生物質熱解產物的應用分析

楊選民 薛少平

（西北農林科技大學 機械與電子工程學院，陜西 楊凌 712100）

0 引言

我國是農林業大國，每年產生大量的生物質資源，但長期以來都被廢棄或作為柴草就地焚燒，既浪費了資源，又嚴重污染環境。在此形勢下，全國各地都在積極探索和研究生物質資源綜合利用的新方法，例如：秸稈氣化技術、就地還田技術、飼料綜合利用技術、生物質熱解技術等。其中生物質熱解技術因其具備高效化轉換、高值化應用而備受關注。

按溫度、升溫速率、反應時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]。生物質慢速熱解工藝因其設備投資較小，產物可利用性強，應用范圍廣泛，成為生物質資源綜合利用的重要方法。通過慢速干餾熱解工藝處理后，可實現一廢變四寶，生成生物質木炭、木醋液、木焦油和木燃氣。生物質木炭和木燃氣是兩種清潔的可再生能源，木醋液和木焦油是兩種天然的農用化學品替代物，四種基礎產物在許多行業均具有廣泛的用途。

1 產物應用

1.1 生物質木炭

木炭主要分為白炭、黑炭、活性炭和機制木炭四大類，利用熱解方法可直接生產黑炭和機制木炭。黑炭是將樹干、樹枝截斷后直接炭化生成，機制木炭是將木質碎料先用機器擠壓成棒狀物，然后炭化而成。木炭是國民經濟必不可少的產品，廣泛應用于冶金、化工、醫藥、環保、服裝等工業領域，食品燒烤、涮鍋、取暖等民用更是寵兒。炭粉還能作為農藥和肥料緩釋劑，提高土壤溫度、濕度，促進種子早發芽，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、酮等多種有機物。此外，還含有其它一百多種成分。木醋液是把樹木炭化，將煙氣冷卻、液化、分離、凈化而成。含有K，Ca，Mg，Zn，Ge，Mn，Fe等礦物質， 此外還含有維他命 B1和 B2.木醋液環保無公害，作為一種天然的農用化學品替代物，具有促進植物生長、消毒、殺菌、防蟲、防腐、脫臭、改良土壤環境等多種功效。通過進一步加工，精制成綠色產品如葉面肥、殺蟲劑、除草劑、滅菌劑、防腐劑、食品添加劑、飲料及皮膚護理液等，可廣泛應用于農業、林業、畜牧業、醫藥、食品、環保等多個行業。

木醋液在美國、日本、韓國等國家的農業生產中均有廣泛應用。在美國，木醋液主要應用于花園園藝，相比較而言，日本的農業生產對木醋液的應用最為普遍。在日本，每年大約生產四千萬公升的木醋液，其中約有一半應用于農業生產，其作用主要是促進作物生長及控制線蟲、病原菌和病毒等。

木醋液在其他多個領域也都有著廣泛的用途：

養殖方面：將精制木醋液添加到飼料中，可增加乳酸菌的繁殖，增進家畜食欲，促進消化吸收和生長發育，提高瘦肉率，對于改善肉質有顯著作用。可提高蛋雞產蛋量和蛋品質量，還可消除動物糞便臭味，具有很強的除臭殺菌效果。

環保方面：添加100萬分之一的木醋液，處理生活污水可使CODCR（化學需氧量）的去除效果提高10%，因此，用木醋液處理污水可大大節約成本，又可達到殺菌效果。

醫療保健方面：具有很強的抗氧化作用，保護人的皮膚、祛除人體內脂肪、強化胃腸、內臟機能、活化全身細胞，另外木醋液中多酚類物質對動脈硬化、腦血管疾病亦有一定的預防作用。

動物生活護理方面：對寵物毛發的清潔、梳洗，具有很好的去污、殺菌、抑菌，治療傷口等效果。

居家環境方面：使用木醋液清洗環境，可有效達到去污、殺菌、抗菌的效果。

工業方面：作為冰雪融化劑在隆冬季節對公路、高速路、飛機場、體育場等公共場所消冰融雪、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，二是用于生產防水材料、防腐涂料、船舶漆、硬質聚氨酯泡沫和抗凝劑的優質化工原料，國內主要用于橡膠生產中的抗氧劑和阻聚劑。

1.4 木燃氣

木燃氣是在生物質熱解過程中最后產生的一種以氫氣、一氧化碳、甲烷為主的可燃性氣體，單立方的熱值可以達到5500大卡，燃燒后不產生任何污染物，是替代天然氣、煤氣、液化氣的首選能源，更優于當前農戶使用的沼氣，還可避免冬季沼氣池不產氣的弊病，是非常適合農村使用的新型可再生能源。

2 結束語

利用干餾熱解技術，可將廢棄的生物質資源高效轉換，一次性生成木炭、木醋液、木焦油和木燃氣，在多個行業可直接有效應用。不僅處理大量的廢棄資源，避免環境污染，還可變廢為寶，延長產業鏈條，增值創收，對生物質資源綜合循環利用具有重要意義。

［1］李伍剛,李瑞陽,郁鴻凌,徐開儀.生物質熱解技術研究現狀及其進展[J].能源研究與信息,2001,17(4):210-216.