秸秆制作生物炭的研究进展

化石标本秸秆制作生物炭的研究进展
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摘要】:我国是农业生产大国,每年因农业生产大量的废弃秸秆,目前还没有大量回收利用的途径。许多研究已经说明生物炭在当前环境变暖的情况下具有重要的调节作用。近年来对于秸秆的回收利用有许多的研究,本文综述了近年来秸秆望生物炭方向利用的进展,为以后秸秆的回收利用提供了参考。【关键词】:生物炭秸秆炭化应用我国每年因农业生产而产生的秸秆至少有7亿吨,不少的研究人员虽然对一些秸秆的深加工和综合使用的环节进行了许多较为细致的研究,但受各方面条件的限制,目前没有一项技术进行了大面积的推广或在一定范围内大量使用。尤其是还没有成功的模式能利用各种作物秸秆大量或局部替代农村主要燃料煤,在当今电及电器兴旺情况下,即使家里面需要燃料也很少有人把地里的秸秆拿回家去当燃料。这也就是为什么每年农村田地里的大面积荒烧现象,这种现象不仅造成了每年数以亿吨的生物质资源的白白大量浪费,还造成了大气的严重污染。有专家称秸秆燃烧是北方地区雾霾严重的原因之一。在这种情况下,秸秆往生物炭的方向的研究利用被提上日程,并显得日益紧迫起来。一、秸秆利用现状据估计,每年全球因农业生产而产生的废弃生物质的资源量可以到达1000亿t以上,这只是估计的数值,可想而知具体的数字是无法准确估量的,这是一个巨大的、可再生和取之不尽、可以持续利用的资源。综合利用废弃的生物质,不但
可以解决其随意弃置而产生的环境污染的问题,还可以生产生物炭,也可以获得生物质能源,使废弃有机生物质的附加值、有效利用率和污染问题的管理得到有效的提高,有助于解决弃置、燃烧、随意排放的产生环境污染问题。所以废弃有机生物质的利用方法和加工技术应该被人们重视起来。二、秸秆制作生物炭简单来说,生物炭是将木柴、农作物秸秆或其他的有机生物质通过特定的在炭化条件下形成的,经过高温环境下一系列的物理和化学反应,在缺氧或是完全无氧的环境条件下,是一种碳元素含量极其丰富的物质,这种主要由生物有机质通过物理和化学反应形成的,以固定碳元素为目的的炭被科学家们称之为“生物炭〞。在农村,由于生物炭的生产工艺相对来说比较简单可行,生产条件要求简单,生产场所不受地域的限制,而且生产的原材料来源广泛、价格较为低廉,这使得炭在农村和农业生产上的广泛应用成为了可能。在农村,有多种多样的制炭方法,最为简便和常见的制炭方法就是以“窑〞的形式将有机生物质加温,在缺氧环境条件下燃烧,使其裂解而形成生物炭,俗称“闷炭〞。但是随着生物炭在环境保护、能源保障等多个领域上的应用与需求的不断扩大,用传统方法大规模生产生物炭已经不切实际,也远远无法满足大量应用的需求。当前,我国生物炭的生产主要方式一是采用大规模集中原料制炭深加工的模式,第二种是分散制炭、集炭异地深加工模式,无疑,这两种方式各有优缺点。集中原料
实心锥形喷嘴的方式进行加工制作生物炭的模式,其优点就在于可以促进规模化的生产,有助于提高生产效率和资源利用率,加强技术集成,从而提高工作效率。这种方式在农业产业化较为集中交通较为便利的领域,或是粮食加工厂、蔗糖厂等产出的生物质废料数量多、规模大的大型工厂、工业集中的区域,采用集中原料制炭的方式比较理想。但是,这种做法显然是不适合传统农业上的生物有机质废弃物,比方说秸秆炭化生产工艺的需要。农业生产上产生的大量的作物秸秆,无疑是一种大量的有机质废弃物,但是由于农业生产分布的广泛而分散,造成了秸秆也存在分散性大的,体积大,不容易收集,容易腐烂等缺点。尽管都知道秸秆是一种重要的资源,但利用存在一定的困难,集约化规模化得利用需要大量的人力和物力。因此,原料储存和运输本钱高是集中深加工木炭的开展模式的瓶颈。在通过以上的综合比照之后发现,前面说的第二种方式即远程深加工的模式可能更适合于广泛的大面积农作物种植业上的应用。为此,陈温福院士等研究人员率先提出了以简单易行的制炭技术为根底,研究小型简便易操作的制炭设备,开展多点的大范围大面积广泛的炭制作,将生物炭开展应用的主要方向是作为肥料和土壤改良剂,同时兼顾炭化生物质煤等其他多元化的产品开发的模式。用一句话说就是“就地或就近制炭、集中炭产品异地深加工的模式〞。三、结论当前许多研究人员对秸秆生物炭的研究已经有了许多的报道,对秸秆生物
炭的制作和综合利用根本上形成了一个一致的意见,那就是秸秆加工成为生物炭是一个有效的解决这个有机废弃物的途径,也是未来研究开展的方向。秸秆生物炭制作和利用的技术已经日益完善,目前限制其产业化进程的是缺乏下游的市场。在其利用上,虽然有大量研究说明了其极大的作用和效果,却由于种种原因未能得到有效的利用,一个产品未能广泛应用往往是由于得不到市场的认可。【参考文献】【1】李保谦.秸秆成型燃料技术的研究现状与开展趋势[J].农机推广与平安,2021〔9〕:10-12.【2】崔昌龙,王伟,张楠.秸秆固化技术现状及开展趋势分析[J].应用能源技术,2021〔6〕:53-55.【3】何绪生,耿增超,佘雕,等.生物炭生产与农用的意义及国内外动态[J].农业工程学报,2021,27〔2〕:1-7.【4】陈温福,张伟明,孟军,等.生物炭应用技术研究[J].中国工程科学,2021,13〔2〕:83-90【5】孟军,陈温福等.中国生物炭研究及其产业开展趋势[J].沈阳农业大学学报社会科学版,2021,15〔1〕:1-5.【6】孟军,张伟明,王绍斌,等.农林废弃物炭化还田技术的开展与前景[J].沈阳农业大学学报,2021,42〔4〕:387-392.【7】柴雨.关于中国秸秆生物炭的经济分析[J].河北旅游职业学院学报,2021,19〔1〕:47-50.肽链合成
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