应用生物质气化技术改善农村生态环境

解决农村能源问题，是全面实现小康社会的重大任务。应用生物质气化技术，可以显著提高农村能源利用率，改善农村生活环境，减少环境污染，缓解生态环境压力，这是解决这一问题的有效途径。     

生物质气化技术现状及应用前景展望

本文根据目前我国生物质气化的特点和现状，分析了生物质气化的技术性与经济性，提出了发展气化的制约因素及推广应用的前景。     

生物质催化气化制氢技术研究

在人类面临严重的能源危机与环境污染的背景下,世界各国都在致力于对洁净能源氢的开发和研究,并取得了一定的研究成果。生物质气化制氢是一项富有前景的制氢技术,已引起了世界各国研究者的普遍关注。文章首先介绍了生物质气化制氢技术的国内外研究及应用现状,然后介绍了一种一体式生物质气化炉水蒸汽催化气化制氢的工艺流程,氢气体积的含量可达到50%以上。最后总结了这种工艺在各种制氢方法中,具有技术成熟、工艺简单,效率高等优点,有广阔的应用前景。     

生物质气化多发事故及防范

近几年，秸秆气化供气发生事故较多，对事故易发原因进行了归纳与分析，并提出了防洪措施。     

生物质气化中焦油的产生及处理方法

21世纪以来,全球的经济和工业都取得了巨大的成就,然而化石能源的枯竭及其造成的环境污染也成了当下最需要解决的问题,在此背景下生物质气化技术作为环保型再生能源受到了广泛的关注而得到飞速发展。但是生物质气化技术在复杂的气化过程中会产生焦油等副产品,而且这类副产品存在较大的危害性。因此,本文从生物质气化焦油的发生过程入手,分析了不同类型的焦油处理方法,希望能够借此来为生物质气化的发展和运用提供了一定的帮助。     

我国农村推广秸秆类生物质气化集中供气技术探讨

从提高秸秆类生物质利用效率与利用价值、提高农民生活质量与生活品位、减少污染、充分利用可再生能源资源和延缓不可再生能源资源的持续利用等,阐明推广应用秸秆类生物质气化集中供气技术的重要意义;介绍气化基本原理与工艺流程,秸秆类生物质粉碎后通过干燥、裂解反应、氧化反应和还原反应,即可完成气化全过程;气化工程由燃气发生炉机组、储气柜、输气管网和用户燃气设备4部分组成;秸秆类生物质燃气与城市管道煤气具有共同的特点。     

混凝法处理生物质气化洗涤废水研究

本文介绍了生物质气化洗涤废水的水质特点,系统地研究了该废水混凝沉淀处理方法及其机理,考察了混凝剂聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、三氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁,以及高分子絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)对该废水的处理效果。对投药量、pH值、温度、搅拌强度和时间,以及无机混凝剂与有机高分子絮凝剂配合使用的情况进行了研究,结果表明,PAC对该废水的处理效果优于其他药剂,其最佳使用条件是:投加量150-200mg/L,pH值8-8.5,水温30-40℃,PAH可增强混凝的处理效果,其使用量为3-5mg/L。混凝沉淀处理可有效去除该废水的悬浮物、浊度,以及部分色度和COD。     

生物膜反应器降解生物质气化洗焦废水

陶瓷球作为固定介质 ,接种本实验室保藏的Pseudomonassp1和Pseudomonassp2混合菌种 ,应用生物膜反应器处理生物质气化过程中产生的洗焦废水 ,对反应器运转整个过程的进出水COD浓度、进出水苯、萘、菲、吡啶、喹啉、异喹啉的含量、反应器内和反应器出水含菌量进行测定 ,以了解生物膜反应器处理生物质气化洗焦废水的特性 .结果表明 ,反应器经挂膜、增菌后 ,可达到稳定运转状态 ,有效的控制了反应器内微生物细胞的流失 ,使生物质气化洗焦废水中的有机物得到较好去除 .     

混凝吸附处理生物质气化洗焦废水的研究

对生物质气化洗焦废水的水质进行初步分析 ;利用普通混凝剂、电厂粉煤灰 ( FA)和颗粒活性炭 ( GAC)对生物质气化洗焦废水 ( TWW)进行混凝沉降试验和静态吸附试验。混凝剂明矾和 Al2 ( SO4) 3对 TWW可有效去除浊度和悬浮物 ,但对COD的去除率不高 ,色度去除率极低 ;FA对 TWW的浊度、色度、COD去除率很低 ,FA与明矾或 Al2 ( SO4) 3共用可明显提高对浊度、 COD的去除率 ,且混凝沉降速度明显提高 ,絮凝物紧密稳定。     

基于文献计量的生物质气化研究发展态势分析

生物质气化是实现生物质分布式开发和能源化转化的有效途径,用途广泛灵活性强,助力清洁能源系统构建,在世界范围内得到了广泛研究与应用。采用文献计量分析结合S型曲线及可视化工具,对2001-2020年Web of Science Core数据库中"Biomass gasification"主题的12034篇研究论文进行了定量分析。结果表明:生物质气化主题研究论文以稳定的年增长率从2001年的58篇增加到2020年的1517篇;发文量的S型曲线表明:生物质气化技术在未来的15年仍有很大的创新及发展潜力;中国的累计论文发表数量最多(3201篇,占全球总发文量的26.60%),在国际合作网络中占据核心地位,而欧美国家的发文质量相对更高;关键词共现及演进路径分析表明,生物质气化副产物的高值化利用、新型气化工艺的开发(耦合工艺、化学链气化)、对碳中和的潜在贡献及"能源、火用、经济、环境"综合效益评价成为新的研究重点。     

生物质气化洗焦废水的预处理和微生物降解

为了对生物质气化洗焦废水进行深度处理,达到废水排放标准,采用物理过滤和微生物降解相结合的方法,对洗焦废水的原液进行处理。实验结果表明,用木屑、颗粒活性碳、微生物降解的连续步骤处理生物质气化洗焦废水,可达到理想的生物质气化洗焦废水COD的去除效果。     

上吸式生物质气化炉焦油成分的分析

文章在10 KWth上吸式生物质气化炉上进行木屑的气化实验,通过改变床层高度和气化剂空气的量,将产生的生物质焦油进行取样。经GC-MS分析得出上吸式气化炉焦油的主要成分为初级和二级焦油,其中以酚类焦油所占比重最多,大约为总量的38%~60%;在同样床高的条件下,随着空气量的增加,酚类焦油含量有所降低,但仍然是焦油中比重较大的。     

中国生物质能源的定量评价及其地理分布

利用已有统计资料和数据,定量估算了中国生物质能源的数量,并对其地理分布格局进行了探讨。研究表明:①2004年中国生物质资源实物蕴藏量为:秸秆7.28×10⁸t,主要分布在河南、山东、黑龙江、吉林、四川等省;畜粪39.26×10⁸t,主要分布在河南、山东、四川、河北、湖南等省;林木生物质21.75×10⁸t,主要分布在西藏、四川、云南、黑龙江、内蒙古等省区;城市垃圾1.55×10⁸t,主要分布在广东、山东、黑龙江、湖北、江苏等省;废水482.4×10⁸t,主要分布在广东、江苏、浙江、山东、河南等省;②2004年中国生物质能实物总蕴藏潜力为35.11×10⁸tce,前五位依次为四川、云南、黑龙江、河南和内蒙古;其中理论可获得量为4.6×10⁸tce,前五位为四川、黑龙江、云南、西藏和内蒙古。可获得量中秸秆、薪柴和畜粪所占比例分别达38.9%、36.0%和22.14%;③中国生物质能分布不均,省际差异较大。按农村人口计算,人均理论可获得生物质能最大的西藏自治区达14.17tce,最小的浙江省仅0.15tce。而生物质能蕴藏潜力分布在一定程度上与常规一次能源蕴藏潜力分布呈现互补状态,则更加突出了在一次能源蕴藏量较低的地区开发利用生物质能的巨大潜力。     

生物质慢速热解工艺的新探讨

慢速热解作为生物质气流床气化的前处理工艺在国内为首创。慢速热解方法不仅可以脱除生物质内的氧元素提高能量密度,而且可以改变生物质的物性有效解决生物质气流床气化过程的输送问题。文章分析了不同生物质种类热解后固体产物、液体产物和气体产物的特性,并且粗略衡算了热解过程的吸热量。结果表明:在热解温度<500℃时,液体产物和气体产物的热值随着热解温度的升高而增加;为得到高固体产率和能量产率的半焦作为气化原料,热解温度不宜>500℃;从能量衡算角度分析而得,热解过程的吸热量很少。     

曝气生物滤池处理生物质废水及降解菌分析

生物质污水含有大量的纤维素、半纤维素、淀粉、糖类、有机酸、蛋白质,COD值很高,严重污染环境,并造成生物质资源浪费.采用曝气生物滤池(BAF) 处理生物质污水,通过分析污水化学需氧量(COD),总氮(TN)的去除率表征该系统对高COD生物质污水的处理效果.结果表明,水力停留时间(HRT)为10 h,进水运行10 h后,出水平均COD为74.90 mg/Ｌ,总氮(TN)为1.21 mg/Ｌ,去除率分别达到95.7%与94.5%,均达到国家污水综合排放标准(GB 8978-1996)第二类污染物最高允许排放浓度的一级标准.系统运行稳定后,利用扫描电镜(SEM)观察载体的表面微生物的挂膜情况,并结合微生物分离、单菌处理效果评价、16S rDNA鉴定技术对系统内去除COD的优势菌群进行了分析,优势菌群为假单孢菌属、不动杆菌属、寡养单胞菌属、红球菌属、微杆菌属.     

生物质转化能源技术的发展现状及趋势探讨

能源短缺问题已成为制约经济社会发展的瓶颈,研究开发新的能源代替传统不可再生能源成为急需要解决的焦点问题。生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,生产各种清洁燃料,替代煤炭、石油和天然气等燃料。对近些年生物质能源技术的发展现状进行了简要讨论,指出了生物质能的利用具有广阔的发展前景,在不久的将来,生物质能源必将成为能源结构中重要一部分,实现能源结构良好可持续发展。     

Modern Biomass Conversion Technologies

This article gives an overview of the state-of-the-art of key biomass conversion technologies currently deployed and technologies that may play a key role in the future, including possible linkage to CO₂ capture and sequestration technology (CCS). In doing so, special attention is paid to production of biofuels for the transport sector, because this is likely to become the key emerging market for large-scale sustainable biomass use. Although the actual role of bio-energy will depend on its competitiveness with fossil fuels and on agricultural policies worldwide, it seems realistic to expect that the current contribution of bio-energy of 40–55 EJ per year will increase considerably. A range from 200 to 300 EJ may be observed looking well into this century, making biomass a more important energy supply option than mineral oil today. A key issue for bio-energy is that its use should be modernized to fit into a sustainable development path. Especially promising are the production of electricity via advanced conversion concepts (i.e. gasification and state-of-the-art combustion and co-firing) and modern biomass derived fuels like methanol, hydrogen and ethanol from ligno-cellulosic biomass, which can reach competitive cost levels within 1–2 decades (partly depending on price developments with petroleum). Sugar cane based ethanol production already provides a competitive biofuel production system in tropical regions and further improvements are possible. Flexible energy systems, in which biomass and fossil fuels can be used in combination, could be the backbone for a low risk, low cost and low carbon emission energy supply system for large scale supply of fuels and power and providing a framework for the evolution of large scale biomass raw material supply systems. The gasification route offers special possibilities to combine this with low cost CO₂ capture (and storage), resulting in concepts that are both flexible with respect to primary fuel input as well as product mix and with the possibility of achieving zero or even negative carbon emissions. Prolonged RD&D efforts and biomass market development, consistent policy support and international collaboration are essential to achieve this.     

宏基因组研究及其应用研究进展

传统的微生物培养方法损失了近乎99%的微生物资源,而宏基因组研究能够直接从环境中提取全部微生物基因组DNA,通过构建宏基因组文库并结合适当的筛选方法,得到目的基因及其表达蛋白,该研究能够最大限度地开发微生物的序列空间。文章简要概述了宏基因组研究的产生、原理及其在生态学方面的发展和对新基因资源的开发和利用。