生物質秸稈能源化利用的基本特性

 

    Thomas，Jill Jager等將自然界中的硫循環歸納為陸地循環和海洋循環，二者之間進行著一定的物質和能量交換。由于人為因素對海洋循環的影響很小，因而陸地循環成為影響全球環境變化的主要因素。在陸地循環中，土壤圈以匯和源的雙重身份存在，化石能源僅以源的形式存在，而陸地植物在作源的同時還是陸地系統最大的匯——森林、農作物。因此植物的生理過程是影響陸地硫循環的主要因素。

 

    生物質資源主要包括薪柴、農作物秸稈、人畜糞便、林業廢棄物和各種藻類物質。隨著社會的進步和發展，一度作為農村主要生活用能的薪柴和農作物秸稈已成為新的農村廢棄物。我國目前生物質產量為7.4億t/a，主要是各種作物秸稈和林產品加工剩余物。表1，表2分別為作物秸稈和煤炭的元素分析情況 從表1，表2中可以看出生物質秸稈中的硫含量平均不足0.15%，而煤炭中硫含量達到1.412%，是生物質秸稈硫含量的9倍多。煤炭中的氮含量也遠遠高于生物質秸稈的氮含量，其燃燒后形成的NOx是引起溫室效應和導致酸雨的主要氣體。當生物質秸稈與煤炭提供相同能量時，煤的硫排放量是生物質秸稈的7倍，氮氧化物排放量是生物質秸稈的1.15倍。

    將生物質秸稈經過秸稈顆粒機壓縮成塊狀燃料可以直接代替煤炭用于鍋爐供熱，其燃燒后S02，NOx，煙塵排放量都低于國家控制標準，見表3。秸稈中所含的硫在完全燃燒的情況下僅有0.7%轉化為SO2，其余都以固態灰渣的形式存在。

 

    硫作為作物細胞合成及生長過程中必不可少的基本元素，在自然界中，通過植物體本身的吸附和吸收作用，從土壤和空氣中吸取多態硫轉化為有機態硫后，儲存在植物體內，從而起到凈化空氣和維持土壤酸堿平衡的作用。

 

    生物質秸稈的能源化利用對緩解我國能源短缺狀況，控制我國大氣污染具有積極的作用，同時在一定程度上解決了農村大量秸稈廢棄物所帶來的生態環境問題。因此，生物質能源化利用是我國能源與環境實行可持續發展的重要途徑。