生物質(zhì)熱解產(chǎn)物的應(yīng)用分析

楊選民 薛少平

（西北農(nóng)林科技大學(xué) 機(jī)械與電子工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

0 引言

我國(guó)是農(nóng)林業(yè)大國(guó)，每年產(chǎn)生大量的生物質(zhì)資源，但長(zhǎng)期以來(lái)都被廢棄或作為柴草就地焚燒，既浪費(fèi)了資源，又嚴(yán)重污染環(huán)境。在此形勢(shì)下，全國(guó)各地都在積極探索和研究生物質(zhì)資源綜合利用的新方法，例如：秸稈氣化技術(shù)、就地還田技術(shù)、飼料綜合利用技術(shù)、生物質(zhì)熱解技術(shù)等。其中生物質(zhì)熱解技術(shù)因其具備高效化轉(zhuǎn)換、高值化應(yīng)用而備受關(guān)注。

按溫度、升溫速率、反應(yīng)時(shí)間和顆粒大小等條件可將熱解分為慢速熱解（炭化）、快速熱解和氣化[1]。生物質(zhì)慢速熱解工藝因其設(shè)備投資較小，產(chǎn)物可利用性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣泛，成為生物質(zhì)資源綜合利用的重要方法。通過(guò)慢速干餾熱解工藝處理后，可實(shí)現(xiàn)一廢變四寶，生成生物質(zhì)木炭、木醋液、木焦油和木燃?xì)?。生物質(zhì)木炭和木燃?xì)馐莾煞N清潔的可再生能源，木醋液和木焦油是兩種天然的農(nóng)用化學(xué)品替代物，四種基礎(chǔ)產(chǎn)物在許多行業(yè)均具有廣泛的用途。

1 產(chǎn)物應(yīng)用

1.1 生物質(zhì)木炭

木炭主要分為白炭、黑炭、活性炭和機(jī)制木炭四大類，利用熱解方法可直接生產(chǎn)黑炭和機(jī)制木炭。黑炭是將樹(shù)干、樹(shù)枝截?cái)嗪笾苯犹炕?，機(jī)制木炭是將木質(zhì)碎料先用機(jī)器擠壓成棒狀物，然后炭化而成。木炭是國(guó)民經(jīng)濟(jì)必不可少的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、醫(yī)藥、環(huán)保、服裝等工業(yè)領(lǐng)域，食品燒烤、涮鍋、取暖等民用更是寵兒。炭粉還能作為農(nóng)藥和肥料緩釋劑，提高土壤溫度、濕度，促進(jìn)種子早發(fā)芽，改變土壤酸堿度，增加土壤二氧化碳的含量，吸附土壤中有害毒素，提高土壤中微生物的活力。

1.2 木醋液

木醋液是以有機(jī)酸為主要成分的PH3程度的酸性液體也叫植物酸，含有酸、醇、酚、酮等多種有機(jī)物。此外，還含有其它一百多種成分。木醋液是把樹(shù)木炭化，將煙氣冷卻、液化、分離、凈化而成。含有K，Ca，Mg，Zn，Ge，Mn，F(xiàn)e等礦物質(zhì)， 此外還含有維他命 B1和 B2.木醋液環(huán)保無(wú)公害，作為一種天然的農(nóng)用化學(xué)品替代物，具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)、消毒、殺菌、防蟲(chóng)、防腐、脫臭、改良土壤環(huán)境等多種功效。通過(guò)進(jìn)一步加工，精制成綠色產(chǎn)品如葉面肥、殺蟲(chóng)劑、除草劑、滅菌劑、防腐劑、食品添加劑、飲料及皮膚護(hù)理液等，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、醫(yī)藥、食品、環(huán)保等多個(gè)行業(yè)。

木醋液在美國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中均有廣泛應(yīng)用。在美國(guó)，木醋液主要應(yīng)用于花園園藝，相比較而言，日本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)木醋液的應(yīng)用最為普遍。在日本，每年大約生產(chǎn)四千萬(wàn)公升的木醋液，其中約有一半應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，其作用主要是促進(jìn)作物生長(zhǎng)及控制線蟲(chóng)、病原菌和病毒等。

木醋液在其他多個(gè)領(lǐng)域也都有著廣泛的用途：

養(yǎng)殖方面：將精制木醋液添加到飼料中，可增加乳酸菌的繁殖，增進(jìn)家畜食欲，促進(jìn)消化吸收和生長(zhǎng)發(fā)育，提高瘦肉率，對(duì)于改善肉質(zhì)有顯著作用?？商岣叩半u產(chǎn)蛋量和蛋品質(zhì)量，還可消除動(dòng)物糞便臭味，具有很強(qiáng)的除臭殺菌效果。

環(huán)保方面：添加100萬(wàn)分之一的木醋液，處理生活污水可使CODCR（化學(xué)需氧量）的去除效果提高10%，因此，用木醋液處理污水可大大節(jié)約成本，又可達(dá)到殺菌效果。

醫(yī)療保健方面：具有很強(qiáng)的抗氧化作用，保護(hù)人的皮膚、祛除人體內(nèi)脂肪、強(qiáng)化胃腸、內(nèi)臟機(jī)能、活化全身細(xì)胞，另外木醋液中多酚類物質(zhì)對(duì)動(dòng)脈硬化、腦血管疾病亦有一定的預(yù)防作用。

動(dòng)物生活護(hù)理方面：對(duì)寵物毛發(fā)的清潔、梳洗，具有很好的去污、殺菌、抑菌，治療傷口等效果。

居家環(huán)境方面：使用木醋液清洗環(huán)境，可有效達(dá)到去污、殺菌、抗菌的效果。

工業(yè)方面：作為冰雪融化劑在隆冬季節(jié)對(duì)公路、高速路、飛機(jī)場(chǎng)、體育場(chǎng)等公共場(chǎng)所消冰融雪、保障安全有著非常良好的作用。

1.3 木焦油

木焦油一是能加工提煉生物柴油，二是用于生產(chǎn)防水材料、防腐涂料、船舶漆、硬質(zhì)聚氨酯泡沫和抗凝劑的優(yōu)質(zhì)化工原料，國(guó)內(nèi)主要用于橡膠生產(chǎn)中的抗氧劑和阻聚劑。

1.4 木燃?xì)?/h3>

木燃?xì)馐窃谏镔|(zhì)熱解過(guò)程中最后產(chǎn)生的一種以氫氣、一氧化碳、甲烷為主的可燃性氣體，單立方的熱值可以達(dá)到5500大卡，燃燒后不產(chǎn)生任何污染物，是替代天然氣、煤氣、液化氣的首選能源，更優(yōu)于當(dāng)前農(nóng)戶使用的沼氣，還可避免冬季沼氣池不產(chǎn)氣的弊病，是非常適合農(nóng)村使用的新型可再生能源。

2 結(jié)束語(yǔ)

利用干餾熱解技術(shù)，可將廢棄的生物質(zhì)資源高效轉(zhuǎn)換，一次性生成木炭、木醋液、木焦油和木燃?xì)?，在多個(gè)行業(yè)可直接有效應(yīng)用。不僅處理大量的廢棄資源，避免環(huán)境污染，還可變廢為寶，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條，增值創(chuàng)收，對(duì)生物質(zhì)資源綜合循環(huán)利用具有重要意義。

［1］李伍剛,李瑞陽(yáng),郁鴻凌,徐開(kāi)儀.生物質(zhì)熱解技術(shù)研究現(xiàn)狀及其進(jìn)展[J].能源研究與信息,2001,17(4):210-216.