沼渣製作生物炭如何

① 生物炭的作用與功效

生物炭是一種固體狀的材料，是在無氧或者低氧條件下低溫熱轉化的產物，廣泛的應用在各個行業，具有吸附功能。在農業中應用，可以增加土壤的有機炭成分。目前，如何在農業、環境資源、林業中進行創新發展是主要要研究課題。生物炭能有效改善土壤的質量。一般傳統的製作工藝生產的都是塊狀固體，經過後期的改良，得到的是粉末狀的細小顆粒。生物炭是由炭、微量的礦物質以及其它的具有揮發性的有機物質組成，是一種鹼性的物質，不容易分解，生物炭結構中的空隙比較多，因此能夠吸附很多發物質，具有極強的吸附功能

② 生物炭製作過程中會有揮發性有機物嗎

有的。
製作生物炭就是在無氧條件下，把生物質原料中的纖維素、木質素等含碳物質在300－800度溫度下分解，產生富含碳的物質。
在加熱分解過程中，會產生大量可燃性氣體。主要成分是氫氣、一氧化碳氣和甲烷。其中的甲烷就是氣態有機物。

③ 生物質能的利用

生物質能一直是人類賴以生存的重要能源，它是僅次於煤炭、石油和天然氣而居於世界能源消費總量第四位的能源，在整個能源系統中佔有重要地位。有關專家估計，生物質能極有可能成為未來可持續能源系統的組成部分，到下世紀中葉，採用新技術生產的各種生物質替代燃料將佔全球總能耗的40%以上。
人類對生物質能的利用，包括直接用作燃料的有農作物的秸稈、薪柴等；間接作為燃料的有農林廢棄物、動物糞便、垃圾及藻類等，它們通過微生物作用生成沼氣，或採用熱解法製造液體和氣體燃料，也可製造生物炭。生物質能是世界上最為廣泛的可再生能源。據估計，每年地球上僅通過光合作用生成的生物質總量就達1440～1800億噸( 乾重 )，其能量約相當於20世紀90年代初全世界總能耗的3～8倍。但是尚未被人們合理利用，多半直接當薪柴使用，效率低，影響生態環境。現代生物質能的利用是通過生物質的厭氧發酵製取甲烷，用熱解法生成燃料氣、生物油和生物炭，用生物質製造乙醇和甲醇燃料，以及利用生物工程技術培育能源植物，發展能源農場。 2006年(丙戌年)底全國已經建設農村戶用沼氣池1870萬口，生活污水凈化沼氣池14萬處，畜禽養殖場和工業廢水沼氣工程2,000多處，年產沼氣約90億立方米，為近8000萬農村人口提供了優質生活燃料。
中國已經開發出多種固定床和流化床氣化爐，以秸稈、木屑、稻殼、樹枝為原料生產燃氣。2006年用於木材和農副產品烘乾的有800多台，村鎮級秸稈氣化集中供氣系統近600處，年生產生物質燃氣2,000萬立方米。
發展生物質能源重在解決「五難」
面對全球性的減少化石能源消耗，控制溫室氣體排放的形勢，利用生物質能資源生產可替代化石能源的可再生能源產品，已成為我國應對全球氣候變暖和控制溫室氣體排放問題的重要途徑之一，國家出台了具體的補貼措施，並且規劃到2015年，生物質能發電將達1300萬千瓦的目標。然而受原料收集難、政策補貼不到位等難題，生物質能源產業的發展規模和水平遠遠低於風能、太陽能的利用。如何發揮生物質能企業的生產積極性，盡快解決這些難題，為此，記者采訪了中國農村能源行業協會生物質專委會秘書長肖明松，國家發展和改革委員會能源研究所研究員秦世平教授，以及可再生能源學會生物質能專業委員會秘書長袁振宏。
一難：認識不夠
生物質能源正處在一個很尷尬的境地。國家發展和改革委員會能源研究所秦世平研究員開門見山地告訴本刊記者：「要說重要，在可再生能源中生物質能源是最重要的，但相比而言，它的產業化程度，發展規模都是最差的。這其中有一些客觀原因，也有一些屬於認識問題。」
生物質能源的重要性體現在以下四點，秦世平介紹：第一，我國是地少人多的國家，農林剩餘物、城市垃圾等廢棄物是生物質資源的主要來源，以往農民處理秸稈大多是一把火點著，城市垃圾多是填埋，但廢棄物的處理是個剛性需求，隨著國家對CO2的排放限制的提高，生物質的能源化利用成為更為先進和有效的方法；第二，我國化石能源短缺，其中液體燃料是最缺少的，而液體燃料只有利用生物質可以轉化；第三，生物質能的各個生產階段都是可以人為干預的，而風能、太陽能只能靠天吃飯，發電必須配合調峰，而生物質能源則不需要，甚至可以為其他能源提供調峰；第四，生物質原料需要收集，這樣能夠增加農民收入，刺激當地消費，可以有效促進農村經濟的發展。一個2500萬～3000萬千瓦的電廠，在原料收集階段農民獲得的實惠約有五六千萬元。「三農」問題解決好了，對於整個社會發展將起到非常重要的作用。
除了客觀上發展規模受限以外，秦世平認為：對生物質能的認識各不相同，對其投資的額度，與地方的GDP增長是不相符的，資源的分散性導致生物質能源在一地的投資，最多也就2億多；這在某些政府官員那來看，生物質能源有點像「雞肋」，有呢吃不飽，丟了又有點可惜，並且地方政府還要幫助協調農民利益、禁燒等「麻煩事」。由此導致生物質能源整體項目規模較小，技術投入不足，盡管它是利國利農的好事，卻處於發展欠佳的尷尬地位。
可再生能源學會生物質能專業委員會秘書長袁振宏也在電話里向記者表示，相比於煤炭、石油、天然氣這些傳統能源，生物質能源在技術上的投入顯然要低得多。對於生物質能源發展，首先要從上層統一思想，提高對生物質能源重要性的認識，並要在技術上加大投入。
二難：補貼門檻過高
對生物質能源的支持，國家採取了多種補貼手段。但補貼門檻過高，手續繁瑣、先墊付後補貼也困擾著不少企業。財政部財建[2008]735號文件規定，企業注冊資本金要在1000萬元以上，年消耗秸稈量要在1萬噸以上，才有條件獲得140元/噸的補助。對此，中國農村能源行業協會生物質專委會秘書長肖明松認為：1000萬元的注冊資金，是國家考慮防範企業經營風險時的必要手段，這對大企業無所謂，但對一些中小公司則很難達到。而1萬噸秸稈的年消耗量，需要相當規模的貯存場地，由此帶來的火災隱患，成本增加問題也是企業不得不考慮的事情。事實上，如果擴大鼓勵面的話，三五千噸也是適用的。受制於這些現實難題，財政部的萬噸補貼政策遭遇落地難。
而參與國家補貼政策制定的秦世平對此解釋說，國家制訂政策的初衷並不鼓勵生物質能源企業因陋就簡，遍地開花，而是鼓勵企業專門從事生物質能源，培養骨幹型企業，這就需要一定的物質基礎。一萬噸的廠子，固定資產就大概需要400萬元，加上流動資金，1000萬元並不算多。而萬噸規模在能源化利用上，剛稱得上有點規模，只要是同一個業主，生產點可以分散，如果規模太小，補貼監管成本也太高。對於補貼方式上，秦世平承認存在一定缺陷，整個機制缺乏能源主管部門、技術部門的參與。制度怎樣更有利於監管，公平公開還有待於進一步完善。而該行業的快速發展，補貼政策功不可沒，但不能因為出現一些問題，因噎廢食，取消這個補貼政策，那將會對剛剛起步的生物質能源化利用產業造成重大的打擊。因為國家補貼不僅僅是提供資金，還表明國家對該行業的支持態度，對企業和投資具有強力的引導作用。
除此之外，固定電價也是補貼的重要一塊。生物質發電是0.75元/度，垃圾和沼氣發電是0.65元/度。增值稅實行即征即退，所得稅按銷售收入的90%來計算。袁振宏則指出政府鼓勵生產，生產完了沒有銷路，這個產業還是發展不起來。所以生產者和用戶兩頭都要鼓勵，為企業開拓市場。產業發展了國家才有政策，反過來不給政策，企業也難有市場。
三難：布局不好要吃虧
到底企業要建多大產能的好？秦世平經常碰到有企業負責人向他請教。
「沒有最好，只有最適合的，適合的就是最好的。比如蘇南地區每人只有幾分地，那就沒法收，這些地方就沒法建大廠，但東北墾區就比較適合建大型電廠，有條件上規模，成本才越低，效益才越高。一定要因地制宜。密集地區可以建氣化發電，做成型燃料，不一定去建發電廠。」
肖明松也建議企業要多方考慮，合理布局，否則很容易陷入發展困局。建生物質能電廠首先要考慮可持續發展，原料分散，就需要分散性利用，要考慮水資源、電力、人文環境是不是可以支撐這個項目。
四難：成本價格難控
受耕作制度的限制，我國農村土地高度分散，從資源的收集儲存運輸帶來很大不利因素，在後續的環節上會放大很多倍。「有些人認為收集半徑的擴大就是多一個油錢，實際上運輸工具、人力成本都不一樣。」秦世平解釋說，「裝機容量3萬千瓦的生物質電廠，一年大概需要25萬-30萬噸秸稈，按我國戶均10畝耕地計算，需要大約20萬農戶來完成，那麼收購時你要帶秤，光開票都需要20萬張。還要一個個裝車，不能實現高效的機械化。」
肖明松也非常理解企業的苦楚。「生物質能源要依賴農業，資源掌握在老百姓手裡，農民的市場意識很好，完全隨行就市。如果收集半徑過大，需要農民花費大量時間收集、運輸，那農民就會要求按外出打工時計算人力成本，如此一來，企業為原料支出的成本就會大大提高。如果企業堅持不抬價，就可能造成企業吃不飽，縮量生產，影響經濟效益。每度電原料成本如果超出一定范圍，無論怎麼發電都是賠錢。加上人工費用近年來的快速增加，成本成了扼住企業脖子的一道枷鎖。」
「所以准備入行的企業首先要考慮的是原料資源的可獲得性，如果不成熟千萬不要貿然進入。」肖明松認為地方政府可以進行協調，比如利用示範效應，鼓勵農民種植秸稈作物，做好企業加農戶的結合，平衡好企業和農戶之間的利益。
五難：技術投入小
「我國的生物質能源技術與國外有一定的差距，但目前的技術加上國家的補貼可以維持產業化經營。技術進步永無止境，國外的技術、設備成本太高並不一定適合我們，轎車科技水平高，但要是去農田就不如拖拉機。」秦世平笑著向記者打了個比方。科研部門每年都在做前端的研究，力度並不大。從實驗室到田間再到工業企業的規模化生產，技術的創新需要一個較長的時間。企業可以一邊生產一邊進行探索。
「目前存在的問題是，有些研究成果與生產有些脫節，並沒有轉化為生產力，推向社會。」肖明松說，一方面技術部門因缺少資金，無法進行規模化生產，另一方面為了盡可能多地收回技術成本，企業有意拉長新技術向市場投放的周期。「但是，我們現在面臨的是國際化的市場，如果抱著老的技術不放，一旦有新技術投放市場，企業始終面臨著效率低下，最終難以維持。」
「生物質能源的技術投入還很小，從宏觀方面來說，現有能源還沒有用盡。壟斷企業控制著部分能源的終端，也限制了中小企業的技術投入。中石油若投入生物質能源，生產乙醇汽油很容易，因為燃料乙醇按標准要求添加到汽油里形成乙醇汽油，整個產業鏈他們可以控制，別人加不進去。當大能源還能夠持續的時候，就不會在生物質能源上下太大的力氣。」此外，國際石油、煤炭，天然氣價格有一個聯動關系，當他們的價格逼近生物質能源的產品價格時，企業就會有更多的利潤，當化石能源資源枯竭到一定程度的時候，生物質能源的優勢就體現出來了。 1. 直接燃燒
生物質的直接燃燒和固化成型技術的研究開發主要著重於專用燃燒設備的設計和生物質成型物的應用。現已成功開發的成型技術按成型物形狀主要分為大三類：以日本為代表開發的螺旋擠壓生產棒狀成型物技術，歐洲各國開發的活塞式擠壓制的圓柱塊狀成型技術，以及美國開發研究的內壓滾筒顆粒狀成型技術和設備。
2. 生物質氣化
生物質氣化技術是將固體生物質置於氣化爐內加熱，同時通入空氣、氧氣或水蒸氣，來產生品位較高的可燃氣體。它的特點是氣化率可達70%以上，熱效率也可達85%。生物質氣化生成的可燃氣經過處理可用於合成、取暖、發電等不同用途，這對於生物質原料豐富的偏遠山區意義十分重大，不僅能改變他們的生活質量，而且也能夠提高用能效率，節約能源。
3. 液體生物燃料
由生物質製成的液體燃料叫做生物燃料。生物燃料主要包括生物乙醇、生物丁醇、生物柴油、生物甲醇等。雖然利用生物質製成液體燃料起步較早，但發展比較緩慢，由於受世界石油資源、價格、環保和全球氣候變化的影響，20世紀70年代以來，許多國家日益重視生物燃料的發展，並取得了顯著的成效。
4.沼氣
沼氣是各種有機物質在隔絕空氣（還原）並且在適宜的溫度、濕度條件下，經過微生物的發酵作用產生的一種可燃燒氣體。沼氣的主要成分甲烷類似於天然氣，是一種理想的氣體燃料，它無色無味，與適量空氣混合後即可燃燒。
1） 沼氣的傳統利用和綜合利用技術
我國是世界上開發沼氣較多的國家，最初主要是農村的戶用沼氣池，以解決秸稈焚燒和燃料供應不足的問題，後來的大中型沼氣工程始於1936年，此後，大中型廢水、養殖業污水、村鎮生物質廢棄物、城市垃圾沼氣的建立擴寬了沼氣的生產和使用范圍。
自20世紀80年代以來，建立起的沼氣發酵綜合利用技術，以沼氣為紐帶，將物質多層次利用、能量合理流動的高效農業模式，已逐漸成為我國農村地區利用沼氣技術促進可持續發展的有效方法。通過沼氣發酵綜合利用技術，沼氣用於農戶生活用能和農副產品生產加工，沼液用於飼料、生物農葯、培養料液的生產，沼渣用於肥料的生產，我國北方推廣的塑料大棚、沼氣池、氣禽畜舍和廁所相結合的「四位一體」沼氣生態農業模式，中部地區以沼氣為紐帶的生態果園模式，南方建立的「豬-果」模式，以及其他地區因地制宜建立的「養殖-沼氣」、「豬-沼-魚」和「草-牛-沼」等模式，都是以農業為龍頭，以沼氣為紐帶，對沼氣、沼液、沼渣的多層次利用的生態農業模式。沼氣發酵綜合利用生態農業模式的建立使農村沼氣和農業生態緊密結合，是改善農村環境衛生的有效措施，也是發展綠色種植業、養殖業的有效途徑，已成為農村經濟新的增長點。
2）沼氣發電技術
沼氣燃燒發電時隨著大型沼氣池建設和沼氣綜合利用的不斷發展而出現的一項沼氣利用技術，它將厭氧發酵處理產生的沼氣用於發動機上，並裝有綜合發電裝置，以產生電能和熱能。沼氣發電具有高效、節能、安全和環保等特點，是一種分布廣泛且價廉的分布式能源。沼氣發電在發達國家已收到廣泛重視和積極推廣。生物質能發電並網電量在西歐一些國家占能源總量的10%左右。
3） 沼氣燃料電池技術
燃料電池是一種將儲存在燃料和氧化劑中的化學能直接轉化為電能的裝置。當源源不斷地從外部向燃料電池供給燃料和氧化劑時，它可以連續發電。依據電解質的不同，燃料電池分為鹼性燃料電池（AFC）、質子交換膜（PEMFC）、磷酸（PAFC）、溶融碳酸鹽（MCFC）及固態氧化物（SOFC）等。
燃料電池能量轉換效率高、潔凈、無污染、雜訊低，既可以集中供電，也適合分散供電，是21世紀最有競爭力的高效、清潔的發電方式之一，它在潔凈煤炭燃料電站、電動汽車、移動電源、不間斷電源、潛艇及空間電源等方面，有著廣泛的應用前景和巨大的潛在市場。
5.生物制氫
氫氣是一種清潔、高效的能源，有著廣泛的工業用途，潛力巨大，來生物制氫究逐漸成為人們關注的熱點，但將其他物質轉化為氫並不容易。生物制氫過程可分為厭氧光合制氫和厭氧發酵制氫兩大類。
6. 生物質發電技術
生物質發電技術是將生物質能源轉化為電能的一種技術，主要包括農林廢物發電、垃圾發電和沼氣發電等。作為一種可再生能源，生物質能發電在國際上越來越受到重視，在我國也越來越受到政府的關注和民間的擁護。
生物質發電將廢棄的農林剩餘物收集、加工整理，形成商品，及防止秸稈在田間焚燒造成的環境污染，又改變了農村的村容村貌，是我國建設生態文明、實現可持續發展的能源戰略選擇之一。如果我國生物質能利用量達到5億噸標准煤，就可解決目前我國能源消費量的20%以上，每年可減少排放二氧化碳中的碳量近3.5億噸，二氧化硫、氮氧化物、煙塵減排量近2500萬噸，將產生巨大的環境效益。尤為重要的是，我國的生物質能資源主要集中在農村，大力開發並利用農村豐富的生物質能資源，可促進農村生產發展，顯著改善農村的村貌和居民生活條件，將對建設社會主義新農村產生積極而深遠的影響。
7.原電池
通過化學反應時電子的轉移製成原電池，產物和直接燃燒相同但是能量能充分利用。 脂肪燃料快艇（說明：本詞條頂部圖片即為脂肪燃料快艇）
紐西蘭業余航海家和環境保護家皮特·貝修恩宣布，他將駕駛以脂肪為動力的快艇「地球競賽」號，進行一次環球航行。據悉，貝休恩將於2008年3月1日從西班牙的瓦倫西亞出發，開始全長約4.5萬公里的環球航行。貝休恩表示，他打算挑戰英國船隻「有線和無線冒險」號於1998年創造的75天環球航行的世界紀錄。
脂肪當燃料「地球競賽」號被稱為世界上最快的生態船，造價240萬美元，融合多項高科技。「地球競賽」號長約23.8米，形似一隻展翅欲飛的天鵝。船身有三層外殼保護，內有兩個功能先進的發動機，最高時速可達每小時40節（約74公里），即使航行在巨浪中，速度也不會減慢。
雖然動物脂肪種類豐富，但貝修恩計劃只利用人類脂肪轉化成的生物燃料作為「地球競賽號」的動力來源，百分之百採用生物燃料完成一次環游世界的環保之旅。
為了能募集到足夠的脂肪生物燃料，貝修恩身先士卒，主動躺到了手術台上。然而整形醫生盡管做了很大努力，從他體內抽出的脂肪也只夠製造100毫升的生物燃料。他的兩名助手抽出的10升脂肪能夠製成7升生物燃料，可供「地球競賽」號航行15公里。
而皮特進行「綠色」環游世界之旅，以打破英國「有線和無線冒險者」號於1998年創造的75天環游世界的紀錄，總共需要7萬升的生物燃料，也就是說，皮特需要胖子志願者們捐贈出大約7萬公斤的脂肪。

④ 據說能拯救世界的生物炭，究竟適不適合用來做肥料

說個大家都知道的——黑土地。黑壤之所以那麼肥沃那麼黑，除了含有豐富的腐殖質外，還因為它含有炭。早在上世紀，印第安人就開始將炭和有機質摻入土中，製造肥沃的黑土，而這種炭在今天，就被稱為生物炭。

一般來說，生物炭是在低氧環境下，通過高溫裂解木材、秸稈等材料，使其碳化形成的。聽起來製作簡單，但可千萬別小看它。

《用生物炭管理環境》一書中，據康奈爾大學的生物炭研究者們估算，生物炭每年可吸收10億噸溫室氣體，如果大規模生產生物炭，可以幫助減緩全球氣候變化。

研究結果表明，製造生物炭是一種固定二氧化碳的經濟可行的方式，不僅固化了樹木和作物內已吸收的二氧化碳，其產物「生物碳」保存在土壤中，幾千年都不會發生變化，生產可再生能源的同時，還提高了土壤肥力，提高農作物產量。

生物炭填埋還有利於改善土壤排水系統，並將80%左右的諸如一氧化氮和甲烷等溫室氣體封存在土壤中，阻止其排放到大氣中。

這種用生物炭鎖定碳的理念已經贏得像詹姆斯·拉夫洛克這樣重量級科學家的支持。

我國農業恰逢秸稈還田技術蓬勃發展，生物炭的宣傳也就不足為奇了。

不過我國主要是用廢棄的秸稈進行操作，與其焚燒秸稈，不如製成生物炭試試效果，而且就實際施用情況來看，對瘠薄的土地確實有一定效果。

⑤ 沼液和沼渣的用途

沼渣：主要用途是作土壤改良劑、農作物基肥和追肥、配製花卉和蔬菜育苗營養土、栽培食用菌、養殖蚯蚓和黃鱔等。沼渣是沼氣發酵後剩餘的半固體物質，含有豐富的有機質、腐殖酸、氨基酸、氮、磷、鉀和微量元素

沼液——多為牛糞、兔糞、雞糞混合發酵而成，發酵後無味且發酵後的肥效，是普通化學合成肥料的10倍以上。水質特性極易被植物吸收，而且不會像化學肥料那樣，沼液使用量過多也不會燒苗，作為綠色生態種植的首選肥料，蔬菜一般直接供應，大型超市、星級酒店、私人定製等，沼液具有驅蟲、殺蟲的功效，幼蟲和蟲卵的致死率為90%以上，屬於綠色生物殺蟲劑。

沼渣使用注意事項

1、沼渣出池後不能立即施用。沼渣的還原性較強，若出池後立即施用會與作物爭奪土壤中的氧氣，影響種子發芽和根系發育，導致作物葉片發黃、萎蔫。因此，出池後一般應先在儲糞池中存放5-7天才能施用，若與磷肥按10:1的比例混合堆漚5-7天後施用，效果更佳。

2、沼液不兌水不能直接施用。沼液作追肥尤其是追施幼苗時一般要先兌水，否則會灼傷作物。

3、沼渣不能表土撒施。沼渣施於旱地作物宜採用打穴或開溝，然後蓋土，施於水田均勻撒施田面後犁翻入底層。

4、不能過量施用。施用量一般要少於普通豬糞肥，若盲目大量施用會導致作物徒長造成減產。

以上內容參考網路-沼渣、網路-沼液