你以為的垃圾竟是生物質能源
生物質能源—一個多面手
生物質能源具有多樣性和靈活性,人們發現它不僅對氣候保護做出了貢獻,而且還是能源轉型成功的重要因素。首先,從能源梯級利用看,生物質不僅是重要原料,而且還是能源,它可以發電,供熱和作為燃料,是獨一無二的可再生能源。生物質能源包括:可再生原料、農業副產品(如秸稈)、林業剩餘物、木材加工業的木製品、廢木料、生物廢棄物以及有機廢水,可以看出:生物質在能源領域確實是個多面手。
生物質能源的發展
1、能源梯級利用:能源合理利用的一種方式。不管是一次能源還是余能資源,均按其品位逐級加以利用。所謂能量品位的高低,是用它可轉換為機械功的大小來度量。
2、有機廢水:以有機污染物為主的廢水,易造成水質富營養化,危害比較大,可通過微生物的生物化學作用而分解。
3、 厭氧消化:是微生物在缺乏氧氣的環境中,進行生物降解的一系列過程。它可用於處理工業或生活廢物,並生產燃料。
4、 顆粒燃料:從生物質壓縮製成的供暖燃料,最常用類型是木顆粒。作為木頭燃料的一種形式,木顆粒通常從鋸木及其他木製品產生的壓實的鋸末或其他廢物製成。
可供利用的生物質燃料包括:
(1)農業廢棄物的秸稈、稻殼等;
(2)林業廢棄物的薪柴、樹皮、樹葉等;
(3)快速生長能源植物如芒、象草、蘆竹、灌木、喬木等;
(4)城市垃圾、有機廢水;
(5)下水道污泥。
(1)農林廢棄物密度一般較低,如麥稈和稻殼的密度分別為(50~120)kg/m3和122kg/m3,而褐煤密度為(560~600)kg/m3,煙煤為(800~900)kg/m3。這種生物質發熱量較低,僅為煤發熱量的1/2~1/3。低密度、低發熱量使得生物質廢棄物的處理、運輸和儲存變得複雜。污泥的性質與低品質煤的性質相似。
(2)生物質燃料工業及元素分析與煤的比較見表1。生物質燃料揮發分較高,乾燥基揮發分一般為60%~80%。而且水分含量高,範圍從小於10%到大於50%,受天氣和處理過程等的影響較大。生物質燃料固定碳一般在10%~20%之間。污泥的固定碳含量較低。2、生物質燃料的灰分比煤低,比如木材的乾燥基灰分含量僅為0.2%。但下水道污泥的灰分較高,其乾燥基灰分約為30%~60%。
(3)生物質的硫含量較低。木材、秸稈、能源植物等的乾燥基硫含量一般低於0.15%,下水道污泥的硫含量較高。農林廢棄物與下水道污泥的氧含量都比較高,約為30%~45%。農林廢棄物的氮含量中等,但是下水道污泥的氮含量一般較高,約為6%~10%,相當一部分燃料氮以氨化物形式存在。在污泥乾燥過程中,其中一部分氨揮發掉,有些生物質的氯含量比較高,如麥稈、稻草等,約為0~0.6%。
(4)農林廢棄物含有較高的鹼金屬成分(K等)、鹼土金屬(Ca等),一般CaO含量為25%~60%,K2O為10%~35%,P2O5為4%~15%。鹼金屬含量高容易導致鍋爐受熱面結渣和腐蝕。污泥的金屬含量比農林廢棄物更高,污泥灰分中約含有10%左右的Fe2O3和20%左右的CaO,而且Zn、P、Hg、Cr、Pb、Cu、Co、Ni均比煤高。