一 秸稈固化成型技術(shù)
(一)技術(shù)原理
秸稈主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成。木質(zhì)素為光合作用形成的天然聚合體,在植物中的含量一般為15%~30%。木質(zhì)素不是晶體,沒有熔點(diǎn)但有軟化點(diǎn),當(dāng)溫度為70℃~110℃時(shí)開始軟化,具有一定的粘度;在200℃~300℃時(shí),呈熔融狀、粘度高,此時(shí)施加一定的壓力,增強(qiáng)分子間的內(nèi)聚力,可將它與纖維素緊密粘接,并與相鄰顆粒互相粘結(jié),使植物體變得致密均勻,體積大幅度減少,密度顯著增加。秸稈固體成型燃料就是利用木質(zhì)素充當(dāng)粘合劑將松散的秸稈等農(nóng)林剩余物擠壓成顆粒、塊狀和棒狀等成型燃料。秸稈固化成型燃料是一種優(yōu)質(zhì)燃料,具有高效、潔凈、點(diǎn)火容易、二氧化碳零排放、便于貯運(yùn)和運(yùn)輸、易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和規(guī)模應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。秸稈固化成型后,燃燒特性可得到明顯改善,使用時(shí)火力持久,爐膛溫度高,可為農(nóng)村居民提供炊事、取暖用能,也可以作為農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)(糧食烘干、蔬菜、煙葉等)、設(shè)施農(nóng)業(yè)(溫室)、養(yǎng)殖業(yè)等不同規(guī)模的區(qū)域供熱燃料,另外也可以作為工業(yè)鍋爐和電廠的燃料,替代煤等化石能源。
(二)技術(shù)流程
農(nóng)林廢棄物的固體成型技術(shù)按生產(chǎn)工藝分為粘結(jié)成型、壓縮顆粒燃料和熱固體成型工藝,可制成棒狀、塊狀、顆粒狀等各種形狀。固體成型的工藝流程主要是將回收的農(nóng)作物秸稈粉碎、堆放軟化(含水率控制在15%~35%之間)、經(jīng)上料機(jī)將物料送進(jìn)生物質(zhì)燃料成型機(jī)內(nèi)模壓成型、冷卻、定量包裝。
(三)適宜區(qū)域
生物質(zhì)固體成型燃料適用于糧食主產(chǎn)區(qū)或農(nóng)產(chǎn)品加工廠附近,即農(nóng)作物秸稈或農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物資源量大的區(qū)域。此外,亦可用于林業(yè)資源豐富的區(qū)域,木材加工廠附近區(qū)域等。
(四)技術(shù)操作要點(diǎn)
1. 干燥。生物質(zhì)的含水率在20%~40%之間,通過自然晾曬或烘干方法進(jìn)行干燥,滾筒干燥機(jī)進(jìn)行烘干,將原料的含水率降低至8%~10%。原料太干,壓縮過程中顆粒表面的碳化和龜裂有可能會(huì)引起自燃;而原料水分過高時(shí),加熱過程中產(chǎn)生的水蒸汽就不能順利排出,會(huì)增加體積,降低機(jī)械強(qiáng)度。
2. 粉碎。秸稈類原料需通過粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎處理,通常使用錘片式粉碎機(jī),粉碎的粒度由成型燃料的尺寸和成型工藝所決定。
3. 調(diào)濕。加入一定量的水分后,可以使原料表面覆蓋薄薄的一層液體,增加粘結(jié)力,便于固體成型。
4. 成型。生物質(zhì)通過固體成型,一般不使用添加劑,此時(shí)木質(zhì)素充當(dāng)了粘合劑。
(五)注意事項(xiàng)
1. 與煤相比,生物質(zhì)具有較高的揮發(fā)分含量
農(nóng)作物秸稈中的揮發(fā)分一般在76%~86%之間,其存儲(chǔ)了超過2/3的熱量,且一般在200℃~300℃時(shí)開始析出。如果此時(shí)無法提供足夠的助燃空氣,則未燃盡的揮發(fā)分被氣流帶出,形成黑煙,傳統(tǒng)的燃煤鍋爐設(shè)計(jì)方法和操作規(guī)程并不適合于農(nóng)作物秸稈。
2. 灰分含量高
由于秸稈類生物質(zhì)中的灰分含量通常較高,因此,顆粒燃料的灰分沉積速度一般大大超過煤的燃燒,有的甚至超出煤炭大約一個(gè)數(shù)量級(jí)。此外,積灰中通常存在大量的KCl等氯化物,也是需要注意的一個(gè)問題。
3. 結(jié)渣現(xiàn)象嚴(yán)重
在秸稈生長(zhǎng)過程中,會(huì)吸收包含一定含量的堿金屬元素(包括K、Na、Cl、S、Ca、Si、P等),其以鹽或者氧化物的形式存在于生物質(zhì)機(jī)體內(nèi)部或者灰分等雜質(zhì)中。當(dāng)秸稈類生物質(zhì)固體成型燃料燃燒時(shí)達(dá)到的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于灰熔點(diǎn)溫度范圍,導(dǎo)致爐底的秸稈灰在800℃~900℃時(shí)就開始軟化,溫度過高時(shí)灰分會(huì)全部或者部分發(fā)生熔化,導(dǎo)致結(jié)渣率較高,試驗(yàn)表明玉米秸稈顆粒燃料的結(jié)渣率在50%以上。這不僅影響燃燒設(shè)備的熱性能,而且會(huì)危及燃燒設(shè)備的安全。
4. NOx排放量較高
生物質(zhì)燃燒設(shè)備產(chǎn)生的NOx主要是由燃料中的N元素氧化產(chǎn)生的,既來自氣相燃燒也來自固定碳燃燒過程。其他NOx可能是某些特定條件下由空氣中的N元素形成的。生物質(zhì)燃燒排放的最主要NOx是NO,它在大氣中會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)?span>NO2。
二 秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)
(一)戶用秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)
沼氣是由多種成分組成的混合氣體,包括甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)和少量的硫化氫(H2S)、氫氣(H2)、一氧化碳(CO)、氮?dú)猓?span>N2)等氣體,一般情況下,甲烷占50%~70%,二氧化碳占30%~40%,其他氣體含量極少。戶用秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)是一種以現(xiàn)有農(nóng)村戶用沼氣池為發(fā)酵載體,以農(nóng)作物秸稈為主要發(fā)酵原料的厭氧發(fā)酵沼氣生產(chǎn)技術(shù)。
1. 技術(shù)流程
戶用秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)流程圖見圖1所示。
2. 適宜區(qū)域
適合全國各糧食產(chǎn)區(qū)。總的來說,北方地區(qū)以玉米秸稈和小麥秸稈為主要發(fā)酵原料,南方地區(qū)以稻草為主要發(fā)酵原料。可根據(jù)農(nóng)作物秸稈的種類和特性,選擇不同的發(fā)酵工藝。
3. 技術(shù)操作要點(diǎn)
(1)秸稈收集與粉碎。戶用秸稈沼氣的原料主要為玉米秸稈、小麥秸稈和水稻秸稈等。常見戶用秸稈沼氣的原料量為:6立方米的沼氣池,所需干秸稈約為300千克;8立方米的沼氣池,所需干秸稈約為400千克;10立方米的沼氣池,所需干秸稈約為500千克。將所需秸稈收集后,堆積在開闊區(qū)域讓其自然晾曬和風(fēng)干,隨后對(duì)風(fēng)干的秸稈進(jìn)行機(jī)械粉碎或鍘切,秸稈長(zhǎng)度控制在5厘米以下。
(2)潤濕與堆漚處理。①潤濕:粉碎后的干秸稈,須先進(jìn)行潤濕處理。以8立方米的沼氣池為例:400千克秸稈需加水300~400千克(或等量沼液),充分?jǐn)嚢瑁瑵袼潭纫杂檬帜缶o秸稈有少量的水滴下為宜。潤濕后將秸稈放置1天以上,以確保濕透。②堆漚:通過堆漚可以初步破壞秸稈的纖維—木質(zhì)結(jié)構(gòu),有利于后期厭氧發(fā)酵過程中被厭氧菌消化分解。以8立方米的沼氣池為例,400千克干秸稈,需添加秸稈預(yù)處理復(fù)合菌劑約1千克,添加碳酸銨5千克。如果采用沼液浸泡秸稈,可不添加復(fù)合菌劑。添加菌劑和碳酸銨時(shí)需翻堆一次,以保證菌劑和碳酸銨與秸稈充分混勻。堆漚時(shí)間一般為夏季3天,春秋季4~5天,冬季6~7天,可根據(jù)氣溫適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整,以秸稈表面長(zhǎng)滿白色菌絲為宜。
(3)進(jìn)料準(zhǔn)備。為使秸稈沼氣池啟動(dòng)更為順利,原料中可添加適量畜禽糞便(糞便可不用堆漚),將堆漚好的秸稈和畜禽糞便混勻后一起投入池內(nèi)。以常見的水壓式沼氣池為例,6立方米的沼氣池干秸稈約300千克、牛糞或豬糞約700千克,8立方米的沼氣池干秸稈約400千克、牛糞或豬糞約800千克,10立方米的沼氣池干秸稈約500千克、牛糞或豬糞約1000千克。
(4)進(jìn)料。秸稈沼氣池進(jìn)料時(shí),應(yīng)添加相應(yīng)的接種物,接種物可以是沼渣或活性污泥。如果沒有接種物,也可將畜禽糞便加水浸透后,覆蓋薄膜進(jìn)行堆漚后作為接種物。接種物的總量控制在1000~2000千克,在進(jìn)料時(shí)采取分層加入的方式,即邊進(jìn)料邊加入接種物,也可與發(fā)酵原料混勻后一起投入到池內(nèi)。由于秸稈碳氮比較高,為得到合適的碳氮比,需添加氮源。如果添加碳酸銨,添加總量控制在8~10千克(或碳酸氫銨約15千克,均先溶化好再添加);如果加入人畜糞尿,添加總量為300~500千克。物料裝入沼氣池后,根據(jù)實(shí)際情況添加水2000~3000千克,直到發(fā)酵料液離天窗下沿500~550毫米為止。戶用沼氣發(fā)酵的適宜溫度為15℃以上,因此進(jìn)料宜選取在氣溫較高的季節(jié)。
(5)啟動(dòng)。密封沼氣池池口。連續(xù)放氣1~3天,當(dāng)沼氣壓力表的壓力達(dá)到2千帕以上時(shí)開始試火,直至能點(diǎn)燃且火苗穩(wěn)定,此時(shí)表明沼氣池已啟動(dòng)成功,生產(chǎn)的沼氣可正常使用。
4. 注意事項(xiàng)
(1)補(bǔ)充氮源
秸稈沼氣池運(yùn)行過程中應(yīng)補(bǔ)充氮源。氮源通過進(jìn)料口投入,一般每15天需加1~2千克碳酸按(或碳酸氫按1.5~3千克)。與廁所連通且有糞尿進(jìn)入的沼氣池可不需補(bǔ)充氮源。
(2)添加秸稈
秸稈沼氣池正常啟動(dòng)并運(yùn)行約60天后,需定期添加秸稈。每7天左右向池內(nèi)補(bǔ)充粉碎并經(jīng)過堆漚處理的秸稈15~25千克,同時(shí)視水壓間水位的高低補(bǔ)充水量或排出一定量的沼液、沼渣。
(3)攪拌
每次添加氮源、秸稈時(shí)必須用手動(dòng)泵強(qiáng)回流攪拌,攪拌時(shí)間約為30分鐘;與廁所連通的沼氣池也需每7天用手動(dòng)泵強(qiáng)回流攪拌1次,每次30分鐘。
(4)大換料
秸稈沼氣池運(yùn)行一年左右必須進(jìn)行大換料,大換料的時(shí)間應(yīng)選在每年的10月或4月,低溫季節(jié)不宜進(jìn)行大換料。大換料前10天應(yīng)停止進(jìn)料,同時(shí)準(zhǔn)備好足夠的新料,待出料后可立即重新啟動(dòng)。出料時(shí)先抽出大部分沼液,留約10%~30%活性污泥為主的料液作為接種物,然后從出料間用耙扒出秸稈渣。池內(nèi)結(jié)殼嚴(yán)重的應(yīng)打開活動(dòng)蓋進(jìn)行出料。
(二)大中型秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)
大中型秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)是指以農(nóng)作物秸稈(玉米秸稈、小麥秸稈、水稻秸稈等)為主要發(fā)酵原料,單個(gè)厭氧發(fā)酵裝置容積在300立方米以上的沼氣生產(chǎn)技術(shù)。
1. 技術(shù)流程
大中型秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)流程圖見圖2所示。
2. 適宜區(qū)域
適合全國廣大農(nóng)村地區(qū)。可根據(jù)收集的農(nóng)作物秸稈種類和特性,選擇適宜的發(fā)酵工藝。
3. 技術(shù)操作要點(diǎn)
(1)秸稈貯存。農(nóng)作物秸稈貯存設(shè)施的容積應(yīng)根據(jù)秸稈特性、收獲次數(shù)、消耗量等因素確定,通常以秸稈收獲周期內(nèi)需要消耗的秸稈量進(jìn)行設(shè)計(jì)和貯存,以保證原料供應(yīng)。秸稈沼氣工程場(chǎng)區(qū)內(nèi)或附近應(yīng)設(shè)置秸稈短期堆放場(chǎng)所,可根據(jù)需要設(shè)置長(zhǎng)期堆放場(chǎng)所,以滿足工程長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的原料需求。自然堆放秸稈水分含量應(yīng)小于18%,青貯秸稈水分含量控制在65%~75%。
(2)秸稈預(yù)處理。秸稈原料的預(yù)處理有物理、化學(xué)和生物等方法。其中:
① 物理預(yù)處理,主要是利用機(jī)械、熱等方法來改變秸稈的外部形態(tài)或內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),如機(jī)械剪切或破碎處理、蒸汽爆破、膨化等。
② 化學(xué)預(yù)處理,使用酸、堿、有機(jī)溶劑等作用于秸稈,破壞細(xì)胞壁中半纖維素與木質(zhì)素形成的共價(jià)鍵,破壞纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu),打破木素與纖維素的連接,達(dá)到提高秸稈消化率的目的,如酸處理、堿處理、氨處理和氧化還原試劑處理等。
③ 生物預(yù)處理,在人工控制下,利用一些細(xì)菌、真菌等微生物的發(fā)酵作用來處理秸稈,如青貯、白腐菌處理等。
(3)沼氣生產(chǎn)。大中型秸稈沼氣工程選用的工藝需根據(jù)原料特性及工藝特點(diǎn),經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定,要能適應(yīng)兩種或以上秸稈的物料特性及發(fā)酵要求。
(4)日常運(yùn)行維護(hù)。定期監(jiān)測(cè)厭氧發(fā)酵裝置內(nèi)料液pH值、總堿度、溫度,沼氣成分,產(chǎn)氣量,物料高度,罐內(nèi)壓力等參數(shù),并根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整發(fā)酵裝置運(yùn)行工況或采取相應(yīng)措施。主要參數(shù)應(yīng)滿足沼氣中CH4含量大于50%,pH為6.8~7.5,總堿度(以重碳酸鹽計(jì)算)大于2000mg/L,厭氧發(fā)酵裝置內(nèi)每天的溫度變化應(yīng)控制在設(shè)計(jì)范圍以內(nèi)。
(5)出料。按工藝設(shè)計(jì)要求定期排出沼液沼渣。厭氧發(fā)酵裝置放空清理時(shí),需停止進(jìn)料,并打開厭氧發(fā)酵裝置頂部檢修人孔,強(qiáng)制通風(fēng)24h;人員進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵裝置清理前,應(yīng)先進(jìn)行氣體成分檢測(cè)和活動(dòng)物試驗(yàn),測(cè)試合格后方可進(jìn)入,且宜佩戴防毒面具;同時(shí)發(fā)酵裝置外部必須有人進(jìn)行安全保護(hù),防止意外發(fā)生。
(6)發(fā)酵剩余物處理利用。大中型秸稈沼氣工程的發(fā)酵剩余物宜先固液分離,沼液盡量回流利用,沼渣可加工成固體有機(jī)肥或作為有機(jī)基質(zhì)。場(chǎng)區(qū)內(nèi)發(fā)酵剩余物貯存調(diào)節(jié)設(shè)施的有效容積應(yīng)不小于5天平均出料量。
4. 注意事項(xiàng)
大中型秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)以生產(chǎn)沼氣為核心,由于沼氣為易燃易爆氣體,所以在生產(chǎn)過程中的首要問題是安全問題。主要包括消防系統(tǒng)、危險(xiǎn)物料的安全控制、電氣防火、建構(gòu)筑物防火、建構(gòu)筑物防雷、應(yīng)急疏散與火災(zāi)報(bào)警等。
三 秸稈熱解氣化技術(shù)
(一)秸稈氣化技術(shù)
該技術(shù)是以生物質(zhì)為原料,以氧氣(空氣、富氧或純氧)、水蒸汽或氫氣等作為氣化劑(或稱氣化介質(zhì)),在高溫條件下通過熱化學(xué)反應(yīng)將生物質(zhì)中可燃的部分轉(zhuǎn)化為可燃?xì)獾倪^程。生物質(zhì)氣化時(shí)產(chǎn)生的氣體,主要有效成分為CO、H2和CH4等,稱為生物質(zhì)燃?xì)狻?span>
1. 技術(shù)流程
集中供氣系統(tǒng)的基本模式為:以自然村為單元,系統(tǒng)規(guī)模為數(shù)十戶至數(shù)百戶,設(shè)置氣化站(氣柜設(shè)在氣化站內(nèi)),敷設(shè)管網(wǎng),通過管網(wǎng)輸送和分配生物質(zhì)燃?xì)獾接脩舻募抑校瑸檗r(nóng)村居民提供炊事用能。集中供氣系統(tǒng)中包括原料前處理(切碎機(jī))、上料裝置、氣化爐、凈化裝置、風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)氣柜、安全裝置、管網(wǎng)和用戶燃?xì)庀到y(tǒng)等。
2. 適宜區(qū)域
秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)的技術(shù)適用于秸稈資源豐富地區(qū),以自然村為單位為農(nóng)村居民提供炊事用能。
3. 技術(shù)操作要點(diǎn)
秸稈類原料首先用切碎機(jī)進(jìn)行前處理,然后通過上料機(jī)構(gòu)送入氣化爐中。秸稈在氣化爐中發(fā)生氣化反應(yīng),產(chǎn)生粗煤氣,由凈化系統(tǒng)去除其中的灰分、炭顆粒、焦油和水分等雜質(zhì),并冷卻至室溫。經(jīng)凈化的生物質(zhì)燃?xì)馔ㄟ^燃?xì)廨斔蜋C(jī)被送至儲(chǔ)氣柜,儲(chǔ)氣柜的作用是貯存一定容量的生物質(zhì)燃?xì)猓员阏{(diào)整炊事高峰時(shí)用氣,并保持恒定壓力,使用戶燃?xì)庠罘€(wěn)定地進(jìn)行工作。儲(chǔ)氣柜中生物質(zhì)燃?xì)馔ㄟ^管網(wǎng)分配到各家各戶,管網(wǎng)由埋于地下的主、干及支管路組成,為保證管網(wǎng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行,需要安裝閥門、阻火器和集水器等附屬設(shè)備。用戶的燃?xì)庀到y(tǒng)包括室內(nèi)燃?xì)夤艿馈㈤y門、燃?xì)庥?jì)量表和燃?xì)庠睿蛏镔|(zhì)燃?xì)獾奶匦圆煌枧鋫鋵S玫娜細(xì)庠罹摺?span>
4. 注意事項(xiàng)
生物質(zhì)氣化集中供氣系統(tǒng)在使用時(shí),應(yīng)注意以下問題:
(1)一氧化碳中毒。秸稈氣化CO含量約20%,需要注意安全隱患。
(2)防止二次污染。粗燃?xì)夂薪褂偷扔泻﹄s質(zhì),采用水洗法凈化過程中會(huì)產(chǎn)生大量含有焦油的廢水,如果隨意傾倒,就會(huì)造成對(duì)周圍土壤和地下水的局部污染。
(3)減少燃?xì)庵械慕褂秃俊S捎谙到y(tǒng)的規(guī)模較小,生物質(zhì)燃?xì)庵械慕褂筒荒芡耆珒艋绊懴到y(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行和用戶使用。
(二)秸稈干餾技術(shù)
該技術(shù)是將秸稈經(jīng)烘干或曬干、粉碎,在干餾釜中隔絕空氣加熱,制取醋酸、甲醇、木焦油抗聚劑、木餾油和木炭等產(chǎn)品的方法,亦稱秸稈炭氣油多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。通過秸稈干餾生產(chǎn)的木炭可稱之為機(jī)制秸稈木炭或機(jī)制木炭。根據(jù)溫度的不同,干餾可分為低溫干餾(溫度為500℃~580℃)、中溫干餾(溫度為660℃~750℃)和高溫干餾(溫度為900℃~1100℃)。100千克秸稈能夠生產(chǎn)秸稈木炭30千克、秸稈醋液50千克、秸稈氣體18千克。生物質(zhì)的熱裂解及氣化還可產(chǎn)生生物炭,同時(shí)可獲得生物油及混合氣。
1. 技術(shù)流程
干餾的工藝流程包括原料干燥、干餾、氣體冷凝冷卻、木炭冷卻和供熱系統(tǒng)。可采用自然干燥和人工干燥的方式,一般要求原料的含水率低于20%。干餾產(chǎn)生的蒸汽氣體混合物在焦油分離器或列管冷凝器中進(jìn)行冷凝冷卻,使其中可凝結(jié)的蒸汽冷凝為木醋酸、焦油。木炭可在干餾釜或?qū)iT的冷卻設(shè)備進(jìn)行冷卻。供熱系統(tǒng)可為木材干餾提供熱量,所用的燃料包括干餾產(chǎn)生的木煤氣、煤氣或煤等。由單一木炭生產(chǎn)變?yōu)槟咎俊⑷細(xì)狻⒔褂汀⒛敬滓骸⒓状嫉穆?lián)合生產(chǎn)。
2. 適宜區(qū)域
(1)農(nóng)業(yè)
生物炭在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用是指在土壤中加入生物炭顆粒或載有菌體、肥料或與其它材料混配的功能型生物炭復(fù)合材料,主要作功能包括改良土壤,增加地力,改善植物生長(zhǎng)環(huán)境,提高土地生產(chǎn)力及產(chǎn)品品質(zhì)。應(yīng)用領(lǐng)域主要是農(nóng)田、林地和草坪。
(2)能源
生物炭燃燒性能好,具有發(fā)熱值高、清潔、無污染等特點(diǎn)。塑型后生產(chǎn)出的“炭化生物質(zhì)煤”具有較高的堆密度與強(qiáng)度,便于儲(chǔ)藏、運(yùn)輸,且清潔環(huán)保,燃燒效率高,可替代燃?xì)狻⒚禾康炔豢稍偕茉矗米鬓r(nóng)村分散供熱、供暖的新能源,也可用于城市集中供暖、發(fā)電等。
(3)環(huán)境保護(hù)
生物炭具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),可以耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿,能經(jīng)受水浸、高溫、高壓作用,不易破碎,能減少諸如重金屬、殘留農(nóng)藥等有毒物質(zhì)對(duì)作物的傷害;生物炭對(duì)一些氣體包括NH4、SO2、H2S、NO2、CO2、O2、H2、CHC的吸附容量按生物炭容積的倍數(shù)計(jì),用生物炭吸附重金屬及有害氣體等具有操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)可行、效果良好等優(yōu)點(diǎn)。
(4)生物炭的副產(chǎn)品
生物炭的副產(chǎn)品包括焦油、裂解氣、木醋液等。焦油和裂解氣作為慢速熱裂解生產(chǎn)生物炭過程中的副產(chǎn)品,是一種潛在的能源物質(zhì)和化工原料,焦油中主要含有醛、酮、酸、酯、醇、呋喃、酚類有機(jī)物、水等,可作為液體燃料可用于窯爐、鍋爐等產(chǎn)熱設(shè)備。裂解氣中CH4的含量約為60%,CO2約為35%,還含有少量的H2、CO等氣體。裂解氣的低位熱值約為21MJ/m3。裂解氣通過凈化后可直接燃燒用于炊事、烘干農(nóng)副產(chǎn)品、供暖、照明等用途。
木醋液是指生物質(zhì)熱裂解冷凝后產(chǎn)生的堿性餾出液,木醋液主要成分為酚類和酮類。可用做家畜飼養(yǎng)場(chǎng)所的消毒劑、除臭劑,也可以用于農(nóng)藥助劑或農(nóng)藥,或促進(jìn)作物生長(zhǎng)的葉面肥,特別是在有機(jī)農(nóng)作物中有顯著效果。木醋液作為葉面肥主要作用為增進(jìn)作物根部與葉片的活力,減緩老化,降低果實(shí)酸度,延長(zhǎng)果實(shí)貯藏時(shí)間,提高風(fēng)味;防治土壤與葉片上一些病蟲害,促進(jìn)土壤有益微生物的繁殖;增加農(nóng)藥效果等。
3. 技術(shù)操作要點(diǎn)
(1)原料準(zhǔn)備。根據(jù)秸稈炭化要求貯備原料。如果以固化秸稈為原料,必須配備必要的秸稈固化設(shè)備,并按照工藝對(duì)秸稈進(jìn)行固化。生產(chǎn)1t木炭需要固化成型秸稈3t,原秸稈4t。
(2)切碎。粒度較小的秸稈經(jīng)篩選后可直接使用。對(duì)于較長(zhǎng)的秸稈,要利用鍘切機(jī)切成長(zhǎng)短適中的原料。
(3)干燥。秸稈直接炭化,可對(duì)原料進(jìn)行自然干燥、人工干燥或烘干,一般要求原料的含水率低于20%。烘干的熱源可利用秸稈炭化過程中產(chǎn)生的煤氣(又稱秸稈氣)。
(4)包裝入庫。木炭貯存切記防火、防潮、防水。