農(nóng)林廢棄物再利用研究進(jìn)展與展望
1 農(nóng)林廢棄物的主要特點(diǎn)
農(nóng)林廢棄物來源于植物，主要是由C、H、O、N、S等組成，是植物光合作用的產(chǎn)物，與化石能源如石油、煤炭、天然氣等相比，特點(diǎn)如下：
（1）可再生性。眾所周知傳統(tǒng)的化石能源屬于不可再生能源，大量使用該種能源會面臨嚴(yán)重的能源危機(jī)。農(nóng)林廢棄物來源于植物，可以通過植物的光合作用進(jìn)行再生，與太陽能、風(fēng)能、潮汐能等都屬于可再生能源。
（2）可持續(xù)性。國家十二五提出了社會發(fā)展的可持續(xù)性，這其中也包括能源的可持續(xù)性。農(nóng)林廢棄物由于具有可再生性，因此，通過合理的利用、科學(xué)的規(guī)劃可以實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)性。
（3）資源豐富。我國是農(nóng)業(yè)大國，生物質(zhì)種類多樣、分布廣泛，資源豐富。研究統(tǒng)計(jì)表明，我國每年農(nóng)林廢棄物達(dá)到7億多噸，可用作能源用途的約為3.5億噸，折合1.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，資源豐富，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
（4）利用方式多樣性。根據(jù)農(nóng)林廢棄物的特點(diǎn)，目前農(nóng)林廢棄物的利用主要是通過：采用熱轉(zhuǎn)化、生物轉(zhuǎn)化等方法，將其轉(zhuǎn)化為生物柴油、燃料乙醇等含氧燃料以替代化石燃料。還可以通過直接氣化，將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苓M(jìn)行利用。
因此，農(nóng)林廢棄物再利用不僅具有可行性也具有必要性。大力提倡農(nóng)林廢棄物的再利用，不僅可以節(jié)約化石能源使用，緩解能源供給矛盾保障國家能源安全，同時(shí)也可以保護(hù)環(huán)境實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好社會的需求，還可以增加農(nóng)林地區(qū)人民收入解決“三農(nóng)”問題，具有很好的社會意義和經(jīng)濟(jì)意義。
2 我國農(nóng)林廢棄物研究利用現(xiàn)狀
農(nóng)林廢棄物作為生物質(zhì)能的一部分，其開發(fā)和利用已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注，是能源研究和環(huán)境領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。不同的廢棄物資源具有不同的可能利用率。
我國自20世紀(jì)80年代以來，將生物質(zhì)能源利用作為重點(diǎn)科技攻關(guān)，經(jīng)過多年的技術(shù)研究和攻關(guān)，目前我國農(nóng)林廢棄物再利用主要有：
（1）農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電。氣化是指在高溫下將廢棄物與氣化劑反應(yīng)得到小分子可燃?xì)怏w作用發(fā)電。除以秸稈為主要原料進(jìn)行發(fā)電外，還有以林木聲物質(zhì)為主要原料進(jìn)行發(fā)電。國能生物發(fā)電有限公司在山東單縣、東營分別建設(shè)有2.5萬千萬的生物質(zhì)發(fā)電廠；在沿海地區(qū)則主要以灘涂鹽堿地耐鹽堿灌木能源為原料進(jìn)行發(fā)電，主要分布于大連以及內(nèi)蒙古；在沙漠地區(qū)以灌木林資源農(nóng)林剩余物為原料，不僅可以得到可再生能源，還有利于該地區(qū)在治沙、就業(yè)、經(jīng)濟(jì)等多方面的效益。
（2）木質(zhì)成型燃料。主要是指通過直接燃料農(nóng)林廢棄物而獲得熱能，是目前農(nóng)林廢棄物利用的主要方式之一。將木質(zhì)廢棄物經(jīng)高壓，壓縮成棒狀、顆粒狀的質(zhì)地堅(jiān)硬的成型物，該成型燃料可以用作鍋爐、家庭取暖等，也可進(jìn)一步加工成為活性炭。
（3）液化制備燃料乙醇。液化是利用化學(xué)方式將廢棄物轉(zhuǎn)換成液體產(chǎn)品的過程。液化主要包括直接液化和間接液化。直接液化是將廢棄物放于高壓設(shè)備中，添加催化劑在一定條件下液化成液化油，可以作為汽車用燃油；間接液化是把廢棄物其化成氣體，再進(jìn)一步合成為液體產(chǎn)品，或者是利用水解法把生物質(zhì)中的纖維素、半纖維素等轉(zhuǎn)化為多糖再經(jīng)發(fā)酵成為乙醇。
3 展望
國際上在農(nóng)林廢棄物的利用上主要是通過將其轉(zhuǎn)化為電能、液體燃料和固體成型燃料，減少對化石能源的使用量，發(fā)展高效、清潔、低污染和低成本的氣化發(fā)電、液化技術(shù)。我國在農(nóng)林廢棄物的利用上，主要是通過燃燒，能源利用率較低。我國未來在農(nóng)林廢棄物的利用上，需要以發(fā)達(dá)國家作為榜樣，發(fā)展廢棄物氣化發(fā)電、液化燃料以及研究出低成本的利用技術(shù)和應(yīng)用設(shè)備，大力推廣高效、低成本、清潔等農(nóng)林廢棄物再利用技術(shù)。
4 結(jié)束語
我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)村人口占總?cè)丝诘?0%左右，在面臨經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展時(shí)能源的需求也日益增加。開展農(nóng)林廢棄物的再利用，不僅可以減少化石燃料的使用量，增加可再生能源的利用比例，有助于社會的可持續(xù)發(fā)展，還可以增加農(nóng)林地區(qū)農(nóng)民的收入，有助于解決環(huán)境問題和三農(nóng)問題，具有積極的社會意義和經(jīng)濟(jì)意義。
參考文獻(xiàn)
[1] 日本能源協(xié)會編,史仲平,華兆澤譯.生物質(zhì)和生物質(zhì)能源手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.
[2] 徐慶福,王立海.林業(yè)生物質(zhì)能源及其開發(fā)利用對策[J].森林工程,2006.
[3] 馮健雄,熊慧薇,幸勝平,歐陽玲花. 生物質(zhì)能源的開發(fā)現(xiàn)狀和前景[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2007.
收稿日期：2011-06-24
作者簡介：楊玨（1984-），女，助理工程師，研究方向：環(huán)境監(jiān)測.
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