我国农业废弃物新型能源化开发利用研究

发布时间：2018-01-23 21:35

本文关键词： 农业废弃物资源农作物秸秆畜禽粪尿林木废弃物新型能源化开发利用　出处：《中国农业科学院》2015年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：农业废弃物数量大、分布广,若不加以合理处置、利用,不仅是一种资源浪费,还会对环境产生严重的污染。合理开发利用农业废弃物资源有利于人与自然和谐发展,既可减少农业面源污染,又可改善农村环境条件,提高农民生活质量,符合科学发展观和循环经济理念,对全面促进社会主义新农村建设、推进农业可持续发展具有重大的现实意义。摸清农业废弃物资源家底与开发潜力,探讨科学利用方式,针对农业废弃物资源新型能源化利用的适宜性进行评价,是高效开发农业废弃物资源、助解能源发展瓶颈的重要基础性工作。本研究主要就我国农业废弃物资源(本研究中指农作物秸秆、畜禽粪便、林木废弃物)的数量及区域分布、农业废弃物资源新型能源化可获得量及其区域分布、农业废弃物新型能源化技术成熟度与资源适宜性等一系列问题进行分析和论述,并就我国农业废弃物资源新型能源化开发利用的关键技术、经济政策等瓶颈进行分析,提出相应的对策和建议。研究结果表明,2013年全国农业废弃物总量为174747.78万t,其中农作物秸秆为99292.98万t,占56.82%;畜禽粪便45170.80万t,占25.85%;林木剩余物30284万t,占17.33%。全国各省(市、自治区)的农业废弃物总量河南最高,达到14913.42万t;超过10000万t的省有山东、四川和黑龙江;8000-10000万t的省区有广西、河北和云南;2000万t以下的省市区有西藏、海南、青海、宁夏、天津、北京、上海。按照通用矩阵评价法的分类,农业废弃物丰度较高的地区共计9个省(市、自治区)(河南、山东、江苏、安徽、河北、湖北、广西、湖南、辽宁),丰度一般的地区共计10个省(市、自治区)(黑龙江、四川、云南、内蒙古、吉林、广东、江西、海南、天津、重庆),丰度较低的地区共计12个省(市、自治区)(新疆、上海、福建、浙江、北京、贵州、山西、宁夏、陕西、甘肃、青海、西藏)。2013年全国农业废弃物新型能源化可获得量总量为53836.48万t,其中农作物秸秆新型能源化可获得量为34887.43万t,占64.80%;畜禽粪尿新型能源化可获得量10414.80万t,占19.35%;林木剩余物新型能源化可获得量8534.25万t,占15.85%。全国各省(市、自治区)的农业废弃物新型能源化可获得量,黑龙江最高,达到4715.79万t;3000-4000万t的省区有河南、湖北、广西、安徽、四川、山东;2000-3000万t的省区有湖南、云南、内蒙古、江苏、河北;1000-2000万t的省市区有吉林、辽宁、江西、广东、贵州、重庆、新疆;1000万t以下的省市区有陕西、福建、甘肃、浙江、山西、海南、西藏、青海、天津、宁夏、北京、上海。农业废弃物新型能源化可获得量丰度较高的省(市、自治区)有10个(江苏、河南、安徽、山东、湖北、广西、湖南、河北、黑龙江和重庆),丰度一般的省(市、自治区)有9个(云南、四川、内蒙古、辽宁、江西、吉林、广东、天津、海南),丰度较低的省(市、自治区)有12个(浙江、福建、北京、上海、陕西、山西、宁夏、甘肃、青海、西藏、贵州、新疆)。各类农业废弃物的适宜性分为适宜(S0)、较适宜(S1)、条件适宜(S2)、限制性不适宜(N1)、不适宜(N2)五个等级。在“五料化”综合利用方面,适宜用于饲料的农作物秸秆有玉米秸秆、豆秸、甘薯秧、花生秧、向日葵秆(盘)、甜菜秧、甘蓝类和叶菜尾菜、瓜菜秧;适宜用于能源化利用的农作物秸秆有玉米芯、稻壳、马铃薯秧、甘薯秧、花生秧、油菜秆、向日葵秆(盘)、棉秆、烟秆、麻秆、甘蔗渣、甜菜秧、茄果类蔬菜秸秆、甘蓝类和叶菜尾菜、瓜菜秧;适宜肥料化利用的农作物秸秆有玉米秸秆、稻草、麦秸、谷秸、豆秸、马铃薯秧、甘薯秧、花生秧、油菜秆、向日葵秆(盘)、棉秆、烟秆、甘蔗叶梢、甜菜秧、茄果类蔬菜秸秆、甘蓝类和叶菜尾菜、瓜菜秧;适宜基料化利用的农作物秸秆有玉米芯、向日葵秆(盘)、棉秆、甘蔗渣。对畜禽粪便的适宜性进行评价主要包括猪粪、牛粪、羊粪和鸡粪,这几类粪便均适宜于肥料化、沼气能源化和基料化应用。木质林剩物适宜能源化、基料化和原料化利用,树枝叶适宜于饲料化和肥料化利用。在“四化一电”新型能源化利用方面,适宜固化、炭化和气化的农作物秸秆有玉米芯、稻壳、油菜秆、向日葵秆(盘)、棉秆、烟秆、麻秆、甘蔗渣、甘蔗叶梢;适宜发电的农作物秸秆有玉米芯、稻壳、油菜秆、向日葵秆(盘)、棉秆、烟秆、麻秆、甘蔗渣;适宜沼气的农作物秸秆有马铃薯秧、甘薯秧、花生秧、甜菜秧、茄果类蔬菜秸秆、甘蓝类和叶菜尾菜、瓜菜秧。猪粪、牛粪、羊粪和鸡粪均适宜于沼气利用。木质林剩物适宜固化、炭化、发电和气化利用。农业废弃物资源实现新型能源化利用,是当前全球能源危机下的必然选择,是环境保护的必要措施,是解决“三农”问题的重要手段。目前,农业废弃物资源化利用存在资源分散、生产成本高、产业基础薄弱、产业投入不足等问题。针对以上问题,未来农业废弃物资源新型能源化利用的发展战略是:(1)加强政策导向,完善法律体系;(2)拓宽资金渠道,健全补贴机制;(3)强化创新驱动,加快技术研发;(4)制定科学规划,规范技术标准;(5)积极培育市场,加强示范引导;(6)提高管理水平,加大服务力度;(7)注重宣传引导,确保政策落实。
[Abstract]:The research results show that the total amount of agricultural wastes in China is 17477.78 million tons , accounting for 25.85 % of agricultural waste resources . The research results show that the total amount of agricultural wastes in China is 17477.78 million tons , accounting for 25.85 % . According to the classification of the general matrix evaluation method , nine provinces ( cities , autonomous regions ) ( Henan , Shandong , Jiangsu , Anhui , Hebei , Hubei , Guangxi , Hunan , Liaoning ) and high abundance of 10 provinces ( cities , autonomous regions ) ( Heilongjiang , Sichuan , Yunnan , Inner Mongolia , Jilin , Guangdong , Jiangxi , Hainan , Tianjin , Chongqing ) have a total of 12 provinces ( cities , autonomous regions ) ( Xinjiang , China , Shanxi , Ningxia , Shaanxi , Gansu , Qinghai , Tibet ) . The new energy resources of livestock and poultry dung and urine can be obtained 10414 . 800,000 t , accounting for 19.35 % ; the new energy utilization of wood residue is 8534.25 million t , accounting for 15.85 % . There are 10 provinces in provinces including Henan , Hubei , Guangxi , Anhui , Sichuan , Shandong and 2000 - 30 million t . There are 10 provinces in provinces including Shaanxi , Liaoning , Jiangxi , Guangdong , Guizhou , Chongqing and Xinjiang ; There are nine provinces ( cities , autonomous regions ) in Guangxi , Hunan , Hebei , Heilongjiang and Chongqing . There are 12 provinces ( Zhejiang , Fujian , Beijing , Shanghai , Shaanxi , Shanxi , Ningxia , Gansu , Qinghai , Tibet , Guizhou , Xinjiang ) in the provinces with low abundance ( Zhejiang , Fujian , Beijing , Shanghai , Shaanxi , Shanxi , Ningxia , Gansu , Qinghai , Tibet , Guizhou , Xinjiang ) . The invention relates to a crop straw suitable for use in energy utilization , which comprises corn stalk , bean stalk , sweet potato seedling , sweet potato seedling , bean stalk , sweet potato seedling , bagasse , beet seedling , tobacco stalk , sweet potato seedling , bagasse , beet seedling , potato seedling , sweet potato seedling , peanut seedling , rape stem , sunflower stalk ( disc ) , cotton stalk , tobacco stalk , sugarcane leaf tip , beet seedling , eggplant fruit vegetable stalk , cabbage and leaf mustard tuber , and melon and vegetable seedling . The invention relates to a crop straw suitable for generating electricity , which comprises corn cob , rice husk , rape stem , bagasse and sugarcane leaf tip , and is suitable for curing , carbonizing and gasifying the crop straw . Aiming at the above problems , the development strategy of new energy utilization of agricultural waste resources in the future is : ( 1 ) strengthening the policy guidance , perfecting the legal system ; ( 2 ) broadening the channel of funds , perfecting the subsidy mechanism ; ( 3 ) strengthening the innovation drive , accelerating the technological development ; ( 4 ) establishing scientific planning , standardizing the technical standards ; ( 5 ) actively cultivating the market , strengthening the demonstration guide ; ( 6 ) improving the management level and increasing the service strength ; and ( 7 ) laying stress on publicity and guidance and ensuring policy implementation .

【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X71

【参考文献】