文献综述

一、引言

随着社会的不断发展,人们对能源的需求量也越来越多,而化煤炭、石油等作为主要的燃料来源储存量却逐渐减少，这面临着能源短缺、环境恶化的严重局面^[1]。在这种现状下,坚持全球经济可持续发展的战略就要寻找一种新的替代能源。生物质作为一种清洁的可再生能源，不仅能够降低CO₂、NO₂等污染物的排放，而且植物在成长时还吸收CO₂,这与它在燃烧产生的CO₂可以相互抵消，从而实现了CO₂的零排放^[2-3]。这几年引起各国的研究。但如何利用生物质成为可替代能源逐渐成为现在面临的新问题。

然而由于生物质自身的分散性大、水分高、能量密度低以及不易储存等缺点限制了其大规模工业化利用，因此选择合理的预处理方式解决生物质利用中存在的瓶颈问题已成为当前的研究重点^[4-5]。目前对生物质的处理方法比较多，但主要的方法是低温烘焙、直接燃烧、热解和气化。大量实验研究表明，烘焙预处理技术是一种极具应用潜力的提升生物质燃料品质的方法^[6-7]。低温烘焙可使生物质大部分的水去除，从而大幅度提高烘焙后生物质的能量密度和疏水性，改善能源品质和不易储运的特性^[8]。

二、生物质的利用现状

中国生物质能资源品种繁多、数量巨大而且分布广泛。其中比较适合于能源利用的主要有五大类^[9-10]。

（一）农业资源：收获农作物后残留在农田里的大量稻秆（麦稻、豆稻、高粱稻、玉米稻、稻草和棉秆等），和农产品加工过程中产生废弃物(麦壳、稻壳等)，这些以前废弃（或少量利用）的物质，在循环经济中将成为生物质能源资源。我们国内农作物秸秆产量每年大约7亿吨，而农业加工业的废弃物却多达8千多万吨。近几年来，包括水生植物、油料作物、草本能源作物和制取碳氢化合物植物等以提供能源为主的能源作物，己逐步成为农业生物质能的重要资源。

（二）林业资源：尽管政府为了保护森林和植被，己经制定了封山育林的生态保护政策，林业产业己由过去的过度开发转变成现在的严格保护。但是，在森林生长和林业生产过程中，仍会有一些剩余物，通过收集利用可提供生物质能源。例如，在间伐作业中的产生零散木材、及脱落的树叶、树枝和木屑等；木材运输和加工过程中的枝丫、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等；林业副产品的废弃物，如果壳和果核等。

（三）畜禽粪便：鸡、鸭、猪、羊等畜禽养殖业的发展，产生了相当多的粪便、垫草。根据2008年中国生猪、鸡和羊的养殖量计算，我国主要畜禽的粪便排放量大约为30多亿吨，其干物重大约为5亿多吨。而这些排泄物是由其他形态生物质（主要是粮食、牧草和农作物秸等）的转化形成的，是一种较好的生物质资源。

（四）生活和工业产生的污水：生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成；工业有机废水主要是酿酒、酒精、制糖、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水，这些废水中都富含有机物。根据对国家统计年鉴和20多个主要工业行业公开发表的数据进行调查和统计显示，中国主要工业企业每年排放的有机废水近为8.5亿吨。