我國秸稈生物氣化關(guān)鍵技術(shù)取得進展
我國在秸稈生物氣化技術(shù)方面取得進展，獲得了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)。這項由北京化工大學科研團隊攻關(guān)的技術(shù)既可解決大量秸稈露天焚燒導致的大氣污染和交通安全問題，又可生產(chǎn)清潔可再生能源。
我國是世界上最大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)國，每年產(chǎn)生各類作物秸稈約7億噸，其中有約50%未得到有效處理和利用，不僅浪費了資源，而且還由于大量秸稈的露天焚燒，導致嚴重的大氣污染并引發(fā)火災和影響高速公路與民航的運行安全。秸稈的處理與利用已成為我國面臨的主要環(huán)境問題之一，但由于缺乏經(jīng)濟可行的技術(shù)，秸稈禁燒和規(guī)模化利用問題一時難以解決。
另一方面，在政府的推動下，近年來我國農(nóng)村沼氣得到了快速發(fā)展。到2008年底，全國已建成戶用沼氣池3000多萬戶，建成畜禽養(yǎng)殖場大中型沼氣工程3000多處。計劃到2010年，我國戶用沼氣將達到4000萬戶，大中型沼氣工程達到6000多處。這就存在原料的供給問題。我國目前沼氣生產(chǎn)主要原料是畜禽糞便，畜禽糞便無法、也不足以保證原料的供給和上述目標的實現(xiàn)。
利用秸稈為原料生產(chǎn)沼氣，既可為秸稈的開發(fā)利用開辟新途徑，解決秸稈焚燒導致的環(huán)境污染和資源浪費問題，又可解決沼氣大規(guī)模推廣應用遇到的原料問題，具有一舉兩得的效果。此外，與現(xiàn)有的秸稈熱解氣化技術(shù)相比，生物氣化具有反應條件溫和、沼氣熱值高、品位好的優(yōu)點，也不產(chǎn)生廢水和焦油、沼渣。秸稈“生物氣化”技術(shù)就是通常所說的“厭氧發(fā)酵”技術(shù)。它通過在厭氧條件下微生物的消化作用，把秸稈等有機物轉(zhuǎn)化成沼氣。生物氣化技術(shù)已被廣泛地用于人畜糞便、食品廢物和有機生活垃圾等的處理和能源化轉(zhuǎn)化。但是，由于秸稈的木質(zhì)纖維素含量高、消化率低、產(chǎn)氣量少，一般不能完全以秸稈原料生產(chǎn)沼氣。
北京化工大學李秀金教授領(lǐng)導的科研團隊在此方面進行了10多年的研究，在秸稈生物氣化關(guān)鍵技術(shù)方面取得了進展。針對秸稈木質(zhì)纖維素含量較高、不易被厭氧菌消化、厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量低、經(jīng)濟效益差問題，他們發(fā)明了一種常溫、固態(tài)化學預處理技術(shù)，利用該技術(shù)在厭氧發(fā)酵前，對秸稈進行快速化學處理，預先把秸稈轉(zhuǎn)化成易于消化的“食料”，可使秸稈的產(chǎn)氣量提高50%至120%，為秸稈的規(guī)；餁饣峁┝饲疤釛l件。此外，針對秸稈的密度小、體積大、不具有流動性以及傳熱傳質(zhì)效果差等問題，他們研制出一種新型反應器。該反應器采用組合式強化攪拌系統(tǒng)，可實現(xiàn)機械化進出料和自動化高效攪拌。同時，采用帶太陽能溫室的半地下式反應器結(jié)構(gòu)，可把部分太陽能和地熱能轉(zhuǎn)化成沼氣能，大大提高了系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)化效率和能效比。
目前，化學預處理和高效反應器技術(shù)已獲得了國家授權(quán)發(fā)明專利，擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)。利用該技術(shù)于2003年在山東泰安建成了我國第一個完全以秸稈為原料的厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的集中供氣示范項目，為160戶農(nóng)戶提供了生活用能；2007在北京順義、2008年在山東德州又建設了2個工程，可分別為300戶和375戶農(nóng)村居民提供清潔能源。
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