生物质气化联产电炭肥热冷技术的集成创新及产业化学习教案

1、会计学1生物质气化生物质气化(q hu)联产电炭肥热冷技术的联产电炭肥热冷技术的集成创新及产业化集成创新及产业化第一页，共69页。 2014年年11月月12日，中美双方签署日，中美双方签署的中美气候变化联合声明，其的中美气候变化联合声明，其中美国计划于中美国计划于2025年实现在年实现在2005年年基础上减排基础上减排26%-28%的全经济范围的全经济范围(fnwi)减排目标并将努力减排减排目标并将努力减排28%。 中国计划中国计划2030年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰，并计年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰，并计划到划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到年非化石

2、能源占一次能源消费比重提高到20%左右。因此优化能左右。因此优化能源结构、减排技术创新、减少来自源结构、减排技术创新、减少来自(li z)煤炭的排放至关重要，这将带动煤炭的排放至关重要，这将带动新的零碳和低碳技术的发展和推广。新的零碳和低碳技术的发展和推广。一、研究背景一、研究背景(bijng)简介简介 绿色、环保、节能、减排、绿色、环保、节能、减排、新能源、肥料和农药减量！新能源、肥料和农药减量！ 第1页/共69页第二页，共69页。2015年10月19日CCTV13新闻(xnwn)1+1焚烧秸秆导致雾霾焚烧秸秆导致雾霾 引起引起(ynq)高速车祸发高速车祸发生生2012年年6月月12日，新闻

3、日，新闻30分报道分报道第2页/共69页第三页，共69页。第3页/共69页第四页，共69页。v 肥料过量导致水质污染肥料过量导致水质污染(wrn)问题严问题严重重 巢湖、太湖等水污染的重要巢湖、太湖等水污染的重要污染源，农业上的化肥和化学农药污染源，农业上的化肥和化学农药的使用。的使用。 单位耕地面积的化肥和农药的单位耕地面积的化肥和农药的投入量较高，而利用率却很低，大投入量较高，而利用率却很低，大量的化肥和农药流失，导致农田土量的化肥和农药流失，导致农田土壤污染，通过农田径流加剧壤污染，通过农田径流加剧(jij)水体的富营养化，从而造成水体面水体的富营养化，从而造成水体面源污染。源污染。20

4、11年年7月月12日新华网日新华网第4页/共69页第五页，共69页。v 土壤污染土壤污染(t rn w rn)加重，食品安全堪忧加重，食品安全堪忧 近年以来，媒体报道、食品药品监管单位抽检等多次曝光的重金属超标的食品，包括大米(dm)、蘑菇、茶叶、白菜等，严重威胁食品安全。2013年年7月月19日中国日中国(zhn u)新闻报道新闻报道 2013年年5月月 广东省食品安全委员会公布广东省食品安全委员会公布了了2013年抽检发现的年抽检发现的120批次镉超标大米批次镉超标大米，其中由湖南厂家生产的多达，其中由湖南厂家生产的多达68批次，涉事批次，涉事厂家来自湖南厂家来自湖南14个市州中的个市州中

5、的8个。个。第5页/共69页第六页，共69页。2014年年12月月03日日 朝闻天下朝闻天下(tinxi)报道报道第6页/共69页第七页，共69页。 2015年年06月月07经济半小时生态文明建设经济半小时生态文明建设(jinsh)前沿报告前沿报告-水污染治理进行时（三）水污染治理进行时（三）-来自农业部的最新统计，农业已经超越工业成为我国最来自农业部的最新统计，农业已经超越工业成为我国最大面积大面积(min j)(min j)的污染产业，农业面源污染已经成为我国的污染产业，农业面源污染已经成为我国农业生产和农业可持续发展的严峻挑战！农业生产和农业可持续发展的严峻挑战！第7页/共69页第八页，

6、共69页。 土壤自然酸化大概300万年，pH值下降(xijing)一个单位，而由于人为的不合理利用，近二三十年土壤pH值下降(xijing)1个单位，下降(xijing)速度非常快.20142014年年5 5月月2525日焦点访谈被化肥日焦点访谈被化肥(hufi)“(hufi)“喂瘦喂瘦”的耕地的耕地2014年年04月月26 日中国财经报道日中国财经报道 来自来自(li z)春耕一线的报告：恢复地力需要持久战春耕一线的报告：恢复地力需要持久战 第8页/共69页第九页，共69页。2015-07-18焦点访谈焦点访谈 农田：农田：“进补进补(jn b)”过度也有害过度也有害中国以色列以色列中国以色

7、列以色列水的利用率水的利用率肥料的利用率肥料的利用率第9页/共69页第十页，共69页。 2015 2015年年3 3月月6 6日，在十二届全国人大三次会议上日，在十二届全国人大三次会议上, ,农业部表示将在全国农业部表示将在全国迅速启动实施化肥迅速启动实施化肥(hufi)(hufi)、农药使用的零增长行动、农药使用的零增长行动, ,力争到力争到20202020年农药年农药、化肥、化肥(hufi)(hufi)利用率均达到利用率均达到40% 40% 以上，实现常规化肥以上，实现常规化肥(hufi)(hufi)、农药、农药使用量零增长。使用量零增长。背景：中国的肥料（产背景：中国的肥料（产量、用量最

8、大、利用率量、用量最大、利用率最低）我国肥料的使用最低）我国肥料的使用效率不到效率不到30%。（。（N29、P13、K16） ，化肥，化肥的过量使用导致我国耕的过量使用导致我国耕地地(gngd)退化、污退化、污染及水污染等。实施化染及水污染等。实施化肥使用量零增长已到了肥使用量零增长已到了迫不得已的行动了。迫不得已的行动了。第10页/共69页第十一页，共69页。 从上可以看出中国的环境（空气、水、土壤）出了严重问从上可以看出中国的环境（空气、水、土壤）出了严重问题，中国的食品和肥料出了严重的问题，到了不治不行、甚至题，中国的食品和肥料出了严重的问题，到了不治不行、甚至到到了国家战略和民生危机到

9、到了国家战略和民生危机(wij)(wij)的地步了！的地步了！所以生物质能源和生物质（秸秆）利用的问题是：所以生物质能源和生物质（秸秆）利用的问题是：政府最关心也是最头痛的问题？政府最关心也是最头痛的问题？企业界最伤心的问题？企业界最伤心的问题？老百姓最无奈的问题？老百姓最无奈的问题？学术界研究的热点？难点？问题？学术界研究的热点？难点？问题？ 生物质能源与生物质（秸秆）利用应该真正符合并且做到绿色生物质能源与生物质（秸秆）利用应该真正符合并且做到绿色、循环、可持续、节能减排、环保并具有良好的经济效益和社、循环、可持续、节能减排、环保并具有良好的经济效益和社会效益的原则。会效益的原则。 第11

10、页/共69页第十二页，共69页。第12页/共69页第十三页，共69页。空气空气(kngq)(kngq)气化剂气化剂生物质炭生物质炭炉排炉排干燥区：干燥区：20-200 20-200 ，原料中自由水和结合水的蒸发。原料中自由水和结合水的蒸发。热解区：热解区：200-600 200-600 ，原料在缺氧原料在缺氧(qu yn)(qu yn)的条件下裂解产的条件下裂解产生大量可燃气生大量可燃气(CO(CO，H2H2，CH4CH4等等) )、炭、炭、生物质提取液。生物质提取液。氧化区：氧化区：600-800 600-800 ，生物质炭与气化剂反应。生物质炭与气化剂反应。C+O2CO2 2C+O22CO

11、C+O2CO2 2C+O22CO还原区：还原区：800-600 800-600 ，还原反应。，还原反应。C+H2O = CO+H2 C+H2O = CO+H2 CO+H2O = CO2+H2CO+H2O = CO2+H2C+CO2 = 2COC+CO2 = 2COC+2H2 = CH4C+2H2 = CH4CO2+H2 = 2CO+H2OCO2+H2 = 2CO+H2O生物质原料生物质原料空气气化剂空气气化剂气液混合物气液混合物原料层原料层热解层热解层氧化层氧化层还原层还原层冷却层冷却层1 1、 生物质热解气化多联产技术生物质热解气化多联产技术(jsh)(jsh)原理原理二、生物质气化简介二、

12、生物质气化简介第13页/共69页第十四页，共69页。生物质生物质可燃气可燃气生物质提取液生物质提取液生物质炭生物质炭热解气化热解气化 生物质热解气化是生物质生物质热解气化是生物质在高温、限制氧气的条件下发在高温、限制氧气的条件下发生生(fshng)的热分解，使生物的热分解，使生物质大分子分解成小分子的可燃质大分子分解成小分子的可燃气、生物质炭、生物质提取液气、生物质炭、生物质提取液的过程。的过程。OOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOOO OO OOOOOOOOOOOO36236236262632326ca第14页/共69页第十五页，共69页。2 2、 生物质气化多

13、联产技术生物质气化多联产技术(jsh)(jsh)产品示意图产品示意图农林生物质原农林生物质原料料热解气化热解气化生物质炭生物质炭气液分离气液分离生物质提取生物质提取液液生物质可燃气生物质可燃气液体肥液体肥发电发电木炭活性木炭活性炭炭栽培基质栽培基质肥料缓释肥料缓释剂剂炭基复合肥炭基复合肥热水热水供热供热供热供热供气供气与肥料相关与肥料相关工业用炭工业用炭第15页/共69页第十六页，共69页。 生物质气化技术近几十年来得到了国内外的广泛关注和研究生物质气化技术近几十年来得到了国内外的广泛关注和研究，相关的研究论文、专利及项目不计其数，但遗憾的是国内外能，相关的研究论文、专利及项目不计其数，但遗憾

14、的是国内外能够稳定运营并具有经济效益和环境效应的气化发电够稳定运营并具有经济效益和环境效应的气化发电( (或供气或供气) )的项的项目却寥寥无几，其原因主要为：目却寥寥无几，其原因主要为：（1 1）气化技术产品）气化技术产品(chnpn)(chnpn)单一，仅产生可燃气，经济效益不单一，仅产生可燃气，经济效益不显著。显著。（2 2）由于燃气发电机对燃气质量要求较高，净化燃气需要大量）由于燃气发电机对燃气质量要求较高，净化燃气需要大量的循环水，可燃气净化后的液体包括焦油的收集、利用还存在一的循环水，可燃气净化后的液体包括焦油的收集、利用还存在一定的问题。定的问题。（3 3）燃气净化系统、生物质燃

15、气发电机等标准化不足等。）燃气净化系统、生物质燃气发电机等标准化不足等。（4 4）生物质气化技术相关设备的研制及装备能力的不足，工业）生物质气化技术相关设备的研制及装备能力的不足，工业化的应用问题颇多。化的应用问题颇多。3 3、生物质气化发电、生物质气化发电(fdin)(fdin)或供热技术主要存在的或供热技术主要存在的问题问题第16页/共69页第十七页，共69页。第17页/共69页第十八页，共69页。5、生物质气化、生物质气化(q hu)多联产技术的产业创新点：多联产技术的产业创新点：第18页/共69页第十九页，共69页。 从左到右：从左到右： YangQuan Chen YangQuan

16、Chen教授、教授、 Gerardo DiazGerardo Diaz教授、凤凰能源教授、凤凰能源CEO Gregory CEO Gregory StanglStangl、凤凰能源厂经理、凤凰能源厂经理 Todd Machado Todd Machado，美国加州大学默塞德分校教授两个重叠的研美国加州大学默塞德分校教授两个重叠的研究究(ynji)(ynji)项目可能对本区域的经济和可再项目可能对本区域的经济和可再生能源、水和森林火灾产生重大影响的效果生能源、水和森林火灾产生重大影响的效果。第19页/共69页第二十页，共69页。第20页/共69页第二十一页，共69页。第21页/共69页第二十二页

17、，共69页。第22页/共69页第二十三页，共69页。6MW生物质气化发电生物质气化发电(fdin)多联产工程经济效益分析多联产工程经济效益分析可燃气可燃气年发电年发电 42004200万度，约万度，约31503150万元万元产生的产生的余余热热建建1.01.0万吨万吨/ /年年活性炭生活性炭生产线，约产线，约1 1亿元亿元得到得到(d do)生物质炭生物质炭1.6-2.0万吨万吨 为为4.0-5.04.0-5.0吨锅炉吨锅炉(gul)(gul)供热供热 或建或建8 8.0-.0-1010.0.0万吨万吨/ /年年高效炭基肥生高效炭基肥生产线，约产线，约2 2亿元亿元年消耗年消耗8万吨万吨左右生

18、物质左右生物质第23页/共69页第二十四页，共69页。1吨秸吨秸秆秆CO2 1.83吨C含量含量0.5吨吨生长需要生长需要气化（无需外加热源和其它任何物气化（无需外加热源和其它任何物质）质）固体固体0.250.25吨吨C C液体液体0.10.1吨吨C C气体气体0.150.15吨吨C CCO2 0.55吨燃烧释放燃烧释放施入土壤施入土壤 总体而言，总体而言，1吨秸秆吸收吨秸秆吸收CO21.83吨，吨，6MW生物质发电多联产项目生物质发电多联产项目年节约年节约(jiyu)标煤标煤1.5万吨，减排万吨，减排CO2约约4万吨，减排氮氧化物约万吨，减排氮氧化物约110吨吨，减排，减排SO2约约130吨

19、，吨，1.6万吨生物质炭固定万吨生物质炭固定CO2约约5万吨。万吨。 生物质能源和生物质（秸秆）利用技术的发展只有与环境保护相结合生物质能源和生物质（秸秆）利用技术的发展只有与环境保护相结合才是根本的出路，更需要要符合市场运作规则（效益）。才是根本的出路，更需要要符合市场运作规则（效益）。环境效益分析环境效益分析(fnx)：第24页/共69页第二十五页，共69页。 南京林业大学从南京林业大学从20022002年开始系统研究生物质气化发电联产生物质炭年开始系统研究生物质气化发电联产生物质炭（活性炭）和生物质提取液的制备、组成成分、性能特点及应用的产业（活性炭）和生物质提取液的制备、组成成分、性能

20、特点及应用的产业化，尽管生物质能源多联产技术的理念已经被国内外广大的研究单位和化，尽管生物质能源多联产技术的理念已经被国内外广大的研究单位和学者接受，也引起了众多的国内外研究机构对生物质炭和提取液进行研学者接受，也引起了众多的国内外研究机构对生物质炭和提取液进行研究与应用的重视。究与应用的重视。 值得高兴的是有些大型的肥料企业（如山东丰本生物科技有限公司值得高兴的是有些大型的肥料企业（如山东丰本生物科技有限公司和施可丰公司等已经大量采用生物炭和提取液在肥料当中的应用），并和施可丰公司等已经大量采用生物炭和提取液在肥料当中的应用），并且引起了国家相关部门且引起了国家相关部门(bmn)(bmn)的

21、重视。如不久前的重视。如不久前20162016年农业部发布关于年农业部发布关于秸秆炭及肥料的标准指南：秸秆炭及肥料的标准指南：1 1、制定秸秆生物质炭化工艺技术标准标准；、制定秸秆生物质炭化工艺技术标准标准；2 2、制定秸秆生物质炭产品质量标准标准；、制定秸秆生物质炭产品质量标准标准；3 3、制定炭基肥田间试验技术规范及效果评价标准；、制定炭基肥田间试验技术规范及效果评价标准；4 4、制定生态果园木醋液施用技术规范标准。、制定生态果园木醋液施用技术规范标准。 第25页/共69页第二十六页，共69页。 目前已有目前已有2020多个项目在运行或在建中，具有代表意义的有：多个项目在运行或在建中，具有

22、代表意义的有：（1 1）安徽阜阳）安徽阜阳600kW600kW稻壳气化发电联产炭项目（扩大）稻壳气化发电联产炭项目（扩大）（2 2）河北平泉）河北平泉1MW1MW杏壳气化发电联产活性炭、热、肥项目（扩大）杏壳气化发电联产活性炭、热、肥项目（扩大）（3 3）湖南宁乡）湖南宁乡2.5MW2.5MW稻壳气化发电联产炭基复合肥项目（扩大）稻壳气化发电联产炭基复合肥项目（扩大）（4 4）浙江建德）浙江建德400kW400kW木片气化发电联产炭项目木片气化发电联产炭项目（5 5）吉林长春）吉林长春2 22500Nm3/h2500Nm3/h生物质气化烧锅炉联产炭项目生物质气化烧锅炉联产炭项目（6 6）黑龙江

23、庆安）黑龙江庆安500kW500kW气化发电供暖及联产炭项目（扩大）气化发电供暖及联产炭项目（扩大）（7 7）江西上高）江西上高2MW2MW生物质气化发电联产炭项目（扩大）生物质气化发电联产炭项目（扩大）（8 8）望江）望江500kW500kW生物质气化发电联产炭项目生物质气化发电联产炭项目（9 9）国家电力）国家电力(dinl)(dinl)集团公司集团公司10MW10MW热燃气与煤粉混烧发电项目热燃气与煤粉混烧发电项目（1010）云南西双版纳）云南西双版纳1MW1MW木片气化发电联产炭项目（扩大）木片气化发电联产炭项目（扩大）（1111）湖北枣阳）湖北枣阳600kW600kW气化发电联产炭项

24、目气化发电联产炭项目（1212）江西吉安）江西吉安200200万万kcal/hkcal/h生物质气化供热联产活性炭项目生物质气化供热联产活性炭项目（1313）江西奉新）江西奉新5MW5MW生物质气化发电联产生物质炭项目（在建）生物质气化发电联产生物质炭项目（在建）第26页/共69页第二十七页，共69页。和项目。农民通过秸秆、节约肥料、增产、提高品质等增加收和项目。农民通过秸秆、节约肥料、增产、提高品质等增加收入。入。第27页/共69页第二十八页，共69页。1 1、农作物秸秆、农作物秸秆(ji n)(ji n)类的流化床气类的流化床气化炉化炉国电公司10MW秸秆类流化床气化(q hu)发电项目三

25、、生物三、生物(shngw)气化发电联产炭、肥、热（冷）的工程气化发电联产炭、肥、热（冷）的工程案例案例 生物质气化热燃气烧锅炉带蒸汽轮机发电项目系国内外首创，生物质气化热燃气烧锅炉带蒸汽轮机发电项目系国内外首创，该项目成功解决了该项目成功解决了可燃气净化及焦油处理的世界性难题及净化后的废水处理问题。实现了生物质气可燃气净化及焦油处理的世界性难题及净化后的废水处理问题。实现了生物质气化发电的规模性（单机达化发电的规模性（单机达6MW、10MW甚至更大）、连续性、可靠性、经济性。甚至更大）、连续性、可靠性、经济性。第28页/共69页第二十九页，共69页。500KW稻壳气化发电稻壳气化发电(fdi

26、n)联产炭、肥工程现场联产炭、肥工程现场2 2、果壳类（稻壳、杏壳、桃壳、棕榈、果壳类（稻壳、杏壳、桃壳、棕榈(zngl)(zngl)壳等）下吸式壳等）下吸式气化炉气化炉第29页/共69页第三十页，共69页。河北杏壳发电河北杏壳发电(fdin)(fdin)联产活性炭、供热及肥料综合利用现联产活性炭、供热及肥料综合利用现场场工程(gngchng)案例“杏仁壳气化发电杏仁壳气化发电活性炭活性炭肥肥热能热能联产联产”项目以杏仁壳为原料，通过杏壳热项目以杏仁壳为原料，通过杏壳热解气化发电多联产新方法解气化发电多联产新方法(fngf)(fngf)，为世，为世界首创的杏壳发电联产活性炭、肥、热工界首创的杏

27、壳发电联产活性炭、肥、热工业化项目。业化项目。第30页/共69页第三十一页，共69页。5MW5MW生物质（稻壳）气化发电生物质（稻壳）气化发电(fdin)-6(fdin)-6万吨炭基肥料联产项万吨炭基肥料联产项目目该项目以稻壳为原料，通过气化发电联产炭基肥料该项目以稻壳为原料，通过气化发电联产炭基肥料(filio)的新方法，在并网发电同时，的新方法，在并网发电同时，利用提取液和生物质炭制备高品质的炭基肥料利用提取液和生物质炭制备高品质的炭基肥料(filio)，为世界首创稻壳气化发电联产，为世界首创稻壳气化发电联产炭基肥、供热的工业化项目。炭基肥、供热的工业化项目。工程(gngchng)案例第3

28、1页/共69页第三十二页，共69页。工程(gngchng)案例“生物质燃气供生物质燃气供4t4t蒸汽锅炉蒸汽锅炉”联产炭工程联产炭工程(gngchng)(gngchng)现场现场3 3、木片类（椰子壳片）的上吸式气化炉、木片类（椰子壳片）的上吸式气化炉 该项目集成中心研发的内滤式净化系统、稳定的进料和出炭系统，其中该项目集成中心研发的内滤式净化系统、稳定的进料和出炭系统，其中“内滤内滤式木废料气化供热成套设备式木废料气化供热成套设备”在在2015年年5月通过国家林业局科技司成果鉴定，气化供月通过国家林业局科技司成果鉴定，气化供热成套设备的研究思路新颖、有原创性，鉴定专家组一致认为该项目整体技术

29、处于国热成套设备的研究思路新颖、有原创性，鉴定专家组一致认为该项目整体技术处于国际际(guj)先进水平。先进水平。第32页/共69页第三十三页，共69页。浙江木片气化浙江木片气化(q hu)多联产（发电、液体肥、活性炭或炭基肥）项目多联产（发电、液体肥、活性炭或炭基肥）项目工程(gngchng)案例第33页/共69页第三十四页，共69页。工程(gngchng)案例 “1MW生物质气化炭电热肥多联产生物质气化炭电热肥多联产”项目以西双版纳项目以西双版纳(x shun bn n)的橡胶木废的橡胶木废料为原料，通过气化发电联产炭热肥的新方法。料为原料，通过气化发电联产炭热肥的新方法。云南西双版纳生物

30、质气化发电云南西双版纳生物质气化发电(fdin)联产炭热肥系统联产炭热肥系统第34页/共69页第三十五页，共69页。地点地点CH4(%)CO2(%)CO(%)H2(%)O2(%)热值热值（kJ/m3）（稻壳）（稻壳）2.613.514.59.51.613762950 （kcal/m3）（木片）（木片）（杏壳）（杏壳）3.943.3219.6217.6412.6210.8412.3514.870.270.2753001286（kcal/m3） 43511041（kcal/m3）气体气体(qt)成份、热值如下：成份、热值如下：四、生物质气化多联产产品四、生物质气化多联产产品(chnpn)(chnp

31、n)的性能与作用的性能与作用第35页/共69页第三十六页，共69页。可燃气应用可燃气应用(yngyng)第36页/共69页第三十七页，共69页。原料原料热值热值/kJ/kg灰分含量灰分含量/%挥发分含量挥发分含量/%固定碳含量固定碳含量/%生物质炭生物质炭(木片原料木片原料)30188（7222kcal/kg）8.449.7681.80生物质炭生物质炭(稻壳原料稻壳原料)18497 （4425kcal/kg）45.35 5.21 49.44 生物质炭性能 生物质炭根据(gnj)原料来源不同，可以分为木炭、稻壳炭、生物质炭等。生物质炭（杏壳原料）生物质炭（杏壳原料） 30576 3.09 8.7

32、2 88.19 （ 7315kcal/kg）4.2 4.2 生物质炭的性能生物质炭的性能(xngnng)(xngnng)与作用与作用第37页/共69页第三十八页，共69页。洋葱(yngcng)状富勒烯碳纳米管理想(lxing)结构富勒烯理想(lxing)结构 生物质炭横切面荷木木炭横切面生物质炭横切面几种炭材料的微观结构图几种炭材料的微观结构图第38页/共69页第三十九页，共69页。 生物质炭制备生物质炭制备(zhbi)(zhbi)活性炭活性炭生物质炭制备生物质炭制备(zhbi)(zhbi)的燃料炭的燃料炭第39页/共69页第四十页，共69页。 稻草炭稻草炭 豆秆炭豆秆炭 玉米秆炭玉米秆炭 棉

33、秆炭棉秆炭 复合肥复合肥 秸秆秸秆(ji n)炭复合炭复合肥肥 生物质炭制备生物质炭制备(zhbi)(zhbi)炭基复合肥炭基复合肥第40页/共69页第四十一页，共69页。v生物质炭（秸秆类炭）在农业领域生物质炭（秸秆类炭）在农业领域(ln y)(ln y)作作用用可以说用生物炭能够可以说用生物炭能够(nnggu)解决农业土壤的各种问题！解决农业土壤的各种问题！第41页/共69页第四十二页，共69页。 我们我们1515年来在全国年来在全国1010多个省份委托有关农科院、农业大学、林科院等对多个省份委托有关农科院、农业大学、林科院等对生物质炭进行了制成炭基复合肥（炭为生物质炭进行了制成炭基复合肥

34、（炭为10%-30%10%-30%）的研究与示范，还田以后）的研究与示范，还田以后有如下效果：有如下效果： (1) (1)我们对农作物秸秆（包括：稻草、麦秸、棉花、玉米、大豆秸秆等我们对农作物秸秆（包括：稻草、麦秸、棉花、玉米、大豆秸秆等各种农作物）热解后得到秸秆炭进行了分析，每各种农作物）热解后得到秸秆炭进行了分析，每kgkg的秸秆炭中含钾的秸秆炭中含钾53g53g、氮、氮4.3g4.3g、磷、磷2.6g2.6g，镁，镁3.52g3.52g、微量元素铜、微量元素铜0.015g0.015g、铁、铁0.58g0.58g、锌、锌0.11g0.11g，比表面，比表面积积171m2/g171m2/g。

35、 所以所以(suy)(suy)生物质炭还田解决肥料的中微量元素不足问题，平衡施肥，生物质炭还田解决肥料的中微量元素不足问题，平衡施肥，同时生物炭来自于作物，由于作物的同源性，其各种营养元素更有利于作同时生物炭来自于作物，由于作物的同源性，其各种营养元素更有利于作物吸收，有利于提高农作物的产量和品质；物吸收，有利于提高农作物的产量和品质； 4.3 4.3 生物质炭在农业上应用生物质炭在农业上应用(yngyng)(yngyng)试验试验第42页/共69页第四十三页，共69页。(2)(2)生物炭（孔径发达、比表面积大、吸附力强）对肥料生物炭（孔径发达、比表面积大、吸附力强）对肥料(filio)(fi

36、lio)和农药有很好的缓释作用，是良好的缓释肥和控释肥和农药有很好的缓释作用，是良好的缓释肥和控释肥，还田后大幅度的提高肥料，还田后大幅度的提高肥料(filio)(filio)利用率，减少肥料利用率，减少肥料(filio)(filio)的用量；的用量；(3)(3)生物质炭还田，可以增加土壤孔隙度，降低土壤容重、改善生物质炭还田，可以增加土壤孔隙度，降低土壤容重、改善土壤通气、透水状况，提高土壤最大持水量，可以增加土壤透土壤通气、透水状况，提高土壤最大持水量，可以增加土壤透气性和缓解土壤板结的难题，解决土壤板结的作用。气性和缓解土壤板结的难题，解决土壤板结的作用。(4)(4)生物质炭还田，可以抑

37、制土壤对磷的吸附，有利于磷的解吸生物质炭还田，可以抑制土壤对磷的吸附，有利于磷的解吸，从而改善植物对磷的吸收利用。，从而改善植物对磷的吸收利用。(5)(5)生物质炭还田，具有修复土壤重金属污染的作用，对污染土生物质炭还田，具有修复土壤重金属污染的作用，对污染土壤中的镉壤中的镉(Cd)(Cd)具有显著的吸附作用。具有显著的吸附作用。(6)(6)生物质炭还田，具有对土壤的保水作用。生物质炭还田，具有对土壤的保水作用。(7)(7)生物质炭还田，具有稳定土壤的生物质炭还田，具有稳定土壤的pHpH作用。作用。 第43页/共69页第四十四页，共69页。第44页/共69页第四十五页，共69页。生物质炭基肥生

38、物质炭基肥(jfi)生产生产生物质炭基肥生物质炭基肥(jfi)配送配送生物质炭基肥生物质炭基肥(jfi)玉米和蔬菜专用生物质炭基肥玉米和蔬菜专用生物质炭基肥黑龙江生物质炭基肥生产工艺黑龙江生物质炭基肥生产工艺第45页/共69页第四十六页，共69页。 处理处理 施肥量施肥量分蘖数分蘖数（个）（个） 增加增加（个）（个）株高株高（cm）增高增高（cm）处理处理1炭基肥炭基肥45kg/亩亩13.81.538.7 -5.9处理处理2常规施肥常规施肥45kg/亩亩12.3-44.6-生物质炭基肥生物质炭基肥(jfi)对水稻生长发育的影响对水稻生长发育的影响田间田间(tin jin)长长势势田间田间(ti

39、n jin)调调查查生物质炭基肥肥效试验生物质炭基肥肥效试验第46页/共69页第四十七页，共69页。2015年黑龙江普通年黑龙江普通(ptng)复合肥玉米复合肥玉米田间试验图田间试验图 20152015年黑龙江炭基复合肥玉米年黑龙江炭基复合肥玉米(ym)(ym)田间试验图田间试验图 第47页/共69页第四十八页，共69页。2015年黑龙江玉米年黑龙江玉米(ym)田间试验田间试验图图 2015年黑龙江玉米年黑龙江玉米(ym)田间试验田间试验图图 第48页/共69页第四十九页，共69页。2015年黑龙江普通年黑龙江普通(ptng)复合复合肥肥土豆田间试验图土豆田间试验图 2015年黑龙江炭基复合肥

40、年黑龙江炭基复合肥土豆土豆(tdu)田间试验图田间试验图 第49页/共69页第五十页，共69页。2013年湖南宁乡稻壳炭基肥年湖南宁乡稻壳炭基肥(jfi)试验试验2014年炭基生物年炭基生物(shngw)复合肥抗复合肥抗倒伏试验倒伏试验v 水稻增产水稻增产13%13%；v 大米中重金属降低大米中重金属降低(jingd)50%(jingd)50%以上。以上。第50页/共69页第五十一页，共69页。活性炭的产业特点：活性炭的产业特点： 活性炭是重要的工业吸附剂，相对于其他吸附剂活性炭是重要的工业吸附剂，相对于其他吸附剂（如树脂类、硅胶、沸石等），具有（如树脂类、硅胶、沸石等），具有(jyu)(jy

41、u)许多优点：许多优点：4.4 4.4 活性炭（木屑、果壳类炭）的性能活性炭（木屑、果壳类炭）的性能(xngnng)(xngnng)与作用与作用第51页/共69页第五十二页，共69页。第52页/共69页第五十三页，共69页。v 应用历史第一件大事（气相）应用历史第一件大事（气相）v 在在20世纪世纪20年代年代(nindi)在第一次世界大战中活性炭防毒面具的应在第一次世界大战中活性炭防毒面具的应用。用。v 应用应用(yngyng)历史第二件大事（液相）历史第二件大事（液相）v 1927年美国芝加哥自来水厂原水中苯酚和氯生成异臭，年美国芝加哥自来水厂原水中苯酚和氯生成异臭，用活性炭解决。用活性炭

42、解决。v 活性炭市场不断扩大，活性炭的吸附和催化功能在众多行业的精活性炭市场不断扩大，活性炭的吸附和催化功能在众多行业的精制、回收、合成上的应用陆续开发制、回收、合成上的应用陆续开发(kif)被视为被视为“万能吸附剂万能吸附剂”。v 国内国内2005年年11月月13日，中石油吉林石化硝基苯装置爆炸，日，中石油吉林石化硝基苯装置爆炸，部分物料在短时间内通过装置周围的雨排水口和清净下水井部分物料在短时间内通过装置周围的雨排水口和清净下水井进入松花江，引发了重大水污染事件。进入松花江，引发了重大水污染事件。v 2007年年5月，太湖水质污染，由于工业污染增加、农业面源污染扩月，太湖水质污染，由于工业

43、污染增加、农业面源污染扩大、城市生活污水直接入湖和渔业养殖规模急速扩张是造成。大、城市生活污水直接入湖和渔业养殖规模急速扩张是造成。处理处理方法都是选用活性炭。方法都是选用活性炭。第53页/共69页第五十四页，共69页。 将生物质气化时产生的液体成分，经冷凝、分离将生物质气化时产生的液体成分，经冷凝、分离(fnl)(fnl)、回收及提取得到的含有、回收及提取得到的含有酸类、醇类、酯类、醛类、酮类、酚类等多种化学成分的生物质提取液。酸类、醇类、酯类、醛类、酮类、酚类等多种化学成分的生物质提取液。 近近1010多年课题组分别在江苏、山东、宁夏、江西、河北等省市的推广和应用，生物多年课题组分别在江苏

44、、山东、宁夏、江西、河北等省市的推广和应用，生物质活性液体肥可广泛应用于各种大田作作物、经济作物、蔬菜、水果等农林作物。质活性液体肥可广泛应用于各种大田作作物、经济作物、蔬菜、水果等农林作物。 可用于家畜饲养的消毒、杀菌液、除臭剂或用于农药、助剂、促进作物生长的叶面可用于家畜饲养的消毒、杀菌液、除臭剂或用于农药、助剂、促进作物生长的叶面肥，试验表明生物质提取液在有机作物中效果明显。肥，试验表明生物质提取液在有机作物中效果明显。 粗秸秆提取液粗秸秆提取液 精馏精馏(jn li)(jn li)秸秆提取液秸秆提取液 提取液装车提取液装车4.5 4.5 提取液的性能提取液的性能(xngnng)(xng

45、nng)作用作用第54页/共69页第五十五页，共69页。处理处理果实数果实数(个个/)平均单果重平均单果重()单株产量单株产量()亩产量亩产量()与对照比亩增产与对照比亩增产对照对照56.20.1212.4384550.7/100倍倍60.20.1202.5884830.96.16 %300倍倍69.50.1192.9465498.920.84%400倍倍70.00.1233.0715733.626.00%500倍倍74.30.1213.2095991.231.66% 提取液能增加西红柿的座果率，因而增加了单株产提取液能增加西红柿的座果率，因而增加了单株产量量(chnling)(chnling

46、)，500500倍提取液与对照相比每亩增产倍提取液与对照相比每亩增产31.6631.66。 第55页/共69页第五十六页，共69页。 各浓度各浓度(nngd)(nngd)提取液浓度提取液浓度(nngd)(nngd)处理对苹果果实着色均有作用，处理对苹果果实着色均有作用，其中以其中以100-200100-200倍提取液着色最好，而且口感好、产量高。倍提取液着色最好，而且口感好、产量高。 不同浓度不同浓度(nngd)(nngd)提取液处理苹果着色对比提取液处理苹果着色对比 第56页/共69页第五十七页，共69页。宁夏林科所李子宁夏林科所李子(l zi)对比效果对比效果 在李子结果后，先后共喷洒在李

47、子结果后，先后共喷洒2次活性有机液体肥。果实成熟可次活性有机液体肥。果实成熟可提前提前35天，果实增大、外形天，果实增大、外形(wi xn)发亮、无斑点、口味好。发亮、无斑点、口味好。经测定，产量可增加约经测定，产量可增加约15%，维生素、糖份含量可增加，维生素、糖份含量可增加35%；第57页/共69页第五十八页，共69页。宁夏林科所灌根萝卜宁夏林科所灌根萝卜(lu bo)宁夏林科所灌根油麦宁夏林科所灌根油麦(yu mi)菜对照菜对照第58页/共69页第五十九页，共69页。山东临沂水稻山东临沂水稻(shudo)试验试验 左侧为喷施叶面肥，右侧为未喷，两块水稻左侧为喷施叶面肥，右侧为未喷，两块水

48、稻(shudo)喷施前稻种喷施前稻种相同，种植条件相同，水稻相同，种植条件相同，水稻(shudo)长势相同。收割时，对照组亩产长势相同。收割时，对照组亩产963斤，喷施叶面肥的稻子亩产斤，喷施叶面肥的稻子亩产1295斤，增产斤，增产35.6。第59页/共69页第六十页，共69页。生物质提取液对辣椒的影响生物质提取液对辣椒的影响(yngxing)(yngxing)(江西江西) ) 试验设6个处理：清水对照(duzho)、生物质活性有机提取液稀释100倍、200倍、300倍，400倍，500倍，其中以稀释400倍生物质活性有机提取液最好。与对照(duzho)相比叶绿素含量增加了51.93%， VC

49、含量增加了83.33%，方差分析表明差异均达到极显著水平。测试结果如下所示 。 不同浓度生物质活性有机不同浓度生物质活性有机(yuj)(yuj)提取液处理辣椒对比照片提取液处理辣椒对比照片 第60页/共69页第六十一页，共69页。 生物质提取液对烟草生物质提取液对烟草(ynco)(ynco)的影响的影响( (江西江西) ) 不同浓度不同浓度(稀释稀释100倍、倍、200倍、倍、300倍、倍、400倍、倍、500倍倍)生物生物质活性有机提取液对烟草地径、苗高、叶片宽、叶片长、比叶重质活性有机提取液对烟草地径、苗高、叶片宽、叶片长、比叶重、还原糖含量的影响、还原糖含量的影响(yngxing)如下所

50、示。如下所示。处理处理地径均值地径均值 (mm)苗高均值苗高均值 (cm)叶片长度均叶片长度均值值 (cm)叶片宽均值叶片宽均值 (cm)比叶重均值比叶重均值 (g/cm2)稀释稀释500倍倍26.334983.704257.614327.98576.5906稀释稀释400倍倍25.766887.718357.442927.20008.2599稀释稀释300倍倍29.267994.197262.442928.95716.8707稀释稀释200倍倍26.690791.309958.071427.18577.4022稀释稀释100倍倍27.583789.450757.885727.27146.4353CK25.409681.253555.357126.62866.5131第