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作者:李江涛 来源:新华网 发布时间:2009-3-16 18:7:59
李秀金小组秸秆生物气化关键技术取得进展
 
我国在秸秆生物气化技术方面取得进展,获得了具有自主知识产权的关键技术。这项由北京化工大学科研团队攻关的技术既可解决大量秸秆露天焚烧导致的大气污染和交通安全问题,又可生产清洁可再生能源。
 
我国是世界上最大的农业生产国,每年产生各类作物秸秆约7亿吨,其中有约50%未得到有效处理和利用,不仅浪费了资源,而且还由于大量秸秆的露天焚烧,导致严重的大气污染并引发火灾和影响高速公路与民航的运行安全。秸秆的处理与利用已成为我国面临的主要环境问题之一,但由于缺乏经济可行的技术,秸秆禁烧和规模化利用问题一时难以解决。
 
另一方面,在政府的推动下,近年来我国农村沼气得到了快速发展。到2008年底,全国已建成户用沼气池3000多万户,建成畜禽养殖场大中型沼气工程3000多处。计划到2010年,我国户用沼气将达到4000万户,大中型沼气工程达到6000多处。这就存在原料的供给问题。我国目前沼气生产主要原料是畜禽粪便,畜禽粪便无法、也不足以保证原料的供给和上述目标的实现。
 
利用秸秆为原料生产沼气,既可为秸秆的开发利用开辟新途径,解决秸秆焚烧导致的环境污染和资源浪费问题,又可解决沼气大规模推广应用遇到的原料问题,具有一举两得的效果。此外,与现有的秸秆热解气化技术相比,生物气化具有反应条件温和、沼气热值高、品位好的优点,也不产生废水和焦油、沼渣。秸秆“生物气化”技术就是通常所说的“厌氧发酵”技术。它通过在厌氧条件下微生物的消化作用,把秸秆等有机物转化成沼气。生物气化技术已被广泛地用于人畜粪便、食品废物和有机生活垃圾等的处理和能源化转化。但是,由于秸秆的木质纤维素含量高、消化率低、产气量少,一般不能完全以秸秆原料生产沼气。
 
北京化工大学李秀金教授领导的科研团队在此方面进行了10多年的研究,在秸秆生物气化关键技术方面取得了进展。针对秸秆木质纤维素含量较高、不易被厌氧菌消化、厌氧发酵产气量低、经济效益差问题,他们发明了一种常温、固态化学预处理技术,利用该技术在厌氧发酵前,对秸秆进行快速化学处理,预先把秸秆转化成易于消化的“食料”,可使秸秆的产气量提高50%至120%,为秸秆的规模化生物气化提供了前提条件。此外,针对秸秆的密度小、体积大、不具有流动性以及传热传质效果差等问题,他们研制出一种新型反应器。该反应器采用组合式强化搅拌系统,可实现机械化进出料和自动化高效搅拌。同时,采用带太阳能温室的半地下式反应器结构,可把部分太阳能和地热能转化成沼气能,大大提高了系统的能源转化效率和能效比。
 
目前,化学预处理和高效反应器技术已获得了国家授权发明专利,拥有我国自主知识产权。利用该技术于2003年在山东泰安建成了我国第一个完全以秸秆为原料的厌氧发酵生产沼气的集中供气示范项目,为160户农户提供了生活用能;2007在北京顺义、2008年在山东德州又建设了2个工程,可分别为300户和375户农村居民提供清洁能源。
 
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