新干縣招商網(wǎng)訊:6萬噸炭基肥料聯(lián)產(chǎn)技術(shù)簡介:農(nóng)林生物質(zhì)(包括稻殼、果殼、果樹枝條、木質(zhì)及竹質(zhì)廢料)及農(nóng)林副產(chǎn)品加工廢棄物。農(nóng)林生物質(zhì)資源具有分布范圍廣、可再生、硫、氮和灰分含量少等優(yōu)點,因此,是一種十分寶貴的可持續(xù)獲得的綠色資源。
該技術(shù)是將農(nóng)林生物質(zhì)送入氣化爐,經(jīng)氣液分離后得到的可燃性氣體輸入燃氣輪機發(fā)電或直接向用戶供氣;液體通過冷凝回收得到農(nóng)林生物質(zhì)提取液,可加工為用于牲畜場所的消毒液、除臭劑,也可以加工為具有防蟲、防病的農(nóng)藥助劑或農(nóng)藥,還可以用于促進作物生長的葉面肥或液體肥,在有機蔬菜、水果及農(nóng)作物的生產(chǎn)中有很好的效果;得到生物質(zhì)固體炭,富含作物生長的必需營養(yǎng)元素,對水和肥料有長效緩釋作用,且對重金屬污染、退化的土壤具有改良、修復(fù)作用,可制成有機復(fù)合肥或鋼鐵工業(yè)的保溫材料等。
農(nóng)林生物質(zhì)高效、無公害化、資源化利用。一方面能促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良性循環(huán),為社會主義新農(nóng)村建設(shè)提供有力的技術(shù)支持,廣泛吸納大量農(nóng)村富余勞力,適合我國的國情與農(nóng)情,符合可持續(xù)發(fā)展的大方向,具有良好的社會、生態(tài)和經(jīng)濟效益;另一方面,在全球面臨能源危機及生態(tài)環(huán)境日益惡化、在國家實施《中華人民共和國可再生能源法》的形勢下,開發(fā)利用可再生資源,變廢為寶,具有十分重大的現(xiàn)實意義和歷史意義。
項目在考慮到農(nóng)林生物質(zhì)無公害化利用的基礎(chǔ)上,更重視把農(nóng)林生物質(zhì)作為一種資源加以綜合利用,率先在國內(nèi)外將農(nóng)林生物質(zhì)材料同時制備可燃氣、固體炭和醋液三項產(chǎn)品,并綜合利用三項產(chǎn)品。
該項目主要優(yōu)勢在于:1、整個生產(chǎn)系統(tǒng)是自供熱,不消耗燃料、無三廢排放;2、與煤和其它化石燃料相比,可大大減少CO2、NOx 和SO2的排放,實現(xiàn)了節(jié)能減排、在一定程度上緩解了能源危機、增加了農(nóng)民收入;3、有效解決因農(nóng)林生物質(zhì)焚燒造成的環(huán)境污染和資源浪費,為解決三農(nóng)問題提供一種可行的方法;4、在整個生產(chǎn)過程中,可根據(jù)需要控制和調(diào)整氣、炭、液三項產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量;5、將氣、炭、液三項產(chǎn)品進行高效、無公害資源化利用,產(chǎn)生良好的經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益。
(二)技術(shù)性能及特點(包括主要技術(shù)特點/水平等)
近年來,國內(nèi)外關(guān)于農(nóng)林生物質(zhì)再生循環(huán)利用的技術(shù)方法很多,如直接燃燒、氣化、液化、壓縮成型、生物化學(xué)轉(zhuǎn)化或制造人造板等。但由于種種原因或條件的限制,投資較少、技術(shù)成熟、經(jīng)濟可行,應(yīng)用便捷的方法還不多,加上我國地域遼闊、自然條件差異大、農(nóng)林生物質(zhì)資源種類眾多等實際問題。這些方法主要將農(nóng)林生物質(zhì)原料制成一種產(chǎn)品利用,而本技術(shù)是在國內(nèi)外農(nóng)林生物質(zhì)利用的基礎(chǔ)上,同時制備炭、氣、液三種產(chǎn)品,同時對三種產(chǎn)品進行開發(fā)利用,屬國內(nèi)外首創(chuàng)。因此,本技術(shù)不僅考慮到農(nóng)林生物質(zhì)的無公害化利用,而且更重視把農(nóng)林生物質(zhì)作為一種資源加以綜合利用,真正做到高效、無公害化、資源化利用。
農(nóng)林生物質(zhì)同時制取炭、氣、液產(chǎn)品的方法及利用技術(shù)主要特點及水平:
1)適應(yīng)不同農(nóng)林生物質(zhì)同時獲得炭、氣、液三項產(chǎn)品的氣化爐及相關(guān)設(shè)備,并實現(xiàn)本套設(shè)備的自動化控制。
2)將農(nóng)林生物質(zhì)在有限量通入氧氣的情況下,同時制得炭、氣液三種產(chǎn)品,并可通過改變工藝條件,調(diào)整三種產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量!
3)開發(fā)農(nóng)林生物質(zhì)提取液作作物生長葉面肥,有效成分是有機物質(zhì),對環(huán)境不會造成污染,具有較好的生態(tài)環(huán)保效應(yīng),此類研究應(yīng)用技術(shù)在國內(nèi)外尚屬首次。
4)開發(fā)農(nóng)林生物質(zhì)提取液作消毒液、除臭劑用于牲畜場所,能有效防治由牲畜引起的一些易發(fā)性病毒,此類研究技術(shù)在國際上尚屬首次。
本項目組長期從事木材、竹材的熱化學(xué)加工與生物質(zhì)能源研究,從2001年開始研究農(nóng)林生物質(zhì)高效、無公害利用技術(shù),擁有相關(guān)國家發(fā)明專利10余項,如:“用農(nóng)作物秸稈制取秸稈炭和秸稈醋液的方法”(ZL200410014451.7);一種農(nóng)林生物質(zhì)同時制取炭、氣、液產(chǎn)品的方法及應(yīng)用”(申請?zhí)枺?00710190676.1); “用于農(nóng)林生物質(zhì)材料氣化的爐排式氣化爐”(200910032956.9);“用于農(nóng)林生物質(zhì)材料熱解氣體的氣液分離凈化系統(tǒng)”(200910032957.3);農(nóng)林生物質(zhì)二次過程反應(yīng)氣化爐及其應(yīng)用,ZL 201110259407.2;用于農(nóng)林生物質(zhì)材料氣化氣體的氣固液分離凈化系統(tǒng),( 201110259409.1);一種適應(yīng)多種原料的農(nóng)林生物質(zhì)氣化爐,( 201210078963.4);用于農(nóng)林生物質(zhì)氣化氣體的干式凈化系統(tǒng),( 201210078964.9);一種含生物質(zhì)活性提取成分的有機液體肥及其制備方法,ZL201010106874.7;一種利用生物質(zhì)氣化固、液產(chǎn)物制備有機肥料及制備方法(201110155814.9);一種利用生物質(zhì)氣化固、液產(chǎn)物制備有機基質(zhì)及制備方法(201110154612.2)等
(三)綜合效益分析(包括環(huán)境/社會/經(jīng)濟/節(jié)能效益)
1) 環(huán)境、節(jié)能效益
農(nóng)林生物質(zhì)同時制取炭、氣、液產(chǎn)品的方法及應(yīng)用技術(shù)有效解決了農(nóng)林生物質(zhì)等農(nóng)林廢料因廢棄燃燒產(chǎn)生的CO2以及煙霧造成的環(huán)境污染。炭、氣、液產(chǎn)品生產(chǎn)過程無需添加任何化學(xué)物質(zhì)和外加能源,生物質(zhì)炭最終產(chǎn)品有機肥料、土壤修復(fù)劑等本身具有環(huán)保性;生物質(zhì)提取液的主要成分是有機酸,開發(fā)為除臭劑、消毒液等則是改善環(huán)境衛(wèi)生產(chǎn)品;可燃氣體可直接供氣或發(fā)電。因此,本技術(shù)具有較好的環(huán)保、節(jié)能效益。
2)社會效益
通過在鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)農(nóng)林生物質(zhì)同時制取炭、氣、液產(chǎn)品的加工廠,將農(nóng)林生物質(zhì)加工成農(nóng)林生物質(zhì)炭和農(nóng)林生物質(zhì)提取液,農(nóng)林生物質(zhì)炭可制成有機肥料、土壤修復(fù)劑等,農(nóng)林生物質(zhì)提取液可加工成葉面肥、除臭劑等,可改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境,提高農(nóng)林生物質(zhì)的利用效率和附加值,增加農(nóng)民收入,調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),也解決了農(nóng)村剩余農(nóng)林生物質(zhì)資源的有效處理問題?扇夹詺怏w用于發(fā)電或供燃氣,是一種可再生的環(huán)保型生物質(zhì)能源。本研究為農(nóng)民增收提供一種有效的途徑,同時實現(xiàn)了農(nóng)林生物質(zhì)的高效、無公害、資源化利用,將產(chǎn)生重大的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。
農(nóng)林生物質(zhì)同時制取的氣、炭、液三種產(chǎn)品中,氣體產(chǎn)品—生物質(zhì)可燃氣主要用于供熱、供氣、發(fā)電等,具有三個方面的特點:一是技術(shù)有充分的靈活性;二是具有較好的潔凈性;三是經(jīng)濟性。炭產(chǎn)品—農(nóng)林生物質(zhì)炭富含作物生長的必需營養(yǎng)元素,對水和肥有長效緩釋作用,對重金屬污染、退化的土壤具有改良、修復(fù)作用,可制成有機復(fù)合肥、固體燃料或鋼鐵工業(yè)的保溫材料等;液體產(chǎn)品—農(nóng)林生物質(zhì)提取液是一種含有酸類、酯類、醛類、酚類等100多種化學(xué)成分的液體產(chǎn)物,可用于家畜飼養(yǎng)的消毒、殺菌液、除臭劑或用于農(nóng)藥、助劑、促進作物生長的葉面肥,在有機作物中效果明顯。本技術(shù)為農(nóng)民增收提供一種有效的途徑,同時實現(xiàn)了農(nóng)林生物質(zhì)的高效、無公害、資源化利用,將產(chǎn)生重大的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。
3)經(jīng)濟效益
在農(nóng)林生物質(zhì)同時制取氣、炭、液產(chǎn)品工藝正常運行條件下,每1-1.5kg農(nóng)林生物質(zhì)材料可發(fā)電1kw,若每年利用6萬噸噸農(nóng)林生物質(zhì)材料通過氣化爐產(chǎn)生燃氣,全年發(fā)電約3600多萬度,得到生物質(zhì)炭2萬噸、生物質(zhì)提取液3000噸。
(四)適用范圍及應(yīng)用條件(包括適用地域/農(nóng)林生物質(zhì)種類/適用條件等)
本技術(shù)適用原料包括各種農(nóng)林生物質(zhì)(各種農(nóng)林生物質(zhì)、稻殼、果殼、果樹枝條、木質(zhì)及竹質(zhì)廢料)等農(nóng)林生物質(zhì),對農(nóng)林生物質(zhì)資源豐富的地區(qū)根據(jù)需要可建成農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、現(xiàn)代化養(yǎng)雞(牲畜)場所的消毒、殺菌、除臭的應(yīng)用;農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、有機復(fù)合肥、有機農(nóng)業(yè)的應(yīng)用;農(nóng)林生物質(zhì)炭、氣、液在干旱農(nóng)業(yè)的基質(zhì)土和葉面肥應(yīng)用。
二、5MW生物質(zhì)氣化發(fā)電6萬噸炭基肥料聯(lián)產(chǎn)技術(shù)
(一):主要內(nèi)容
本項目進行5 MW生物質(zhì)(秸稈、稻殼為原料)氣化發(fā)電-6萬噸炭基肥料多聯(lián)產(chǎn)成套裝備技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范,旨在高效、無公害地利用生物質(zhì)資源,主要包括6套新型1 MW氣化爐系統(tǒng)、新型生物質(zhì)燃氣凈化系統(tǒng)、發(fā)電機系統(tǒng)、余熱供熱(0.5噸鍋爐)系統(tǒng)、利用氣化得到的生物質(zhì)炭和提取液生產(chǎn)6萬噸炭基肥料產(chǎn)業(yè)化示范,本項目對解決長期困擾我國生物質(zhì)氣化發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)、氣化多聯(lián)產(chǎn)的工藝與成套設(shè)備穩(wěn)定、安全及可靠運行提供工藝技術(shù)與設(shè)備保障;項目的實施除了得到綠色能源外,同時研發(fā)配套的利用生物質(zhì)炭和提取液制備高效炭基復(fù)合肥料、土壤修復(fù)劑及活性液體肥料的工藝。
(二)、技術(shù)路線:
(三)、預(yù)期目標:
(1)建成5 MW生物質(zhì)氣化熱電多聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)示范基地,每年處理6萬噸農(nóng)林生物質(zhì),年發(fā)電3600萬度并網(wǎng)(產(chǎn)值0.75元/度,計2700萬元),同時得到生物質(zhì)炭2萬噸,生物質(zhì)提取液0.3萬噸,可為5臺1噸鍋爐提供熱量;
(2)利用生物質(zhì)炭和提取液制備6萬噸高效炭基復(fù)合肥料、土壤修復(fù)劑;
(3)產(chǎn)值效益3600萬度并網(wǎng)(產(chǎn)值0.75元/度,計2700萬元),6萬噸高效炭基復(fù)合肥料、土壤修復(fù)劑(產(chǎn)值3200元/噸,計1.92億元)。
本項目完成后,年利用農(nóng)林生物質(zhì)約6萬噸,每年可代替標煤15000t/a,減排二氧化硫360t/a,減排氮氧化物110t/a,減排二氧化碳36000t。
(四)、投資預(yù)算
設(shè)備投資: 5MW(6臺套)生物質(zhì)發(fā)電及連產(chǎn)發(fā)電炭聯(lián)產(chǎn)設(shè)備6×400萬元=2400萬元; 6萬噸炭基復(fù)合肥設(shè)備投資約1000萬元。
項目前期投入:基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)1000萬元,可行性研究報告10萬元、環(huán)評報告10萬元、電網(wǎng)接入系統(tǒng)及技術(shù)轉(zhuǎn)讓費100萬元、流動資金等600萬元。
項目預(yù)計總投資:5120萬元
(五)、生物質(zhì)炭的作用
生物質(zhì)炭在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用效果主要有:
(1) 可以增加土壤孔隙度,降低土壤容重、改善土壤通氣、透水狀況,提高土壤最大持水量,可以緩解土壤板結(jié)的難題。 土壤中增加4%的秸稈炭,土壤的容重(g/cm3)從1.39減少至1.20;土壤最大持水量(%)從37.71增加至41.17。
(2) 可以將土壤中緊缺的氮、磷、鉀、鎂等大量元素返回到土壤中,而且還可以補充植物所必須的銅、鐵、鋅等微量元素,有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。
(3) 可以抑制土壤對磷的吸附,有利于磷的解吸,從而改善植物對磷的吸收利用。當(dāng)土壤加磷量為100mg/kg時,土壤中增加4%的秸稈炭以后,磷的吸附率為22.37%,而未加秸稈炭的土壤則高達52.43%;而相應(yīng)土壤磷的解吸率由0.85%提高到22.81%。
(4) 具有修復(fù)土壤重金屬污染的作用,對污染土壤中的鎘(Cd)具有顯著的吸附作用。在三級鎘污染的土壤(100mg/kg-三級、0.6mg為二級、0.3mg為一級)和加入4%秸稈炭的土壤中種植小白菜試驗,小白菜葉中鎘的含量減少49.43%;小白菜根中鎘的含量減少73.51%。
(5)生物質(zhì)炭還田,可以提高土壤的地溫(1-3℃),有利于作物的生長,從而使作物的生長及成熟期提早(5天左右)。
(6)生物質(zhì)炭還田,具有穩(wěn)定土壤的pH作用!
(7)生物質(zhì)炭還田,具有對肥料和農(nóng)藥的緩釋作用!
(8)生物質(zhì)炭還田,具有對土壤的保水作用。
(9)生物質(zhì)炭還田,具有改善土壤的微生物環(huán)境的作用。
(10)生物質(zhì)還田可以起到固定二氧化碳的作用,每噸生物質(zhì)炭固定二氧化碳2噸以上。
總之:生物質(zhì)炭對人類和環(huán)境是有百利而無一害,無毒副作用!