成。固體懸浮顆粒的成分很復雜，并具有較強的吸附能力，可以吸附各種金屬粉塵、強致癌物（如病原微生物和苯并芘等）。顆粒物隨呼吸道進入人體肺部，以不同方式滯留在呼吸道的各個部位，導致呼吸系統疾病。顆粒物也已成為主要的汽車排氣公害之一。

3 遼寧省機動車保有量及污染物排放量現狀

3.1 2012～2014年遼寧省機動車保有量情況

2012～2014年全省機動車保有量分別為630.8萬輛、691.1萬輛和747.6萬輛，同比前一年保有量，分別增長了12.2%、9.6%和8.2%。其中汽車保有量連年增長分別為414.2萬輛、472.1萬輛和534.7萬輛，增長率分別為19.5%、14.0%和13.3%；低速汽車（農用車）保有量連年下降，摩托車保有量先增后降。

3.2 按排放標準劃分的汽車保有量現狀分析

2012～2014年全省汽車保有量中，國Ⅰ前排放標準汽車保有量分別為37.1萬輛、31.6萬輛和31.1萬輛，國Ⅰ排放標準汽車保有量分別為56.1萬輛、53.4萬輛和56.7萬輛，國Ⅱ排放標準汽車保有量分別為71.7萬輛、69.4萬輛和74.1萬輛，國Ⅲ排放標準汽車保有量分別為198.2萬輛、227.8萬輛和238.7萬輛，國Ⅳ及以上排放標準汽車保有量分別為51.1萬輛、89.9輛和134.1輛。國Ⅰ前排放標準汽車保有量占比連續三年同比下降，國Ⅰ和國Ⅱ排放標準汽車保有量占比先增后降，國Ⅲ及以上排放標準汽車保有量占比連續三年不斷增加。

3.3 2012～2014年遼寧省機動車污染物排放情況

2012～2014年全省機動車一氧化碳（CO）排放量分別為122.50萬噸、121.0萬噸和121.3萬噸，碳氫化合物（HC）排放量分別為16.66萬噸、16.0萬噸和16.0萬噸，氮氧化物（NOx）排放量分別為27.86萬噸、26.5萬噸和25.5萬噸，顆粒物（PM）排放量分別為3.04萬噸、2.7萬噸和2.6萬噸。其中汽車是機動車排放污染物總量的主要貢獻者，其排放的一氧化碳（CO）和顆粒物（PM）超過90%，氮氧化物（NOx）和碳氫化合物（HC）超過80%。

3.4 按排放標準劃分的汽車污染物排放現狀分析

2012～2014年全省汽車一氧化碳（CO）排放量分別為115.40萬噸、114.5萬噸和115.4萬噸，碳氫化合物（HC）排放量分別為14.32萬、13.9萬噸和14.1萬噸，氮氧化物（NOx）排放量分別為23.66萬噸、22.3萬噸和21.6萬噸，顆粒物（PM）排放量分別為2.76萬噸、2.4萬噸和2.4萬噸。其中國Ⅰ前排放標準汽車的四類污染物排放量占總量的近40%，國Ⅳ及以上排放標準汽車的四類污染物排放量僅占總量的3%左右。隨著排放標準的不斷提高，汽車污染物排放量均大幅減低。

4 結論與對策建議

4.1 結論

隨著經濟的快速發展和城市化進程的加快，我省機動車保有量平均以每年10%的速度迅猛增長，機動車主要污染物的排放量以逐年小幅度下降的趨勢減少。

我省的汽車保有量的增長速度平均在15%左右，國Ⅳ及以上排放標準汽車的增長量尤為突出，增長比率達50%以上，但主要污染物排放量僅占總量的3%左右；國Ⅳ前排放標準汽車的保有量逐年下降，主要污染物的排放量雖也有逐年降低的趨勢，但仍是排放總量的主要貢獻者。

4.2 對策建議

國Ⅳ前排放標準的汽車大多是黃標車和車況欠佳的老舊車輛，因此加快淘汰黃標車和老舊車輛，提高新車排放標準，可以有效降低機動車污染物排放，提高環境空氣質量。

據統計和計算，目前一輛黃標車污染物排放量相當于14輛國Ⅲ汽車或28輛國Ⅳ汽車的排放量。應嚴格執行汽車報廢制度，對超過年限或尾氣不能達到標準的汽車，堅決予以報廢。對經檢驗不合格的不得發放環保標志，不得上路行駛。

同時，還應完善機動車污染防治法律法規標準體系建設，明確政府各個職能部門在機動車排氣污染監管工作中的職責、職能，建立健全機動車排氣污染控制協調機制。開展新車的環保一致性查驗，完善機動車環保檢驗與維修（I/M）制度。加強機動車污染防治工作能力建設，強化對環檢機構的日常監管和執法檢查。

機動車污染防治工作是一個系統工程，不僅需要政府的支持，還需要全社會的參與、支持和配合。加強機動車污染防治，需要綜合運用經濟、社會、法律、行政的手段，多管齊下，綜合治理。

參考文獻

篇（8）

 

1． 引言

在工業、運輸業日益發達的今天，人類對柴油的消耗與日俱增，因此人類面臨柴油燃燒后的排放物對大氣的污染和石油資源的日益枯竭兩大難題。所以，尋找環境污染小，可再生能源的任務刻不容緩。，磺化。生物質材料便是這樣一種能源，它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，即其原始能量來源于太陽，所以從廣義上講，生物質能是太陽能的一種表現形式。它可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，并且十分環保。目前，很多國家都在積極研究和開發利用生物質能。

脂肪酸甲酯磺酸鈉(簡稱MES)就是利用生物柴油所生產的一種高附加值陰離子表面活性劑。它是洗滌用品行業“十一五”規劃中確定要攻克的難題。因其抗硬水性和洗滌性能優越，并且在價格上具有相當的優勢，加之原料來源于天然的動植物油脂等生物質材料，原料來源廣泛、可再生，制取方便，生物降解性好，易被微生物分解，因而受到人們的重視，被稱為第三代洗滌活性物，視為烷基苯磺酸鈉（LAS）的替代品，廣泛應用于復合皂、牙膏、洗衣粉、香波、絲毛清洗、印染、皮革脫脂、礦物浮選以及作為農業產品的潤濕和分散劑。，磺化。并且，我國在這一領域的發展并不充分，因此，其發展將改變目前洗滌劑生產單一依靠石油原料的格局，帶來行業發展的一場革命【1】。

2． 實驗部分

2.1 原料與裝置

原料：純化的脂肪酸甲酯，密度0.8g/cm3；濃硫酸，密度1.99g/cm3；甲醇，密度0.79g/cm3；30%雙氧水；5%氫氧化鈉溶液；40%氫氧化鈉溶液；氯仿。，磺化。

裝置：電子天平；水浴鍋；滴液漏斗；量筒；三口瓶；攪拌器；燒杯；分液漏斗。，磺化。

2.2 反應機理

脂肪酸甲酯合成MES的反應機理如下式所示【2】：

2.3 實驗步驟

實驗流程大致如下所示【3】：

影響MES性能的主要因素有：配料比、磺化溫度、磺化時間、漂白溫度，因此，根據這幾點主要影響因素，制定了正交試驗表，以找到最佳合成條件。

設計正交實驗如下：

 

篇（9）

1 概述

遼寧省海岸帶東起鴨綠江，西至山海關老龍頭，海域面積2.1萬平方公里，近海水域面積6.8萬平方公里[1]。近年來，隨著遼寧沿海經濟帶開發開放，在促進全省經濟加快發展同時，也給海洋環境帶來一定影響[2]，尤其是對近岸海域的影響。近岸海域環境的污染主要是由陸源入海排污引起的[3]，目前各沿海城市大大小小的排污口正是海洋污染的主要來源。本文以遼寧省主要入海直排口為研究對象，統計分析各排污口污染物入海情況，對入海排污口水質進行評價，并對存在問題提出建議。

2 研究對象及評價方法

研究對象為遼寧省主要的入海直排口，包括工業直排口、綜合直排口和市政直排口，每季度監測一次，監測指標包括化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總氮和總磷等。采用單因子評價法評價入海直排口中各污染因子，根據結果進行超標率評價，通過加權計算的方式，實現將不同來源、不同污染物對環境的影響進行比較，從而確定環境監控的重點目標。

3 結果與討論

3.1 超標率評價

遼寧省主要入海直排口出現超標的污染物有化學需氧量、總磷、總氮、氨氮、生化需氧量等，其超標頻次比率為20%、19.7%、19.2%、17.7%、16.9%（圖1）。由此可見，遼寧直排海排污口面臨著富營養化指標超標的問題。

3.2 入海量分析

直排口入海污染物中工I排污口占污水排放總量的41.8%，其次是綜合排放口為38.5%，而污染物中化學需氧量、生化需氧量、懸浮物、石油類、氨氮和總磷均是生活排放口占污水排放總量的最大比例，總氮主要來自于綜合排放口（圖2）。

3.3 主要污染物及污染源

采用等標污染負荷法分析遼寧省直排入海主要污染物為氨氮、總磷和化學需氧量，主要污染源為分布在大連灣的市政排污口D13、D36、D43、D51，主要是因為部分生活污水未經處理直接排海造成的。

4 對策

針對遼寧省主要入海直排口污染現狀，提出以下幾點建議：一是對超標的污染物和污染源應加大監測頻次；二是加大對重點直排源的環境監察力度，超標排放污染物的企業進行嚴厲處罰；三是對重點污染源安裝在線監控設備，實現實時監控；四是對近岸海域直排口進行拉網式清查，打好基礎對上游企業嚴格監管；五是制定和完善流域環境保護和污染防治法律法規和規劃，降低直排海污染源污染排放強度。

參考文獻

[1]嚴登華，何巖，王浩，等.遼寧近岸海域水質演化及對近海陸域生態水文格局的響應[J].海洋通報，2004，23（3）：54-60.

篇（10）

 

生物膜法是利用生物膜內附著生長的微生物的生物氧化作用來凈化水質，因此要更好地發揮生物濾池的生物處理功能，必須在濾料表面形成穩定的生物膜。濾料是生物濾池的核心部分，它的表面結構、物理和化學特性對生物膜的附著生長起著至關重要的作用。本試驗以“混凝+沉淀+生物過濾”工藝為基礎，采用新型的污泥碳化載體作為生物濾池濾料，考察了濾池的啟動過程中運行穩定后的除污效果。

1 試驗裝置與方法

1.1試驗裝置

生物濾池采用下流式，試驗裝置如圖1所示，生物濾柱由14cm×14cm的有機玻璃柱制成。濾柱高為2100mm，承托層高300mm，濾料層高度1000mm，填料層以上過濾水頭600mm，超高200mm。濾柱底部設有曝氣和配水裝置。沉砂池與生物濾池之間設有旁通管道，啟動期間為了提高進水中的污

染物質的負荷，沉砂池的出水直接進入生物濾池過濾。

圖1 試驗裝置圖

Fig.1Test apparatus

1.2 試驗水質與監測方法

本研究以受污染的河流水為原水環境保護論文，試驗期間原水主要水質指標如表1所示。試驗中各項水質指標的監測均根據《水和廢水監測分析方法》（第四版）中的標準方法進行，水量及氣量的計量均采用流量計。

表1 原水主要水質指標

Tab.1Quality of raw water

 

項目

水溫（℃）

pH

CODMn (mg/L)

NH4+-N(mg/L)

NO2--N(mg/L)

濁度 (NTU)

最小值

20

6.5

5.2

1.45

0.2

7.46

最大值

27

7.9

8.65

2.11

0.59

11.57

平均值

23

7.4

7.17

篇（11）

中圖分類號 S572；S216 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）05-0243-02

Abstract The biomass solid fuel is a new high efficience and clean fuel.Its utilization status in tobacco flue-curing of Jinggu County was introduced.The application prospect of biomass solid fuel was analyzed，and in view of the existing problems，countermeasures were proposed for further development.

Key words biomass solid fuel；tobacco leaf；curing；status；prospect；Jinggu Yunnan

生物質固化燃料是將作物秸稈、稻殼、木屑等農林廢棄物粉碎后送入成型器械中，在外力作用下壓縮成需要的形狀，然后作為燃料直接燃燒，也可進一步加工形成生物炭[1]。生物質固體燃料的主要形狀有塊狀、棒狀或者顆粒狀等[2]。生物質固體燃料具有體積小、容重大、貯運方便，易于實現產業化生產和大規模使用；熱效率高；使用方便，對現有燃燒設備包括鍋爐、爐灶等經簡單改造即可使用；容易點火；燃燒時無有害氣體，不污染環境；工藝和設備簡單，易于加工和銷售；屬可再生能源，原料取之不盡，用之不竭等特點[1，3]。

1 景谷縣煙葉烘烤燃料使用情況

景谷縣位于云南省普洱市中部偏西，地處東經100°02′～101°07′、北緯22°49′～23°52′，總面積7 550 km2，人均占有土地2.67 hm2，人口密度38人/km2。有熱區面積48.8萬hm2，占總面積的64.6%，北回歸線從縣城附近通過，總地勢由北向南傾斜，最高海拔2 920 m，最低海拔600 m，典型的南亞熱帶地區。由于生態環境良好、土地資源豐富、光熱水氣條件優越，適合烤煙種植，煙葉清香型風格特征較明顯，具有香氣綿長、透發、明快，留香時間較長，飽滿豐富感較好，煙氣較為柔和等特點，具有較高的使用價值，深受省內外卷煙工業企業的喜愛。目前，烤煙已成為景谷縣重要的農業經濟作物之一，成為財政收入的重要來源和煙農脫貧致富的重要途徑。2016年景谷縣煙葉種植面積4 546.67 hm2，收購煙葉1.075萬t，全縣煙葉烘烤燃料以煤炭為主，按照1 kg干煙葉耗煤量1.5～2.0 kg[4]計算，景谷縣2016年的煙葉烘烤用煤達到16 125～21 500 t，在煙葉烘烤中大量使用燃燒煤炭釋放出的煙塵、SO2、NOX、Hg、F等對大氣環境造成污染[5]。

2 生物質固體燃料應用現狀

2.1 生物質固化成型設備研發現狀

生物質固化成型技術根據不同加工工藝可以分為熱成型工藝、常溫成型工藝、碳化成型工藝等幾種類型；根據成型壓縮機工作原理不同，可將固化成型技術分為螺旋擠壓成型、活塞沖壓成型和環模滾壓技術[6]。我國在生物質固化成型設備上也進行了較多的研究，王青宇等[7]O計了斜盤柱塞式生物質燃料成型機，可以完成連續出料，為生物質顆粒成型提供了一種新思路。張喜瑞等[8]設計了星輪式內外錐輥固體燃料平模成型機，整機工作過程中噪音低，經濟效益與生態效益明顯，為熱帶地區固體燃料成型機的發展與推廣提供了參考。目前，我國生物質固體成型設備的生產和應用已實現商業化，可以滿足生物質燃料固化成型加工需求。

2.2 生物質固體燃料在煙葉烘烤中的應用現狀

20世紀90年代，葉經緯等[9]在煙葉烘烤上研制了生物質氣化燃燒爐，使用這種生物質氣化燃燒爐能源利用率提高了50%以上，同時優質煙葉的比例也有所提高。張聰輝等[10]研究表明，使用煙桿壓塊的生物質燃料部分代替煤炭，可以滿足煙葉烘烤的需求，并且烘烤成本比使用煤炭更低。徐成龍等[11]通過對比不同能源類型密集烤房在烘烤成本、經濟效益及烤房溫度控制方面的烘烤效果，認為使用生物質燃料的燃燒機烤房改造方便、空氣污染小、節能環保，是最具推廣價值的烤房。

3 應用前景分析

景谷縣為云南省第二大林業縣，全縣林地總面積為595 862.4 hm2，活立木蓄積48 324 350.0 m3，每年森林采伐量約1 537 300.0 m3；全縣農作物平均種植面積40 385.9 hm2，糧食平均產量為467 425.2 t，具備開發生物質燃料的潛力。路 飛等[12]研究表明，景谷縣生物質理論資源量高達1 355 647.3 t，資源優勢較為明顯，可以加工成生物質固體燃料，滿足全縣煙葉烘烤需要。2014年，普洱市申報的國家綠色經濟實驗示范區獲得國家發改委批復，為普洱市的發展提供了巨大的機遇，目前全市已開展多個生物質能源項目[13]。景谷縣在煙葉烘烤中，創新煙葉烘烤模式，推廣使用生物質固體燃料，降低煙葉烘烤能耗，減少主要污染物的排放，改善環境質量，符合普洱“生態立市，綠色發展”的發展需求。

4 存在的問題

4.1 認識不到位

目前，煙葉烘烤主要以燃煤作為原料，烘烤設備較為成熟且烘烤工藝較為完善；使用生物質固體燃料，可降低煙葉烘烤污染、維護農村生態環境、促進煙葉烘烤可持續發展等優勢，但尚未引起廣泛關注。

4.2 配套不完善，投入成本高

開發生物質固體燃料前期投入高，不確定因素較多，風險較大，收益難以控制。目前，景谷縣尚無生物質固體燃料加工企業，生物質固體燃料產業配套不完善，燃料使用成本高。將傳統烤房改造成生物質燃料烤房需對原有設備進行改造更換，短期內難以大量推廣。

4.3 缺乏政策支持

生物質固體燃料在煙葉烘烤中具有良好的社會效益，但政府、煙草行業對生物質固體燃料的生產、傳統烤房的改造等未制定明確的扶持措施和獎勵辦法，沒有形成加工使用生物質固體燃料的長效機制。

5 對策

5.1 加強宣傳力度，樹立可持續發展理念

大力宣傳使用生物質固體燃料在節能減排、農林廢棄物循環利用、減工降本、提質增效方面的積極作用，讓全社會都充分認識到使用生物質固體燃料所具有的良好的經濟效益、社會效益和生態效益，為全面推進使用生物質固體燃料營造良好的輿論氛圍。

5.2 開發利用生物質固體燃料，提高綠色生態烘烤能力

景谷縣林產工業較為發達，農林廢棄物資源豐富，目前國內生物質固體成型燃料技術和設備已較為成熟，可就地規劃建設生物質固體燃料生產基地，就地消化農林廢棄物，保護環境衛生，實現綠色烘烤。

5.3 加大政策和Y金扶持，調動參與積極性

在生物質固體燃料生產、廢棄物回收、烤房設備改造利用等方面出臺相應的扶持和補貼政策，提高社會和煙農參與使用生物質固體燃料的積極性和主動性。

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