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生物質能源工程技術范文第1篇

    0 引言

    隨著中國經濟與社會發展的持續加速,能源資源短缺和環境污染問題日益突出。加快生物質能開發利用,開辟新型能源供應,對于緩解國家能源供需矛盾,減少化石能源消耗,有效保護生態環境,促進農村經濟和社會可持續發展具有積極的推動作用。提高資源利用效率,發展可再生能源資源,加快發展循環經濟,保障國家能源安全,將成為我國經濟發展的一項重要戰略任務。

    1 生物質能利用現狀及發展目標

    1.1生物質能利用現狀

    截至2006年10月,黑龍江墾區應用新型專利技術,建設了7處秸稈氣化集中供氣工程、3處大中型沼氣工程、3700戶戶用沼氣池、6套秸稈固化成型燃料機組、15套稻殼發電機組,建設總投資28400萬元。秸稈氣化工程年利用作物秸稈5800t,可節約常規能源折合標準煤900t,直接受益農戶2196戶。大中型及戶用沼氣工程年可處理畜禽糞便6萬t,節約常規能源折合標準煤2200t,直接受益農戶5100戶。利用秸稈固化成型技術生產秸稈固化燃料年可替代原煤4200t。稻殼發電機組總裝機容量達24800kW,年可利用稻殼21萬t,年發電量4590萬kW。應用生物質氣化、固化及稻殼發電技術,提供新型清潔能源,改善了傳統用能方式,提高了生活質量和用能品位,降低了生產和生活成本,防止了畜禽糞便污染,既取得了較好的經濟效益,也帶來了減少二氧化碳、二氧化硫、廢棄物等污染物排放的環境效益,為墾區節約能源、保護生態環境走出了一條新路。

    目前存在的主要問題,一是受傳統觀念影響,農村能源開發利用與墾區經濟社會總體發展水平差距較大,資源潛力沒有得到有效開發,現代農業循環經濟產業鏈還沒有形成。二是生物質能源技術及裝備處于較低水平,其可靠性和穩定性有待進一步提高。三是生物質能源項目初始投資較大,比較效益低下,難以實現市場化、商業化運作。

    1.2發展目標

    “十一五”期間,黑龍江墾區大力推進以生物質為原料的氣化、固化、液化及發電工程建設,計劃建設40個生物質氣化站,生物質固化燃料年生產能力達到20萬t、液化燃料5萬t,裝備20臺套稻殼發電機組,裝機容量4萬kWh,建設2座生物質直燃發電、熱電聯產裝置,裝機容量5萬kWh。生物質年利用量占一次能源消費總量的8%,發電裝機容量占全國的2%。

    2 開發利用生物質能的優勢與潛力

    黑龍江墾區地處東北三江平原,總面積5.62萬km2。其中,耕地面積220萬km2,農業機械總動力433.6萬kW,總人口158.6萬人,年糧食生產能力達1000萬t,已成為國家重點商品糧基地和現代農業示范基地,因此,發展生物質能源具有獨特優勢與潛力。

    一是資源優勢。黑龍江墾區年可利用作物秸稈量達800多萬t。2005年末,大牲畜存欄80.5萬頭,生豬存欄174萬頭,年畜禽糞便量達622萬t。集約化、規?；a為生物質能利用提供了基礎保證。有效利用作物秸稈及畜禽糞便等生物質能,可進一步調整生產用能結構、提高生活用能質量、改善當地生態環境、促進農民增收、實現農業和畜牧業可持續發展。

    二是機械化優勢?，F代農機裝備作業區已達到160個,大馬力作業覆蓋面積約900萬畝,農業綜合機械化率達到93%,農機化總水平居國內領先,機械化作業為生物質收集利用提供了先決條件。

    三是農墾小城鎮建設優勢。按照墾區“十一五”規劃,計劃將原有2000多個生產隊合并建成660個管理區,農業職工全部集中居住,住宅全部實現磚瓦化。利用小城鎮基礎設施完善、服務功能齊全、信息便捷的優勢,使更多的農業富余勞動力向小城鎮轉移,壯大城鎮經濟規模和人口規模,為生物質利用提供了發展空間。四是典型示范優勢。在國家和省有關部門積極支持下,已建成多處大中型沼氣、秸稈氣化、秸稈固化、稻殼發電等生物質能源示范工程項目,積累了豐富的建設經驗,為生物質利用提供了技術支撐。

    3生物質能工程技術方案及可行性

    3.1大中型沼氣工程

    3.1.1工藝方案

    綜合考慮大中型養殖場物料特點及北方地區氣候寒冷等因素,適宜采用底物濃度高、加熱量小、運行費用低和沼液量少的“能源生態型”臥式池中溫發酵工藝。工藝流程示意圖如下(見圖1)。

    3.1.2可行性

    發展大型沼氣工程及沼氣綜合利用,是解決墾區規?；B殖糞便處理、發展生態有機農業的最有效途徑。充分利用畜牧業廢棄物生產清潔能源,可進一步改善農場職工生活條件,減少環境污染,探索和形成墾區“糧-畜-沼-肥-糧”的資源良性循環生態農業新模式。

    實踐證明該工藝在北方地區運行穩定,產氣效率平均高達0.6m3/(m3.d),沼氣、沼渣、沼液應用前景廣闊,具有較好的經濟和社會效益,適宜在6000頭豬以上的規模化養殖場及集中居民區附近建設。

    3.2秸稈氣化集中供氣工程

    3.2.1工藝方案

    推廣使用下吸式固定床氣化爐技術。下吸式固定床氣化爐具有以下優點:(1)操作簡便,運行可靠;(2)原料適應性強;(3)氣化效率高;(4)熱裂解充分,焦油含量低。工藝流程示意圖如下(見圖2)。

    3.2.2可行性

    以往農作物收獲以后,除少量的秸稈粉碎后還田用于飼料及燒柴外,其余全部在田間燒掉,造成資源極大浪費,也給環境帶來了污染。同時,隨著煤炭、液化石油燃氣價格不斷上漲,居民生活用能成本不斷增加。充分利用秸稈燃氣,則可以更好地滿足人們的生活需要,提高生活用能品位,帶來良好的經濟效益和社會效益。

    3.3生物質液化燃料工程

    3.3.1工藝方案

    根據黑龍江墾區地域及氣候特點,重點發展甜高粱秸稈制取燃料乙醇。工藝流程示意圖如下(見圖3)。

    發展燃料乙醇有利于中國能源多元化、減少環境污染、發展畜牧養殖、增加農民收入。黑龍江墾區土地資源豐富,種植甜高粱產量高,成本低。生產甜高粱乙醇,可替代石油資源,減少車輛尾氣污染,廢渣廢液可作優質飼料和液體肥料綜合利用,是一項從種植到加工、從農業到能源的新型能源農業工程。

    目前,黑龍江墾區在已建成甜高粱良種繁育基地的基礎上,又擴大試種面積3000km2,為生產燃料乙醇提供了原料保證。

    3.4生物質發電工程

    秸稈發電是一項新興能源產業。據調查,黑龍江墾區糧食作物區25km半徑內,大豆、玉米、水稻等秸稈剩余量達58萬t。隨著農業生產科學技術不斷發展,糧食單產進一步提高,秸稈剩余量將進一步增加。發展秸稈發電,一是可以加快秸稈轉化步伐,增加農民收入,實現經濟協調發展;二是可以增加電力供應,拉動工業經濟增長;三是可以提高資源利用效率,改善生態環境;四是可以拉動農區運輸服務等相關產業發展。

    項目采用具有國際先進水平的生物質直燃發電技術,工藝系統主要包括機組、電氣

    、熱力、燃燒、燃料輸送、水處理、除灰、采暖、通風、除塵、消防等裝置。黑龍江農墾所屬寶泉嶺、紅興隆、建三江、牡丹江、九三等地區地質條件良好,水源充足,交通方便,電力接口便捷,可充分利用發電余熱等優勢,適宜建設25~50MW秸稈熱電聯產發電項目。

    4 發展生物質能源的對策措施

    (1)進一步加大《可再生能源法》的宣傳力度。通過典型示范,提高開發生物質能源的認識,加快農村能源項目的推進和落實,形成全社會支持生物質能發展的良好氛圍。

    (2)全面開展生物質能資源評價。制定農業生物質資源評價技術規范,調查生物質資源量、能源作物適宜土地資源量,選育能源作物優良品種。

生物質能源工程技術范文第2篇

1994年3月25日國務院第16次常務會議通過的“中國21世紀議程”--中國21世紀人口、環境與發展白皮書中寫道：“開發利用新能源和可再生能源。把開發可再生能源放在優先地位，加快水能、生物質能、太陽能、風能、地熱能、海洋能的開發，提高可再生能源在能源結構中的比例”。這是我國政府對聯合國作出的政治承諾，也是各級政府和經濟管理部門一項重要工作。

1、實施小康家庭能源工程，推進沼氣的集約化經營，促進生物良性循環，建立生態農業。

生態農業的基本特點：充分合理利用自然資源，依靠生物之間的多種物資循環，在良性循環中保持相對平衡，系統內部的物質可以多次重復利用；從時間上和空間上不斷提高太陽能的利用率和生物能的轉化率，求得投入少產出多，達到生產水平較高，土地利用率較高、經濟效益和生態環境質量較好的目的。

生態農業本身就是一種多元能源的農業發展道路，開發農村能源是建設生態農業的戰略措施。以多級循環為主的生態農業，有各種各樣不同模式和類型，其中以沼氣為紐帶的生態模式堪稱是一枝獨秀。沼氣生產過程不僅可以最大限度地利用太陽能，并在沼渣沼液中保持原有的N、P、K等元素和有機質成為生態系統第二循環過程中的優質有機肥料和飼料，大大提高生態系中能流和物流的質量，這就是沼氣生產在生態農業中的起的突出作用。

現在全國已有60%以上的沼氣戶（約300萬農戶）發展以沼氣為紐帶的庭院經濟，農民增加收入9億元以上。湖北省開展沼氣、沼液、沼渣的綜合利用的農戶已超過20萬戶，年增收4000多萬元。“九五”期間，隨著農村產業結構的調整，為農村沼氣發展提供良好機遇，湖北省將新增20-25萬戶農村家用沼氣池用戶，開展“三沼”綜合利用農戶將達到35萬戶以上，種植業、養殖業與沼氣三結合或種植業、養殖業、加工業、沼氣四結合利用類型的模式將進一步推廣普及。為使這種模式在湖北省農村大量發展實施，應該注重選擇各種養殖、種植業專業戶大力舉辦沼氣，以期獲取最好的能源、生態經濟效益，同時提高農民用能質量和水平，充實小康內涵。

2、實施能源--環保工程，推進城鄉有機廢水的厭氧消化處理，獲得環保能源雙效益。

目前，我國工農業有機廢物廢水排放量相當大，據統計，1990年輕工系統僅制糖、食品發酵、皮革等行業排放的高濃度有機廢水就達60億噸，占全國工業廢水排放總量的22%，廢水中含有機物排放量的50%，若利用其中的50%，即125萬噸來制取沼氣，年產沼氣可達12.5億M3，相當于原煤125萬噸，標準煤90萬噸，可發電17.86億KW·h。同時，全國“菜籃子工程”的全面建設，集約化畜禽場的糞便排放量迅猛增加，給環境造成越來越大的壓力。解決這一問題的最優化方案是采用生物質能的厭氧消化技術。以有機廢物廢水和禽糞糞便為原料，興建大中型的沼氣工程，既可以有效地治理環境污染，又能為當地職工和居民提供優質氣體燃料，還可以利用發酵后的沼渣，生產養魚喂豬的顆粒飼料。

近十年來，湖北省的厭氧消化技術經多學科、多部門的科研攻關，取得了較大的進展。在禽畜糞便的處理方面，先后興建了容積分別為200-800立方米的沼氣工程，采用上流式厭氧污泥床處理工藝，中溫發酵，平均產氣率0.5-0.8m3/m3·d。特別是1994年由武漢市能源所負責設計建造的荊門出口豬場能源環保工程，采用上流式厭氧污泥床加固液分離器，后期為射流曝氣好氧處理，使得最后出水達到國家二級排放標準，在工業有機廢水處理方面，共興建了九處工程，首先在淀粉廢水的中試研究上取得成功。為全國淀粉廢水處理首開先河。緊接其后，酒廠的廢水處理進入，先后在七個酒廠興建了沼氣工程，總容積3250立方米，采用中高溫發酵，滯留期4-5天，產氣率3-3.5m3/m3·d。湖北省這些大中型沼氣工程實現了工廠化產氣，商品化供氣，使能源建設上了一個新的臺階。它們有效地處理了酒廠的有機廢水和集約化禽畜場廠的糞便，改善了環境衛生，對保護生態，促進生產，都具有明顯的效益。“九五”期間，湖北省將按照國家制定的計劃，重點在大中城市郊區、“菜籃子”工程基地，實施采用厭氧消化技術，以保護環境，兼取能源回收的能源--環保工程10-20處。近期首先在松滋、天門等地，興建一批發酵工程總容量在1000m3以上的大型工程，實現集中供氣，同時治理環境污染。

大中型沼氣工程，作為一項新興能源--環保工程，具有與其他能源工程（如城市煤氣）不同的優越性的特點；

a、在工程目標上，煤氣工程單純制氣，而沼氣工程除制氣外，又治理污染，并可獲取有機肥料，而且不同的工程有不同的側重點。

b、在制氣原料上，煤氣工程使用煤炭，這些煤炭還需經長途轉運，而沼氣工程使用就地可取的可再生生物質如禽畜糞便、食品、釀造、制藥等企業排放的有機廢水，全部是污染環境的廢棄物。

c、從規模講，煤氣工程一般規模較大，沼氣工程則可因地制宜，大中小并舉，國家計委、農業部曾組織城市生物資源調查，不少中小城市的日排放高濃度有機廢水上萬噸。如按每噸COD5萬毫克/升濃度的廢水計算可產沼氣20立方計算，每天排放1500噸有機廢水所產的沼氣即可供近2萬戶居民使用。如將這些工廠和郊區畜牧場統一規劃，聯片供氣，將對城鎮煤氣化不足起到補充作用。

d、從建設周期來說，新建一個煤氣氣源廠，至少3-5年，而沼氣工程，從動工到產氣不到一年。

e、從投資上看，“六五”期間，平均每戶1500元，政府還要對用戶每人補貼煤氣費4元，現在每增加一個煤氣用戶至少投資2000元。如河北唐山市煤焦制氣廠每增加一個用戶需增加投資1250元，而河北華北制藥廠的沼氣工程，每戶僅需投資563元，還可節約排污罰款每噸1.27元。上海浦東煤氣廠平均每戶基建投資1500元，每千卡煤氣成本3.8×10-5元，而上海前進農場的沼氣站平均每個沼氣用戶投資709元（為浦東煤氣廠的47.3%），制氣成本為每千卡3×10-5元（比浦東煤氣廠低21%）。

目前湖北省的大中型沼氣工程無論其規模，其范圍，其投資額均是遠遠不夠的。一方面大量的糞便，工業有機廢水的排放污染了環境，另一方面，處處在呼吁能源短缺，廣大城鎮居民迫切要求使用優質氣體炊事燃料。這兩大矛盾的最優化解決的辦法就是積極、慎重地興建大中型沼氣集中供氣工程，實踐已反復證明只有這種對生物質能集約化應用的方式可同時做到治理環境污染，回收優質能源的雙重效益。

3、開展生物質固化和氣化的研究與試驗，為農村小康化提供商品性能源。

為適應農村小康發展對用有質量的需求，我們在開展對生物質能利用技術的研究中，應轉變過去那種單純以解決缺燒為目標的觀點，而應以實現小康為目的，把農村的低級能源轉化為高級能源。因此，我們應立即著手進行生物質能固化和氣化的轉化技術研究與試驗，并開展氣化配套設施及用途的研制。如在木材、秸稈較為富余的地區，以這些原料或其它農業廢棄物生產出成型燃料，以供給嚴重缺柴區使用（比燒煤便宜）；同時，湖北省也應對國內生物能利用中極有前途的炭、油、氣綜合轉換技術盡早進行研究及應用試驗，使常規生物質轉化為高品位能源，供農村生產和生活用。湖北省可用作氣化爐原料的生物質資源，除按通常方法所統計的2678萬噸（薪柴799萬噸，秸稈1879萬噸）外，還有大量的農業廢棄物，如木屑、木片、棉殼、稻殼等，據不完全統計，全省可收集的棉殼有26萬噸，稻殼140萬噸。若用這些廢棄物作氣化爐的原料，則所得產品的成本將大幅度下降，產品的市場競爭力也得到提高。從炭、油、氣這三種產品的社會需求來看，潛力是很大的。僅原沙市市，一年的生活用炭和工業用炭量就在5000噸以上，武漢市僅工業用炭量一年就需4700噸；此外，農民也迫切需要以秸稈變為木炭解決冬季取暖，至于木焦油、木質氣、其用途更廣，既可作優質燃料，也可作化工原料（木焦油）。使用炭、油、氣綜合轉換設備主要以產炭為主，在調節爐內熱解溫度后，也能成為以油、氣為主要產品的生產過程。而在以產氣為主的氣化爐中，利用稻殼經氣化后即可得到優質燃氣，據國內外研究試驗表明，用稻殼氣化、發電具有很高的經濟效益，整套設施（包括土建、設備和稻殼灰利用）的投資，在兩年內即可收回。江蘇昆山有我國最大的稻殼發電系統，7套機組共1560千瓦，其發電量已成為糧食工業的主要能源。綜上所述可見湖北省盡早開展生物固化與氣化研究有百利而無一害，有原料、有市場、更有技術，湖北省科技力量雄厚、門類齊全，科技攻關勢在必行。按照全國21世紀議程的規劃，對于生物質的高層次利用技術要在2000年取得突破性進展，湖北省若不立即著手進行必將落伍。因此，湖北省要充分利用自己技術、原料、市場三大優勢對生物固體氣化轉換技術作高起點研究。

關于加快開展我省生物質能集約化應用的建議

綜上所述，既然開發生物質能在湖北省具有重大的戰略意義，是發展生態農業的根本有效措施，而湖北省又具有開發利用生物質能的良好自然資源條件，對生物質能的集約化應用也具有一定的基礎，那么制定規劃，采取措施，加速湖北省生物質能利用技術的發展則是當然之舉。建議如下：

1、將生物質能的應用納入湖北省國民經濟和社會發展“九五”計劃和2010年規劃。

國家十分關心包括生物質能在內的新能源和可再生能源發展，1995年1月5日，國家計委、科委、經貿委辦公廳聯合印發《新能源和可再生能源發展綱要》，提出的今后15年發展總目標是：“提高轉換效率，降低生產成本，增大在能源結構中所占的比例。新技術、新工藝有大的突破，國內外已成熟的技術要實現大規模、現代化生產，形成比較完善的生產體系和服務體系；實際使用數量要達到39000萬噸標準以上（包括生物質能傳統利用方式的利用量），為保護環境和國民經濟持續發展做出貢獻”。根據國家《綱要》精神，結合湖北省實際情況，相應地編制湖北省生物質能“九五”計劃和2010年規劃，并做為湖北省生態農業和能源發展的相關內容，納入湖北省國民經濟和社會發展“九五”計劃和2010年規劃，使這一關系廣大農民切身利益和農村工作重要內容的生物質能發展列上黨和國家重要議事日程，并納入法制軌道。

2、制訂切實可行的優惠政策和支持措施。

生物質能轉換技術是著眼于未來替代能源的、正在研究、探索、發展中的一項高新技術，許多技術的社會效益顯著而經濟效益卻一時難以體現。許多項目是為貧困落實地區廣大人民造福的扶貧事業，是改善生態環境、保障生態平衡的公益事業。為了促進這項戰略措施的發展，建議我國政府也和世界各國一樣，對于新能源的研究開發和推廣應用給予積極的鼓勵和支持，實行免稅、減稅、補貼、無息或低息貸款等優惠政策。比如對于大中型沼氣工程的投資除了政策的部分撥款外，可將所要使用的技術改造貸款等優惠政策。比如對于大中型沼氣工程的投資除了政策的部分撥款外，可將所要使用的技術改造貸款納入政策性銀行，由于大中型沼氣工程同時也是一項環保工程，應采取行政、法制和經濟手段鼓勵甚至強制推廣應用，從環保罰款中還可提留一定的比例作為投資來源之一。還可考慮從各種渠道籌集資金建立湖北省的生物質能研究開發基金，作為有關部門和科研人員從事專題項目的研究經費。

3、抓好示范項目，推選產業建設。

由于生物質能集約化應用，目前主要是面向廣大農村和中小城鎮，因此應以點帶面，抓好示范項目，然后推而廣之，使之形成氣候，推進產業建設，示范項目的選取須注意：技術先進而又成熟，工藝不甚復雜，成本不是很高，能源利用率較高，經濟和社會效益明顯等，近期可以考慮圍繞省柴節煤灶、生物質炭化有條件的地方可將固化氣體裂解等技術綜合使用和沼氣工程等示范項目推進產業建設。

1981年起，國家提倡農村使用省柴節煤灶，注重節約、實用、方便的統一，經過十年努力，便迅速控制了過量燃用生物質資源的嚴峻局面，新型高效爐灶成為農民歡迎的廚具，現在全國有1.2億農戶使用熱效率超過20%的爐灶，較舊式爐灶節些30-50%，1994年我省普及省柴灶已達1000萬戶，目前是，省柴節煤灶正向多功能、商品化方向發展，是農村能源一宗主要產業。

近年來湖北、河北、江蘇、山東、安徽等省將秸稈開發為“生物煤塊”，直接替代煤炭，供鄉鎮企業鍋爐使用，或者進一步炭化，供鄉鎮企業鍋爐使用，或者進一步炭化，制成生物炭，出售給冶金行業或提供出口，這樣每畝秸稈可增值40-50元，壓塊機和生物煤已成為新產業。

另外，大型的沼氣工程集中供氣站在抓沼渣沼液的綜合利用中，也呆派生出飼料、肥料等加工企業，小型戶用沼氣工程也可帶動發展預制模塊，家庭沼氣--養殖等產業。

4、加強技術科研工作并突出重點。

新能源技術是世界新技術革命的支柱技術之一，高效率的利用生物質屬于高科技領域，正在迅速發展，有許多技術難關須要攻克，有許多新產品有待開發研制，有許多成功的新技術要很好地消化吸收和推廣應用，因此，科研工作至關重要，應大力加強，增加投資。

由于小柴爐灶和沼氣工程已基本定型，只是鞏固推廣應用的問題，湖北省在“九五”期間可將生物質的氣化、固化技術列為近期重點科研攻關項目，隨著農村小康目標實現，農民用能水平、質量和設備現代化將成為評價小康內涵的重要內容，可以預見，炊事和采暖用能及其設備最具市場活力，可再生能源產品從研制經中試到商業利潤回收，不同階段應形成自身的梯度構架，即①成熟技術向市場投入一批，商業利潤回收一批；②向市場過渡中試示范投入一批；③重點科技攻關項目起動一批。

“九五”期間逐步開展以下工作；

①進一步研究完善生物質氣化裝置，并擴大功能，開拓市場，進入食品、中藥材、養殖、種植業的烘干供熱領域。

②對生物質固化成型技術，建議兩個面向，即一是制炭，一是制“生物煤”，制炭市場效益高，但對壓制成型技術要求高：比重1.35-1.45，機械彎曲強度38kg/cm2，抗壓強度320kg/cm2，關鍵技術是磨損件的使用壽命和可靠性，低壓成型產品“生物煤”壓制強度低，比重0.5-0.6，做到易燃，可運儲，取代煤和柴。

③生物質熱解液化技術難度較高，但應安排少量科技人員跟蹤國內外動向，做些技術儲備，為下一世紀生物質高品位產品進入市場打下基礎。

以下項目對湖北省農村的現實雖然是較長期的，投資是巨大的，但2010年可能是被接受的產品：

a、熱值達到（9350-450）×4.1868J/m3的可管道輸送的甲烷化煤氣和熱解水煤氣；

b、生物質注氧/蒸汽氣化甲烷化，生產液體燃料替代礦物燃料油；

c、生物質制氫技術。

④重視生物質能軟課的研究，為制定正確研究開發方針，少走彎路，減少失誤，做好工程技術項目的前期準備，提供依據的佐證。

生物質能源工程技術范文第3篇

關鍵詞：釀酒酵母;生物質能源;工程菌種;育種;生物質能源 文獻標識碼：A

中圖分類號：TS261 文章編號：1009-2374（2016）04-0067-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.034

釀酒酵母被廣泛應用于食品行業及釀酒行業，人們一直以來都在利用各種技術對其進行選育和改良，諸如傳統誘變、自然選育等，研究人員更是試圖尋找優良的菌株應用于食品等行業的生產。近年來，基因技術的快速發展使人們在分子層面上對釀酒酵母更加了解，釀酒酵母作為經典模式生物其基因序列已于1996年完成。此外，當今社會能源資源大量消耗，環境問題日益突出，尋找可再生新能源已是人們擺脫能源危機的重要途徑，乙醇作為生物質能源代替化石燃料已成為人們的普遍共識。盡管目前有很多種生產乙醇的方法，使用的工程菌種也多種多樣，但是釀酒酵母產生乙醇的方式仍然是最有效的途徑。因此，利用現在的基因技術對產乙醇的釀酒酵母進行改造，力求提高乙醇的產量，不僅對食品釀酒行業產生巨大的影響，同時對緩解能源危機也產生深遠的影響。所以近年來在酵母方面的研究大多著力于改良提高釀酒酵母的乙醇產量。本文梳理了近年來釀酒酵母的研究進展，以期為廣大研究者提供研究思路。

1 釀酒酵母的選育

1.1 釀酒酵母的常規育種

一直以來，人們利用各種方法選育優良菌株，常規育種技術包括自然選育和誘變育種，自然選育是外界環境對菌種的選擇，也是生物生存的法則，利用生物內部諸如半保留復制、DNA修復等機制產生的不定向變異，經定向篩選保存留下有利的變異，從而獲得有利的優良工程菌種，常規育種是目前人們獲得優良菌種的簡單有效的方法。

誘變育種是利用外在的條件諸如物理的、化學的手段對菌種施加外源影響，增加突變頻率再來選擇優良菌種的方法。我們經常使用的紫外誘變來對釀酒酵母進行篩選。李艾，李云凱等以實驗室保存的釀酒酵母菌種為原始菌株利用紫外誘變，獲得了一株高溫下仍高產乙醇的菌株。另外，利用誘變育種和基因重拍技術相結合即紫外誘變篩選出耐高溫且產量高的菌株，再進行雜交獲得產量優異的菌株。

1.2 原生質體融合

原生質體融合是人們利用兩個不同的原生質體在克服細胞壁的天然障礙后進行融合，由于其集中了兩核的遺傳物質，能夠獲得更多的遺傳信息，產生更大的遺傳優勢，同時也克服遠源不能雜交的障礙。挑選性能較好的釀酒酵母菌株，利用原生質體融合技術，可以為我們提供性能優異的高產釀酒酵母菌株。Choi等早已利用此技術將貝酵母（S.bayanus KCMM12633）原生質體和釀酒酵母（S.cerevisiae CHY1011）原生質體進行融合獲得的CHFY0321菌株具有較高的發酵性能，乙醇產量得到較大的提高。原生質體融合為我們選育釀酒酵母提供了一條新的途徑。

2 基因工程選育釀酒酵母

基因工程應用廣泛?；蚬こ碳椿蚱唇蛹夹g，是現代一門新型分子生物技術，它利用分子遺傳學理論，將體外的外源基因經質粒構建后導入細胞內，獲得轉基因細胞，由于基因在體外構建，可以更好地按自己的目的去設計我們所需的產品。近年酵母的分子生物研究進展揭示了在釀酒酵母的GC含量較高的地方發生基因重組的頻率較高其中在16條染色體中較短的染色體相對整個基因組水平其重組頻率較高。這為我們對釀酒酵母的改良提供了研究方向，利用這些容易發生重組的基因區可以讓我們篩選到較好的產乙醇菌株。徐國強、吳滿珍等利用功能基因組學的方法研究了釀酒酵母的116個單基因缺失菌株發酵試驗，其結果表明不同的缺失基因，乙醇產率會有較大的區別，盡管沒有進行大規模的試驗，但這為研究人員利用基因工程技術對酵母菌株進行改良提供了基礎。例如，與釀酒酵母乙醇產率相關基因hsf1過量表達后，乙醇的產量大大增加，其產物耐性增強，并且產物的高溫耐性也增加。如果敲除釀酒酵母的gpd1和gpd2基因（這兩個基因控制碳流方向）反而可以獲得更高的乙醇產量。我們對釀酒酵母的產物耐性的相關基因已經有所了解，對于與釀酒酵母產物耐性有關的諸多基因，如果我們單從考慮某一個基因或者某一類基因都不能獲得更好的發酵用菌株?，F有研究已經通過基因技術對一種酵母的基因組進行改良，并且取得了較為理想的效果。如Wei等對克魯斯假絲酵母的多個基因進行改造，所獲得的菌株在各個方面的性能都顯示出了比野生型菌株更加優異。

除此之外，利用基因工程技術對釀酒酵母進行定向改良已是我們的研究熱點，高麗麗等就通過基因敲除和反義RNA技術在釀酒酵母細胞內影響ERG7基因。再者對于酵母來說，其代謝過程也是由諸多相關基因構成的，有研究就對代謝過程進行了定向改造，通過對釀酒酵母代謝過程的轉錄因子SPT3進行隨機突變，然后篩選到了耐乙醇性能的菌株，這項研究為我們利用基因工程改造釀酒酵母又提供了一個靶基因。

釀酒酵母發酵過程中有乙酸和甘油兩種主要副產物，曹羅元等人通過構建反義表達載體抑制釀酒酵母Y01工程菌中甘油脫氫酶關鍵基因GPD1轉錄，同時刪除了釀酒酵母DY1工程菌中的乙醛脫氫酶ALD4基因，抑制了酵母發酵中甘油的產量，進而獲得了乙醇產量更高的新型工程菌株――DRY01，其相對原種Y01甘油產量降低了19%，乙醇產量提高了14%。這意味著通過改變釀酒酵母的代謝方向可以更好地利用甘蔗等高糖類植物更高效的生產乙醇。此外影響釀酒酵母大規模生產乙醇的還存在經濟問題，目前釀酒酵母生產乙醇主要依賴谷物和甘蔗等高糖類植物，這些植物本身就是糧食或經濟作物，用來生產乙醇未免過于浪費資源，而且成本很高，這與人們追求廉價、清潔可再生能源的目的相抵觸。野生型釀酒酵母只能有效利用葡萄藤發酵乙醇，但是不能利用木糖。理想情況下應該使用大量廢棄的農產品的副產物，例如秸稈、稻殼、葉片等。限制大規模使用此類副產物的主要問題是需要先經稀酸水解木質纖維素才能被釀酒酵母有效分解，這既增加成本又破壞了環境。為了解決這個問題，需要為釀酒酵母增加木糖代謝途徑。陸亮、涂振東等人通過將導入5種外源的木糖代謝基因（平滑假絲酵母中的木酮糖激酶基因xks1、熱帶假絲酵母中的木糖醇脫氫酶基因xyl2、樹干畢赤酵母中的木酮糖激酶基因xks1、釀酒酵母內源的轉醛酶基因tal和轉酮酶基因tkl1做成轉基因工程菌），隨后在木糖/葡萄糖比例為1∶5的碳源培養基中，乙醇得率為74.85%，有效糖利用率為96.78%，較為有效地利用了木糖。此外區健發、朱明軍等人通過RACE獲得了葡萄牙假絲酵母、管囊酵母和紅法夫酵母中的新型木糖還原酶（XR）、木糖醇脫氫酶（XDH）基因，并聯合嗜熱厭氧桿菌的木糖異構酶（XI-PB8），將其重組到釀酒酵母中，獲得同時具有三條外源木糖代謝途徑的重組工程菌，并證明了其具有木糖代謝能力。

3 結語

在大力開發生物質能源的背景下，我們需要盡可能地提高生產乙醇的效率，這其中涉及改造釀酒酵母的耐性、產物抑制效應、更廣泛的發酵底物、提高碳源利用效率等。目前雖有一些生物能源公司發酵獲得乙醇或甲醇，但由于其發酵是使用大量糧食作物作為底物，在社會上飽受抨擊，所以最好的方式是將能源生產和環境保護相結合，盡量利用農業生產中的廢棄物如秸稈、葉片、葉柄、木屑等木質纖維素發酵，但是野生的釀酒酵母不能代謝纖維素，所以近期的研究熱點是通過基因工程的方式將外源的木糖代謝相關基因導入釀酒酵母形成轉基因工程菌種。目前此類研究發展很快，研究人員已通過各種途徑獲得了一些能夠利用木糖的工程菌，雖然還存在一些產量低、性能不穩定等生產工藝問題，尚不能投入實際使用，但是通過基因工程的方式將外源的木糖代謝相關基因導入釀酒酵母，形成轉基因工程菌種，進而有效利用纖維素資源的方式，是解決生物質能源的一種有效途徑。

參考文獻

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生物質能源工程技術范文第4篇

1.1污染現狀

中國每年產生的農業廢棄物數以幾十億t計,由于污染事故與事件逐年增加,才漸漸被人們重視。農業廢棄物在生產過程中由于可利用品位不高,成分復雜,二次開發成本高、難度大,同時缺乏政策的引導和資金的投入,導致農業廢棄物污染呈現出數量大、品質差、危害多的特點[1]。農業廢棄物污染主要表現在:秸稈焚燒增加了空氣污染指數并影響到交通和航空運輸事業;養殖場周邊污水橫流、臭氣熏天,嚴重影響生態環境及景觀、居民的日常生活和身體的健康,直接導致面源污染和水體富營養化;農藥、獸藥和重金屬等殘留進入土壤,一方面影響到農產品的品質,另一方面增加土壤微生物的耐藥性;農業“白色污染”影響景觀、土壤的正常功能、作物的生長以及農產品的產量和品質等等[1-5]。

1.2資源潛力

農業廢棄物蘊藏著巨大的資源。中國產生的農業廢棄物按目前的沼氣技術水平能轉化成沼氣3111.5億m3,戶均達1275.2m3,可解決農村的能源短缺;以農作物秸稈為例,將目前的5億t秸稈轉化為電能,以1kg秸稈產生電1kW•h計算,就有電能5億kW•h的潛力;作為肥料可提供氮(N):2264.4萬t;磷(P2O5):459.1萬t;鉀(K2O):2715.7萬t;作為飼料,僅玉米秸稈能提供1.9～2.2億t。通過表1中國農業廢棄物資源化潛力分析可見其巨大的商業開發前景[1-4,15,18]。

1.3資源化現狀

中國農業廢棄物再利用有著悠久的歷史,源于中國的堆肥(composting)和沼氣(bio-gas)技術在傳統的生態理念指引下被廣泛應用,從全國生態農業示范縣收集到的370多個生態農業(ecologyagriculture)實用模式中,就有1/3是以農業廢棄物的循環利用技術為紐帶聯結形成的高效生產模式[5,6]。近些年來,農業廢棄物在能源化、肥料化、飼料化和材料化上取得了顯著的成績。

1)能源化

農業廢棄物是農村能源(ruralenergy)的重要組成部分,在解決農村能源短缺和農村環境污染方面有重要的價值。近年來,中國先后對禽畜糞便厭氧消化、農作物秸稈熱解氣化等技術進行了攻關研究和開發,已經取得了一定成績,生物質能高新轉換技術不僅滿足農民富裕后對優質能源的迫切需求,也在鄉鎮企業等生產領域中得到應用,目前農業廢棄物能源化的方向有:高效沼氣和發電工程系統研究;組裝式沼氣發酵裝置及配套設備和工藝技術研究;中熱值秸稈氣化裝置和燃氣凈化技術研究;移動式秸稈干燥糧食工藝及成套設備研究;秸稈干發酵及其配套技術研究;秸稈直接燃燒供熱系統技術研究;纖維素原料生產燃料乙醇技術研究;生物質熱解液化制備燃料油、間接液化生產合成柴油和副產物綜合利用技術研究;有機垃圾混合燃燒發電技術;城市垃圾填埋場沼氣發電技術;“四位一體”模式和“能源-環境工程”技術農業生態綜合利用模式研究等[1,8-11]。

2)肥料化

農業廢棄物(畜禽糞便、秸稈等)和鄉鎮生活垃圾的肥料化在提高土壤肥力,增加土壤有機質,改善土壤結構等方面有其獨特的作用。近年來,農業廢棄物肥料化的主要方向有:畜禽糞便開發研制的生態型肥料和土壤修復劑等技術;不同原料好氧堆肥關鍵技術研究;高效發酵微生物篩選技術研究;以城鄉有機肥為原料,配以生物接種劑和其他添加劑,高效有機肥生產技術研究;農業廢棄物的腐生生物高值化轉化技術研究;畜禽糞便高溫堆肥產品的復混肥生產技術研究;秸稈等植物纖維類廢棄物漚肥還田技術研究;農作物秸稈整株還田、根茬粉碎還田技術研究[1-4,12-14]。

3)飼料化

目前,農業廢棄物的飼料化主要分為植物纖維性廢棄物的飼料化和動物性廢棄物的飼料化,因為農業廢棄物中含有大量的蛋白質和纖維類物質,經過適當的技術處理,便可作為飼料應用。主要的技術有:通過微生物處理轉化技術,將秸稈、木屑等植物廢棄物加工變為微生物蛋白產品的技術研究;通過發酵技術對青綠秸稈處理的青儲飼料化研究;通過對秸稈等廢物氨化處理,改善原料適口性和營養價值氨化技術研究。動物性廢棄物的飼料化主要是畜禽糞便和加工下腳料的飼料化研究,由于動物性廢棄物的飼料化存在太多的安全隱患,不值得提倡[1,6,13,16],因此不在這里贅述。

4)材料化

利用農業廢棄物中的高蛋白質資源和纖維性材料生產多種生物質材料和生產資料是農業廢棄物資源化的又一個拓展領域,有著廣闊的前景。目前的研究主要包括,利用農業廢棄物中的高纖維性植物廢棄物生產紙板、人造纖維板、輕質建材板等材料研究;通過固化、炭化技術制成活性炭技術研究;生產可降解餐具材料和纖維素薄膜研究;制取木糖(醇)的研究。主要應用方法有:稻殼作為生產白碳黑、炭化硅陶瓷、氮化硅陶瓷的原料;秸稈、稻殼經炭化后生產鋼鐵冶金行業金屬液面的新型保溫材料;麥草經常壓水解、溶劑萃取反應后制取糠醛;甘蔗渣、玉米渣等制取膳食纖維;利用秸稈、棉籽皮、樹枝葉等栽培食用菌;棉籽加工廢棄物清潔油污地面;棉稈皮、棉鈴殼等含有酚式羥基化學成分制成聚合陽離子交換樹脂吸收重金屬[1,14,17,21]。

2中國農業廢棄物資源化的主要問題

在中國的現實社會環境中,由于農業廢棄物的數量大、品質差、危害多的特點,人們對農業廢棄物的價值還存在一些消極的觀念,沒有放在整個社會循環系統中考慮,導致對農業廢棄物資源化的重視程度不夠、資源總量估計不清,技術支撐不足,政策引導不力等的現實問題,阻礙了農業廢棄物資源化與生物質能利用技術的發展、推廣和應用[1,19]。

2.1資源總量不清

中國每年到底產生多少農業廢棄物,這些廢棄物呈怎樣的分布,利用狀況如何,對環境造成多大影響,沒有準確的數據和記錄,僅僅是根據作物和養殖規模估算。不同部門的統計數據出入很大,難辯真偽;農業廢棄物是如何處置處理的,各種消納和利用途徑比例及具體應用情況如何,沒有量化的數據,也沒有估算的標準統計數據。各地根據農業廢棄物的數量、特點,以及不同區域依據其地區特點和經濟發展狀況因地制宜確定的農業廢棄物綜合利用模式有哪些,都沒有明確的數據,中國的農業廢棄物的產生量和危害停留在粗略的估算上,數據不準,家底不清,導致中國農業廢棄物資源利用的盲目性,限制了切實可行政策的制定[1,18,19]。

2.2重視程度不夠

數以幾十億t計的農業廢棄物已經成為中國最大的污染源和潛在資源庫。以2003年中國畜禽糞便產生量為例,所產生的21億t畜禽糞便是中國固體廢棄物產生量的2.4倍。畜禽糞便化學耗氧量的排放量已達9118萬t,遠遠超過中國工業廢水和生活廢水的排放量之和。如果這些廢棄物不能有效地無害化處理和轉化為資源,就是一個巨大的污染源。據國家環保局在太湖地區的調查,農業廢棄物的污染占面源污染的60%。農業廢棄物又是一個有巨大潛力的資源庫。若將全國農業廢棄物所蘊含的能量轉化成沼氣計算可達3111.5億m3,戶均達1275.2m3[1,2]。解決農村的能源問題綽綽有余。因此,農業廢棄物是一最大的擱置資源。目前,人們對農業廢棄物的這種雙重性認識不清,重視不夠[1,7]。

2.3技術裝備落后

雖然中國有農業廢棄物資源化的傳統,但是創新的技術少,有自己知識產權的技術和有很好適應性能和推廣價值的技術更少。實際上我們原有的優良傳統技術(堆肥技術、沼氣技術)沒有大的發展,就是由于長期困擾生產的一些問題,比如發酵過程中的微生物篩選,沼氣的產氣率和設備、堆肥的設備和氮素損失沒有得到很好的解決。學習國外的先進技術又不到位,如,中國規?；B豬場廢棄物處理的設備引進過程中,沒有很好的吸收和消化國外的整套技術。不清楚農業廢棄物產品開發的主攻方向,導致中國的農業廢棄物轉化產品品種單一、質量差、利用率低、商品價值低,不能形成產業化,無論在國內還是在國際市場上都沒有競爭力,也就不能有效的轉化農業廢棄物,實現資源化利用;同時在設備的投入上,財政的支撐和吸納社會資金的能力不足,一些很好的技術在產業化的轉化過程中,得不到應用和推廣,導致廢棄物的資源化在低水平上重復以至發展緩慢,不能適應社會生產的需求[1]。

2.4政策法規缺乏

中國目前已建立了若干項涉及廢棄物資源化的環境政策,主要是由國家環?？偩殖雠_政策,然而相關的農業部門,主要是抓“谷物、肉、蛋、奶”的生產,并不重視農業廢棄物這類“副產品”,更談不上相應的鼓勵治理政策,即便是在食品安全受到高度重視的大背景下,農業廢棄物的處理與資源化也沒有擺在應有的位置,而且多頭管理也造成部門間的有關政策法規的矛盾和沖突。目前的策略基本上是采取末端治理思路去“堵絕”污染,沒有強調全過程的綜合治理,這樣“堵”的結果是廢棄物累積性危害的爆發。目前的政策主要是廢棄物的治理性和限制性的政策,標準和準則不全面,不統一,有些標準要求高,缺乏監督管理機制,只有“罰”沒有“獎”,可操作性不強,運行成本超過相關責任人的承擔負荷,執法人員執行難度大,導致政策落實難。此外,還沒有一套完整的有關農業廢棄物利用的專門法律或法規,而且針對不同地域和不同類型的農業廢棄物沒有相應的廢棄物管理辦法,更談不上系統的監測、監管、預測、預警體系。中國急需要制定出相關的法律和法規來規范廢棄物的資源化利用[1,7]。

3中國農業廢棄物資源化的發展戰略

3.1總體發展思路

中國在未來15～20年,農業廢棄物的產生總量依然呈增加的趨勢,如果不加合理的利用和處理,農業廢棄物,尤其是畜禽養殖對環境的污染將更加嚴重。農業廢棄物的處理與資源化不僅關系到資源的再利用和環境安全,而且與農業的可持續發展和農村小康社會的建設緊密相關。農業廢棄物資源化的總體發展戰略思路是按循環經濟理論,以人為本,由廢棄物的生態循環開始,逐級發展到循環農業,循環社會的“三環”循環總體發展戰略思路:第一個“環”是從農業本身發展的層面,按照生態循環原理,以農業廢棄物的循環利用為切入點連接種植和養殖業,構建循環農業的發展模式;第二個“環”是依據循環經濟的原理,構建生產-生活-生態-生命(人)一體化協調發展的“四位一體”農村發展模式;第三“環”為在上述兩個循環的基礎上,形成具有循環社會特征的農村小康社會。農業廢棄物的合理利用和處理,主要的技術突破在以下幾個方面:生物處理和生態利用技術的結合將進一步提高物質、能量轉換效率,提高產品經濟和商品價值,降低生產成本;新技術、新工藝進步,促進生物質能源在可再生能源結構中所占比例;形成比較完善的生產體系和服務體系,保護環境和國民經濟可持續發展。

1)單項技術

以現代生物技術、信息技術和工程技術提升現有技術和產品的技術含量。比如發酵工程中微生物的篩選和高效工程菌的構建,高效率的機械設備與生物技術有機結合,通過工藝和工程技術的升級和設備水平的提高,提高廢棄物無害化、資源化的效率和產品質量。

2)技術集成

依據不同地區資源優勢和經濟發展水平,因地制宜利用現代科學技術并與傳統農業技術相結合,按照“整體、協調、循環、再生”的原則,運用系統工程方法,將各種技術優化組合,構建農業廢棄物資源化高效利用生態模式。建立和完善農業廢棄物資源化利用標準技術體系和技術保障體系。實現生態環境與農村經濟兩個系統的良性循環,達到經濟、生態、社會三大效益的統一。

3.2發展戰略重點

通過廢棄物處理與資源化技術升級和產品拓展,實現廢棄物資源化產品的無害化、高效化、高質化和工業化。具體有十個重點課題,即:農業廢棄資源肥料生產技術與產業化;農業廢棄資源飼料化技術與產業化;農業廢棄資源新材料生產技術與產業化;農業廢棄資源生產生化制品技術與產業化;基于信息技術的廢棄物環境安全和預警體系研究與建設;農業廢棄物污染治理環境工程與生態技術;用于環境污染物治理和廢棄物資源化的生物技術;廢棄物處理與綜合資源化利用生態工程模式;現代工程技術提升廢棄資源機械設備研發與示范推廣;農林廢棄物生物轉化的基礎研究。

4中國農業廢棄物資源化的對策和保證措施

通過對中國農業廢棄物污染現狀和資源化技術現狀以及主要的瓶頸和資源潛力的分析,依據中國未來全面實現小康社會和GDP翻兩番的目標和目前面臨的“三農”現狀,應用現代的生物技術和工程技術提升農業廢棄物的肥料化、能源化、飼料化和材料化水平;針對農業廢棄物的數量大、品質差、危害多的特點,提高廢棄物的利用率,消除農業廢棄物對環境的污染,開發生物質能源,發展生物質經濟,變廢為寶,物盡其用,需要從政策上引導、技術升級支撐、確保資金投入等方面,使農業廢棄物資源化得以落實。

4.1政策引導

針對農業廢棄物的資源化缺乏相關的政策性引導,應制定出廢棄物資源化的相應政策,明確廢棄物資源化的方向是發展循環經濟和生態農業,通過制定相關法規教育和提高全民的生態環保素質,鼓勵相關技術的引進和中國具有自主知識產權開發,扶持相關人才的培養,補充和修改相關治理政策,實行全過程管理與末端治理相結合的原則,環保部門和農業部門相結合,政策和法規標準要有步驟、分階段、分區域的制定和落實,標準要切實可行。

4.2技術支持

農業廢棄物的資源化要依靠技術支撐,在現有技術優勢的基礎上,組合升級,解決兩個層次和兩個升級的關鍵技術。兩個層次是農業廢棄物集中程度比較高的養殖場等點源污染環境治理和資源利用技術的攻關和農村廣大區域面源污染綜合治理和資源化利用問題的技術攻關;兩個技術升級是提高轉化效率和提高轉化產品的質量和數量,將大量的污染物轉化為能源物質和資源,消除環境污染,通過技術的升級,降低運行成本,提高效益。

4.3投入資金

投入不僅是資金的投入,還要有管理、人才等等,但是資金的投入是農業廢棄物資源的保證,環保政策落到實處,將技術關鍵和難點順利攻克。相關政府單位的財政支持引導廢棄物資源化的方向,解決面上的污染問題和廣大農村的能源短缺,吸納社會資金和鼓勵企業的參與,生產高值化產品,促進農業廢棄物在整個社會循環圈中的流動和循環。

生物質能源工程技術范文第5篇

關鍵詞：循環農業經濟可持續發展生物質能源

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：

前言：農林種植業廢棄物包括農業產生的秸稈，經濟作物生產和利用利用過程產生的固廢；林業產生的樹葉、樹枝、樹頭等等，如處理不當本來的“資源”變為“污染源”，對生態環境造成了很大的影響。

農林種植業固體廢棄物產生和處理現狀問題

湛江市地處熱帶、亞熱帶地區，人口密集，農林種植業規?；l展迅速，每年生產大量農作物稈秸和林業產生的樹葉、樹枝、樹頭等農林種植業廢棄物，隨著農林種植業的發展以及農業生產水平和農民生活水平的提高，對原來用作燃料和肥料的農業廢棄物的利用越來越少，農業廢棄物越來越多。目前農作物秸稈或加工利用后固體廢物以及林業產生的樹葉、樹枝、樹頭等有60%未被有效利用，隨處堆放或就地焚燒，不僅浪費資源，還嚴重污染了環境。

農林種植業固體廢棄物資源化利用具有重要的意義

農作物稈秸和林業產生的樹葉、樹枝、樹頭等農林種植業廢棄物含有大量的有機物，據測定，很多農作物的副產品的化學能不亞于其主產品。因此，農林種植業廢棄物利用蘊藏著廣闊的發展前景。農業廢棄物是數量巨大的可再生資源，發展農業廢棄物綜合利用技術裝備，科學開發利用農業廢棄物，生物質資源開發利用，將廢棄秸稈等變廢為寶，成為生產資源，既增加農民收入、促進農村經濟發展，具有很好的經濟效益和社會效益，對改善生態環境、發展循環農業經濟、促進農業可持續發展具有十分重要的意義。

“循環再生”是農業廢棄物利用的必然選擇

3.1 循環農業在我國生態農業建設中的需求。農業發展方式的改革與升級已成為必然。循環農業廣泛吸收國內外可持續農業的成功經驗，把農業經濟活動與自然生態循環融為一體，注重農業清潔生產和廢棄物綜合利用，通過物質能量的多級循環利用達到節約資源與減輕污染的目的，促使農業生態系統和經濟系統逐漸向良性循環方向轉變，是農業可持續發展的必然選擇。 3.2循環農業技術已日臻成熟。農業廢棄物循環利用技術就是通過物質能量的多級循環利用達到節約資源與減輕污染的目的，促使農業生態系統和經濟系統逐漸向良性循環方向轉變。由于農業生產方式與生產環境的改善，農業成本大幅度下降而生產力顯著提高，農民收入穩步增長，同時農村剩余勞動力得以充分利用。由此可以看出，廢棄物循環利用技術是一種生態效益、社會效益與經濟效益并重的新型農業技術，有利于解決目前我國農業和農村發展中出現的諸多問題，是農業可持續發展的必然選擇，是我市文明生態村建設的必然選擇。例如本地區主要經濟農作物甘蔗的生產及其廢物綜合利用模式及經濟林桉樹的固體廢物的利用模式。

發展農業廢棄物循環利用模式

抓好農業廢棄物綜合利用,應主要從農林種植業固體廢棄物綜合利用來發展農業廢棄物綜合利用技術裝備?，F代能源化、資源化利用模式

（1）生物質能源利用已成為我國解決能源短缺問題的重要舉措之一。而隨著生物質能源利用技術裝備的發展，秸稈發電技術裝備也日趨成熟，積極引導生物質發電企業發展，提高農林種植業固體廢棄物利用率。湛江市遂溪縣于2011年底建成了生物質發電項目，主要收集整個湛江及周邊地區農林種植業固體廢棄物加以發電利用。同時，農作物固體廢棄物經破碎后發展沼氣技術，積極研發與示范推廣農村沼氣利用模式。

（2）利用微生物以纖維素為基質生產單細胞蛋白質是當今利用纖維素的最為有效的方法之一。利用農業廢棄物栽培食用菌，可改變資源浪費型傳統農業，實現“點草成金、化害為利、變廢為寶、無廢生產”，是農業廢棄物的綜合開發利用一條最為有效、持久的捷徑。沼氣在我國的推廣和使用已經有了豐富的經驗和技術。以食用菌工程技術、沼氣工程技術為紐帶，按照“循環再生”理論，連接種植業和養殖業，形成種植業－養殖業－食用菌—沼氣—種植業循環鏈，是農業廢棄資源多層次環保循環利用的有效途徑。

總之，農林種植業固體廢棄物的綜合利用是發展循環農業，實現農業可持續發展的重要環節。運用可持續發展思想和循環經濟理論與生態工程學的方法，提高農業綜合利用率，保護生態環境，促進農業可持續發展， 地方政府應當給予農民示范引導，并加大宣傳力度與財政扶持力度，調整和優化農業生態系統內部結構和產業結構，提高農業系統物質能量的多級循環利用，嚴格控制外部有害物質的投入和農業廢棄物的產生，最大程度地減輕環境污染，把農業生產經濟活動真正納入到農業生態系統循環中，實現生態的良性循環與農業的可持續發展，實現農業增效、農民增收。

參考文獻

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