新能源发电技术课件04生物质能(1).pptx

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第4讲生物质能及其利用

§4.1.1生物质的概念

生物质(biomass),是指有机物中除化石燃料外的所有来源

于动物、植物和微生物的物质。

包括动物、植物、微生物以及由这些生命体排泄和代谢的所

有有机物。

生物质能及其利用

§4.1生物质能概述

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生物质能及其利用

§4.1.1生物质的概念

光合作用吸收二氧化碳，将太阳能转化成化学能、生成氧气

并储存有机物，是植物赖以生长的主要物质来源和全部能量来源，也是其他直接或间接依靠植物生存的生物的有机物和能量来源。然后又经过各种化学作用，生成二氧化碳和热能，释放到大气中，形成了自然界的碳循环。

动物、植物和微生物等生命体及其排泄或遗留物都含有大量的

有机物，成为生物质能的载体。可以说，生物质是太阳能的有机能量库。

生物质是地球上存在最广泛的物质，而且可以随着生物的繁衍

生长不断再生。

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水氧气

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绿色植物通过叶绿体利用太阳能，把二氧化碳和水合成储存能量的有机物，并且释放氧气的过程。其化学表达式为

1.1生物质的概念

光合作用

生物质能及其利用

二氧化碳

太阳能

§4.1.2生物质的来源及特点

获取生物质的途径大体上有两种情况：

一有机废弃物的回收利用，

一专门培植作为生物质来源的农林作物。

生物质来源

农作物的秸秆和残渣

此外，某些光合成微生物也可以形成有用的生物质。

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城市固体垃圾

化学废品

森林废物

人类粪便

动物粪便

Sew.

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§4.1.2生物质的来源及特点

(1)农林作业和加工的废弃物

农林业生产中，每年都会产生大量的植物残体和加工废弃物。

收割农作物时残留在农田内的秸秆，农产品加工过程中剩余的残渣和谷壳等，都是很常见的生物质来源。

在温带地区非常普遍的小麦和玉米等农作物，每年可以产生十

几亿吨的废弃物。

热带最主要的农作物甘蔗和水稻，产能量和小麦、玉米大体相

当。甘蔗渣常可作为燃料为蔗糖厂提供动力，还可以发电或制取酒精。稻壳在我国和印尼等地都有成功的应用。

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森林作业和林业加工提供的生物质也很多，许多国家都开始利用这些林业废弃物。

包括残枝、树叶等森林天然废弃物，砍伐、运输和加工过程中

的枝丫、锯末、木屑和截头等森林工业废弃物，以及林业副产

§4.1.2生物质的来源及特点

(1)农林作业和加工的废弃物

品的果核、果壳等。

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§4.1.2生物质的来源及特点

(2)专门培植的农林作物

除了利用农林作物的残余物以外，为集中地获取大量生物质，

很多国家还专门培植经济价值较高的特种树木或农作物。

常用作生物质能源的林业作物有：

白杨、悬铃木、赤杨等薪炭林树种，

桉树、橡胶树、蓝珊瑚、绿玉树等能源作物，

葡萄牙草、苜蓿等草本植物。

种植树木型能源作物都是尽量选择退化荒废的土地。

据报道，国外每公顷林地每年可收获30吨以上的能源作物。

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84.1.2生物质的来源及特点

(2)专门培植的农林作物

常用作生物质资源的农作物，例如：

可制造酒精的甜高粱、玉米、甘薯、木薯、芭蕉芋，

能产生糖类的甘蔗、甜菜，

以及向日葵、油菜、黄豆等油料作物。

此外，海洋和湖泊也提供大量生物质。例如：

海洋生的马尾藻、巨藻、石莼、海带等；

淡水生的布带草、浮萍等；

微藻类的螺旋藻、小球藻以及蓝藻、绿藻等。

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§4.1.2生物质的来源及特点

生产和生活中，还有很多其它形式的有机废弃物也是生物质的

重要来源。

(1)动物粪便

动物粪便是从粮食、农作物秸秆、牧草等植物体转化而来的，

数量也很大。

2015年中国的畜禽粪便可获得的干物质资源就约有4.2亿吨。

动物粪便发酵所释放的气体也是温室气体的主要来源之一。如

果不很好地处理这些排泄物，还会对水体造成污染。

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§4.1.2生物质的来源及特点

(2)城市垃圾

城市垃圾成分比较复杂，主要包括：

居民生活垃圾，

办公、服务业垃圾，

少量建筑业垃圾和工业有机废弃物等。

有些发达国家，平均每个家庭每年产生1吨以上的垃圾，含热

量约有90亿焦耳。

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§4.1.2生物质的来源及特点

(3)有机废水

包括工业有机废水和生活污水，往往也含有丰富的有机物。

工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及

屠宰等行业生产过程中排出的废水。

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，

例如：冷却水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、

粪便污水等。

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