第29卷第3期可再生能源VoL 29 No. 32011年6月Renewable Energy ResourcesJun. 2011燃料乙醇能源系統(tǒng)的生態(tài)重組楊慧,陳礪,王紅林,嚴(yán)宗誠(chéng)(華南理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院,廣東省綠色化學(xué)產(chǎn)品技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州510640)摘要:以木薯為原料的燃料乙醇傳統(tǒng)生產(chǎn)模式是農(nóng)業(yè)和工業(yè)兩個(gè)簡(jiǎn)單線性過(guò)程的疊加,資源消耗量大排放廢物多。根據(jù)工業(yè)生態(tài)學(xué)原理,借鑒自然生態(tài)系統(tǒng)的模式對(duì)該過(guò)程進(jìn)行生態(tài)重組,通過(guò)引入分解者及消費(fèi)者,使物質(zhì)、能量在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)成為可能,系統(tǒng)呈現(xiàn)復(fù)雜化趨勢(shì),形成工農(nóng)業(yè)共生體。經(jīng)生態(tài)重組后,系統(tǒng)產(chǎn)生的可燃?xì)庾越o有余,年產(chǎn)燃料乙醇25萬(wàn)t的系統(tǒng)副產(chǎn)物可飼養(yǎng)生猜50萬(wàn)頭、產(chǎn)有機(jī)肥料300萬(wàn)t可降解塑料54萬(wàn)t;年可減排CO224萬(wàn)t,處理廢液340萬(wàn)t木薯莖稈等農(nóng)業(yè)廢棄物227萬(wàn)t,額外創(chuàng)造16億元經(jīng)濟(jì)收入,節(jié)約生產(chǎn)成本550萬(wàn)元。關(guān)鍵詞:木薯;燃料乙醇;工業(yè)生態(tài)系統(tǒng);生態(tài)重組中圖分類號(hào):TK6;S2162;X17Ll文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1671-5292(2011)030084-06Eco-restructuring of fuel ethanol systemYANG Hui, CHEN Li, WANG Hong-lin, Yan Zong-cheng(Guangdong Provincial Laboratory of Green Chemical Technology, School of Chemistry and Chemical Engineering,South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)Abstract: The traditional production model of cassava-based fuel ethanol is the union of two sim-ple linear processes of agriculture and industry, which results in high energy consumption and serious pollution. According to the theory of industrial ecosystem and the model of natural ecosys-tem, cassava-based fuel ethanol system was eco-restructured. And the cycle of mass and energyshowed the trends of complication, and formed the symbiont of industry and agriculture. The iain the system could be realized by introducing the decomposers and the consumers. The systerual output of 25 000 tons of cassava-based fuel ethanol system was analyzed as an example. Afterbeing eco-restructured, the combustible gas produced in the system was more than self-efficient50 000 pigs, 300 000 tons of organic fertilizers, and 54 000 tons of degradable plastics as by-prod-ucts could be produced each year. 24 000 tons of CO2 emissions, 340 000 tons of wastewater, and227000 tons of cassava stem could be reduced annually. The system can create an additional in-come of 1.6l billion Yuan, and save production costs of 9 000 000 Yuan at the same timeKeywords: cassava; fuel ethanol; industrial ecosystem; eco-restructuring0引言按比例與汽油混配制成車用乙醇汽油。隨著人燃料乙醇是可再生的生物質(zhì)液態(tài)能源,可類進(jìn)入后石油時(shí)代,燃料乙醇的優(yōu)越特性引起收稿日期:201006-07中國(guó)煤化工基金項(xiàng)目:科技部中泰科技合作項(xiàng)目(18509J);廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(20CNMHG作者簡(jiǎn)介:楊體(1984),女,漢族,山西忻州人,博土研究生,主要研究方向?yàn)榭稍僬撆c應(yīng)用。 E-mail; yanghuil98410@ yahoo楊篡,等燃料乙醇能源系統(tǒng)的生態(tài)重組一以木薯原料為例了世界各國(guó)的重視,迎來(lái)了重大的發(fā)展機(jī)遇。就全的主要原因;同時(shí),木薯產(chǎn)區(qū)布局的不合理,又導(dǎo)世界范圍而言,目前燃料乙醇的消耗量相當(dāng)于汽致了生產(chǎn)成本的上升兩。人類種植木薯的目標(biāo)油的2%,預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到10%~20%。我產(chǎn)物為富含淀粉的塊根,在其生長(zhǎng)過(guò)程中,塊根國(guó)已在東北、河南、安徽、廣西等地推廣使用乙醇的產(chǎn)量與莖稈、枝葉等非目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量基本相汽油當(dāng)。莖稈、枝葉的利用率非常低,除了部分莖稈留乙醇可通過(guò)化學(xué)合成和生物發(fā)酵等方法制作種苗外,其余作為低熱值燃料焚燒或廢棄在田得。目前,世界上通過(guò)生物發(fā)酵法生產(chǎn)的乙醇占乙間,引起環(huán)境問(wèn)題。木薯生長(zhǎng)模型如圖1所示,可醇總產(chǎn)量的94%以上閃。甘蔗、甜菜等糖類生物質(zhì)以看出,這是一個(gè)通過(guò)植株的光合作用,吸收陽(yáng)和玉米、小麥等淀粉類生物質(zhì)是發(fā)酵法產(chǎn)乙醇的光水、肥料和CO2得到木薯塊根及其它部分的主要原料,木質(zhì)纖維素也可以作為發(fā)酵法的原料,線性農(nóng)業(yè)過(guò)程。但是還沒(méi)有得到大規(guī)模應(yīng)用。木薯( Maninot eg-culenta crant)是一種在我國(guó)南方廣泛種植的非水肥料一02糧作物,具有適應(yīng)性強(qiáng)、耐旱、耐貧瘠等特點(diǎn)鮮木薯中淀粉含量在32%以上,是生產(chǎn)乙醇的理想爭(zhēng)日標(biāo)產(chǎn)物(塊根)原料。研究結(jié)果表明,在各種原料中,木薯的綜合效益居第2位閃。C=程→非日標(biāo)產(chǎn)物工業(yè)系統(tǒng)是現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的核心,是社會(huì)發(fā)展不可缺少的動(dòng)力,它提供的產(chǎn)品和服務(wù)構(gòu)圖1木薯生長(zhǎng)模型成了現(xiàn)代文明的物質(zhì)基礎(chǔ)。但是,工業(yè)體系是人類Fig 1 Model社會(huì)與自然生態(tài)系統(tǒng)相互作用最為強(qiáng)烈的一個(gè)子發(fā)酵法燃料乙醇生產(chǎn)工藝流程如圖2所示。系統(tǒng),在人類各種活動(dòng)中,工業(yè)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境沖水水蒸氣擊最大,由此造成對(duì)自然環(huán)境的損害也最為嚴(yán)重。以可再生生物質(zhì)為原料生產(chǎn)燃料乙醇,為人類提供了一種全新的車用燃料。然而,與其它工業(yè)過(guò)程一樣,燃料乙醇的生產(chǎn)過(guò)程對(duì)自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了強(qiáng)烈的擾動(dòng)。通過(guò)對(duì)以木薯為原料的燃料乙醇水蒸氣水燕氣能源系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)重組,可大大降低其對(duì)自然環(huán)燃料境的沖擊次蒸餾乙醉脫水分離1傳統(tǒng)燃料乙醇生產(chǎn)過(guò)程分析傳統(tǒng)的發(fā)酵法生物質(zhì)乙醇生產(chǎn)過(guò)程分為原料廢液種植的農(nóng)業(yè)過(guò)程和乙醇生產(chǎn)的工業(yè)過(guò)程兩大部分。以木薯為原料的乙醇生產(chǎn)為例,木薯種植為后圖2木薯制燃料乙醇的工藝流程續(xù)的工業(yè)過(guò)程提供生物質(zhì)原料,而工業(yè)過(guò)程則將Fig 2 Technological flow of cassava-based fuel ethanol木薯中的淀粉通過(guò)生物轉(zhuǎn)換及化學(xué)分離的方法制木薯經(jīng)液化、蒸煮處理,破壞細(xì)胞,使淀粉糊成燃料乙醇?；?在液化酶、糖化酶的作用下,轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性木薯是我國(guó)南方重要的旱地經(jīng)濟(jì)作物,主要糖后形成均一的糖化醪加入酒精酵母發(fā)酵酵母集中在廣西、廣東、海南、云南、福建等省份。截至將葡萄糖代謝為乙醇;發(fā)酵成熟醪經(jīng)蒸餾、脫水處2005年,我國(guó)木薯收獲面積為43.5萬(wàn)hm2,鮮薯理,得到乙醇含量為995%以上的燃料乙醇產(chǎn)總產(chǎn)量為730萬(wàn)t,其中廣西占全國(guó)收獲總面積品。用工業(yè)生態(tài)學(xué)的理論對(duì)該生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行歸和鮮薯總產(chǎn)量的60%以上m。采用傳統(tǒng)的種植納中國(guó)煤化工出,這是一個(gè)向模式,品種單一、老化栽培管理粗放集約化程系CNMHG燃料乙醇同時(shí)度低,是導(dǎo)致我國(guó)木薯產(chǎn)量低、淀粉含量不理想向環(huán)境排顧廢氣相廢泄旳線性⊥業(yè)過(guò)程。85可再生能獐2011,29(3)的運(yùn)行模式是不可持續(xù)的,也是目前我國(guó)燃料乙醇行業(yè)難以擺脫政府補(bǔ)貼而完全靠市場(chǎng)規(guī)律運(yùn)行的重要原因之2燃料乙醇能源系統(tǒng)的生態(tài)重組木薯塊根經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化,自然生態(tài)系統(tǒng)在一定時(shí)期內(nèi)形成了能量流和物質(zhì)循環(huán)在生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者之間的相對(duì)的、動(dòng)態(tài)的平衡,即生態(tài)平衡在自然生態(tài)系統(tǒng)中,物質(zhì)得到充分的利用,形成圖3燃料乙醇生產(chǎn)模型封閉循環(huán),一種生物或一個(gè)種群所產(chǎn)生的廢物Fig 3 Model of fuel ethanol productio可作為生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)其它成員物質(zhì)或能量的來(lái)源套年產(chǎn)25萬(wàn)t的燃料乙醇生產(chǎn)裝置,每而不會(huì)成為系統(tǒng)的廢物叫年需要消耗77萬(wàn)t木薯干片、550萬(wàn)t水、725萬(wàn)人類社會(huì)作為自然生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)特殊的kWh電能、155萬(wàn)t水蒸氣;產(chǎn)生COD濃度高達(dá)子系統(tǒng),在可持續(xù)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。30000mg/L以上、BOD3濃度高達(dá)20000mg以運(yùn)用人類的智慧、借鑒自然生態(tài)系統(tǒng)的模式對(duì)工上和干物質(zhì)含量為2%-10%的廢液34萬(wàn)t叫;生業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)重組,使目前的低級(jí)工業(yè)生態(tài)系物發(fā)酵過(guò)程還產(chǎn)生24萬(wàn)tCO。目前,只有部分統(tǒng)向高級(jí)演進(jìn),是人類與整個(gè)地球可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)初步脫水分離后的木薯酒精糟直接出售給農(nóng)戶關(guān)鍵。 Frosch R提到傳統(tǒng)的工業(yè)活動(dòng)模式應(yīng)該做粗飼料或者肥料,大部分廢液進(jìn)入末端治理系向更為復(fù)雜的模式轉(zhuǎn)變,即工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。在統(tǒng)或直接排放,所產(chǎn)生的CO2則基本未被利用,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,物質(zhì)和能量利用最優(yōu)化,廢棄既浪費(fèi)了資源,又污染了環(huán)境。物排放最小化。工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)從提出至今已有按照傳統(tǒng)的行業(yè)劃分,農(nóng)民在田間耕作收20年,對(duì)于確定和實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)可持續(xù)發(fā)展目獲木薯,形成了木薯種植的農(nóng)業(yè)過(guò)程;燃料乙醇標(biāo)起到了無(wú)與倫比的作用mn。公司向散布在各地的農(nóng)戶收購(gòu)木薯,運(yùn)回工廠燃料乙醇生產(chǎn)的本質(zhì)是能量轉(zhuǎn)化過(guò)程,即通加工成乙醇產(chǎn)品,是典型的工業(yè)過(guò)程。兩個(gè)過(guò)程過(guò)植物的光合作用將太陽(yáng)能固化成生物質(zhì)能,通是分置的、割裂的,其唯一節(jié)點(diǎn)是貨幣與木薯實(shí)過(guò)生物化工過(guò)程將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換成含有化學(xué)能的物的交換。事實(shí)上,從生物質(zhì)能生產(chǎn)全過(guò)程看,乙醇。這個(gè)過(guò)程需要消耗水、CO2肥料以及各種上述兩個(gè)過(guò)程構(gòu)成了從原料生產(chǎn)到產(chǎn)品加工的形式的能量、各種輔料、人力等,同時(shí)向環(huán)境排放完整生物質(zhì)能源系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中,無(wú)論是木農(nóng)作物莖稈、枝葉、生產(chǎn)過(guò)程所產(chǎn)生的廢水、廢氣薯植株通過(guò)光合作用生長(zhǎng)發(fā)育并形成富含淀粉·等廢料。按照自然生態(tài)學(xué)原理和自然生態(tài)系統(tǒng)的的塊根,還是將塊根通過(guò)工業(yè)過(guò)程制成燃料乙運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整和重組,構(gòu)建出如圖4所示的醇,物質(zhì)與能量的流動(dòng)都是線性的;系統(tǒng)的組成燃料乙醇能源系統(tǒng)。與結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單,所涉及的行業(yè)及企業(yè)數(shù)量少圖4上方雙線箭頭所示為傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程,是產(chǎn)品種類不多;生產(chǎn)與消費(fèi)僅僅是一些互不相整個(gè)能源轉(zhuǎn)換的主線。模仿自然生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行關(guān)或關(guān)聯(lián)度不大的物質(zhì)與能量的疊加;所產(chǎn)生規(guī)則,使簡(jiǎn)單系統(tǒng)復(fù)雜化,是低級(jí)工業(yè)系統(tǒng)向高級(jí)的廢物僅經(jīng)初步處理,甚至完全不加以處理而工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化的重要措施,其關(guān)鍵在于增加直接排向環(huán)境。這與地球生命誕生初期自然生系統(tǒng)中起廢物分解和再生作用的成員。態(tài)系統(tǒng)十分類似。在以木薯為原料的燃料乙醇生產(chǎn)過(guò)程中Graedel提出三級(jí)工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化理“廢物”有固、液、氣3種,主要有木薯植株除塊論,將這種最初級(jí)的運(yùn)行方式稱為一級(jí)生態(tài)系根以外的其他部分、蒸餾分離過(guò)程產(chǎn)生的廢醪統(tǒng)。一級(jí)生態(tài)系統(tǒng)存在的前提是資源的無(wú)限化液利中國(guó)煤化工其性質(zhì)的不同及環(huán)境容量的無(wú)限化,其完全不考慮資源利用的分CNMHG完成分解和再生效率和持續(xù)性、完全不考慮排出廢物對(duì)環(huán)境影響功能YHa86楊篡,等燃料乙醇能源系統(tǒng)的生態(tài)重組一以木薯原料為例CO2產(chǎn)品HO能量輔料幾幾幾陽(yáng)光木薯種植燃料L醇生產(chǎn)2:=-燃料乙醇CO2深加工蕎殖產(chǎn)品生物質(zhì)氣化肥料加廢水獨(dú)處理固形物飼料加工可燃?xì)鈪捬蹙苹到y(tǒng)邊界有限的廢物物質(zhì)流-物質(zhì)、能量流圖4燃料乙醇能源系統(tǒng)Fig 4 Energy system of fuel ethanol(1)木薯莖稈、枝葉為分解產(chǎn)物提供了“消費(fèi)者”,使物質(zhì)、能量在系統(tǒng)生物質(zhì)氣化是以生產(chǎn)合成氣為目的的生物質(zhì)內(nèi)循環(huán)利用成為可能。這種工、農(nóng)業(yè)共生體成員間能利用技術(shù)方法,具有高效、環(huán)保、可持續(xù)等優(yōu)點(diǎn),的關(guān)系可以是大公司獨(dú)立一體化經(jīng)營(yíng)的緊密型;在近年得到很快的發(fā)展,非常適合處理農(nóng)林廢棄可以是工、農(nóng)業(yè)公司或個(gè)體經(jīng)營(yíng)者以契約關(guān)系形物,所獲得的能量品位比直接燃燒大幅度提高。成的半緊密型,如我國(guó)所獨(dú)創(chuàng)的“公司+農(nóng)戶”模本系統(tǒng)采用該技術(shù)將木薯莖稈、枝葉轉(zhuǎn)化為合成式;也可以是以行政區(qū)域劃分的松散型關(guān)系。氣,作為鍋爐燃料,向燃料乙醇生產(chǎn)過(guò)程提供能通過(guò)生態(tài)重組,以產(chǎn)品為結(jié)合點(diǎn),將各成員聯(lián)量所產(chǎn)生的灰渣經(jīng)加工后作為木薯種植的肥料。系起來(lái),形成互為供求關(guān)系的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)將線性系2)廢醪液統(tǒng)向準(zhǔn)循環(huán)性物料流動(dòng)演進(jìn)。環(huán)境向系統(tǒng)輸人能蒸餾過(guò)程所排出的廢醪液富含有機(jī)質(zhì)而無(wú)毒量、水及少量的輔料,通過(guò)系統(tǒng)的加工,得到燃料害,既可作為種植業(yè)的肥料、養(yǎng)殖業(yè)的飼料,也可乙醇、養(yǎng)殖產(chǎn)品,同時(shí)向環(huán)境排放有限的廢物?？赊D(zhuǎn)化為能源。廢醪液經(jīng)過(guò)固液分離預(yù)處理,部分見(jiàn),這種系統(tǒng)比較接近圖5所示的二級(jí)生態(tài)系液體回輸生產(chǎn)工藝過(guò)程循環(huán)使用;固形物加工成統(tǒng)飼料供動(dòng)物養(yǎng)殖,動(dòng)物的糞便則加工成肥料供木主要成員薯種植,或作為厭氧消化的原料;固液混合物則進(jìn)入?yún)捬跸ざ?所產(chǎn)生的沼氣作為鍋爐燃料。能橄與二級(jí)生態(tài)系統(tǒng)有限的(3)CO2廢物酵母菌在代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量CO2,經(jīng)過(guò)輔助成員輔助成加工處理后,可得到干冰、液體CO2或高分子產(chǎn)品,如可降解塑料(PPC)等燃料乙醇能源系統(tǒng)(圖4)將木薯種植的農(nóng)業(yè)圖5二級(jí)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)與能量流動(dòng)模型過(guò)程與燃料乙醇生產(chǎn)的工業(yè)過(guò)程作為一個(gè)整體Fig5 Model of material and energy flow for second grade形成了農(nóng)業(yè)與工業(yè)的協(xié)作、共生體系。這種體系既解決了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的資金、肥料、優(yōu)良品種選育、3生態(tài)重組效果分析栽培技術(shù)及農(nóng)產(chǎn)品銷路等問(wèn)題,也保證了工業(yè)過(guò)中國(guó)煤化工的廢棄物資源程的原料供應(yīng),更重要的是利用這種共生關(guān)系,為化,在HCNMHG量和成本;或者工業(yè)、農(nóng)業(yè)過(guò)程所產(chǎn)生的“廢物提供了“分解者”,加工成m以四雙,同時(shí)也減輕可再生能漉011,29(3)了系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的污染。為了評(píng)價(jià)生態(tài)重組的效果,益來(lái)說(shuō),每年可減少CO2排放量24萬(wàn)t,改善了以重組后的年產(chǎn)25萬(wàn)t燃料乙醇生產(chǎn)系統(tǒng)為例廠區(qū)的空氣質(zhì)量。生態(tài)重組系統(tǒng)與線性系統(tǒng)的產(chǎn)進(jìn)行量化分析。出對(duì)比如表1所示,經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比如表2所示(煤該系統(tǒng)每年需新鮮木薯2265萬(wàn)t種植木薯的價(jià)格按400元計(jì),肥料價(jià)格按1600元計(jì))。所產(chǎn)生的莖稈和枝葉為2265萬(wàn)始a。采用生物質(zhì)從表2可以看出,豬和PPC外售,可燃?xì)夂头柿蠚饣夹g(shù),每千克木薯稈可生產(chǎn)2m3可燃?xì)?其供系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)利用;系統(tǒng)每年可額外創(chuàng)造約16熱值為3695-3974kJ/m3,即每立方米可燃?xì)庀鄡|元經(jīng)濟(jì)收人,同時(shí)節(jié)約生產(chǎn)成本550萬(wàn)元。當(dāng)于0.13kg標(biāo)準(zhǔn)煤。系統(tǒng)每年可以生產(chǎn)可燃?xì)獗?生態(tài)重組系統(tǒng)與線性系統(tǒng)產(chǎn)出對(duì)比4.5×10°m3,相當(dāng)于585t標(biāo)準(zhǔn)煤。按照氣化1萬(wàn) t Table 1 Yield comparison of eco- restructuring system and秸稈產(chǎn)生氣化灰1000t,約相當(dāng)于35.7t鉀肥計(jì)linear svstem算網(wǎng),在木薯莖稈氣化過(guò)程中生成的灰渣為227生態(tài)重組系統(tǒng)線性系統(tǒng)豬/萬(wàn)頭·a萬(wàn)ta,相當(dāng)于8104t鉀肥。發(fā)酵過(guò)程中排放的CO2可用來(lái)生產(chǎn)可降解cOy萬(wàn)ta塑料(PPC)。該技術(shù)不僅減輕了CO2的排放,其產(chǎn)可燃?xì)?萬(wàn)t·a標(biāo)煤0.18品又可替代有污染的不可降解塑料。PPC中含有肥料/萬(wàn)t·a40%的CO2,可減少塑料制品對(duì)石油和天然氣資廢醪液/萬(wàn)t·a1源的消耗,是一種典型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)模式。每表2生態(tài)重組系統(tǒng)與線性系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比生產(chǎn)1tPPC可利用CO2045-0.5四,本系統(tǒng)排放Table 2 Comparison on economic efficiency of的CO2為24萬(wàn)ta,可以生產(chǎn)PPC約54萬(wàn)taeco-restructuring system and linear systemPPC每噸售價(jià)高達(dá)3萬(wàn)元,因此,每年可實(shí)現(xiàn)銷售生態(tài)重組系統(tǒng)/萬(wàn)元·a線性系統(tǒng)/萬(wàn)元·a收人約16億元。PPC16×10該系統(tǒng)燃料乙醇生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢醪液約34萬(wàn)ta,經(jīng)固液分離后可回收的固形物約15萬(wàn)肥料ta,用做豬飼料每年可飼養(yǎng)5萬(wàn)頭豬按每頭豬售-900價(jià)1000元計(jì),每年可獲得500萬(wàn)銷售收入。豬糞4結(jié)語(yǔ)經(jīng)過(guò)沼氣池發(fā)酵,在產(chǎn)生沼氣的同時(shí),又可生產(chǎn)出工業(yè)生態(tài)學(xué)為傳統(tǒng)工業(yè)邁向可持續(xù)發(fā)展提供高效滅蟲(chóng)菌的沼液、沼渣。沼液、沼渣是生產(chǎn)無(wú)公了戰(zhàn)略性的理論模式,以此為基礎(chǔ)所進(jìn)行的生態(tài)害農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料。該系統(tǒng)每年產(chǎn)鮮豬糞重組可較大幅度地降低生產(chǎn)過(guò)程的能耗,提高系約1.5萬(wàn)t按每千克鮮豬糞產(chǎn)生沼氣0.2m3沼渣統(tǒng)的環(huán)境相容性和經(jīng)濟(jì)效益。本文以年產(chǎn)25萬(wàn)t0.3kg、沼液2kg計(jì)算,可得沼氣750萬(wàn)ma,相木薯燃料乙醇的系統(tǒng)為例,通過(guò)引入起分解者及當(dāng)于6750t標(biāo)準(zhǔn)煤(1m3沼氣折合標(biāo)準(zhǔn)煤消費(fèi)者作用的成員,使物質(zhì)、能量在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)成09kg),可得沼渣和沼液345萬(wàn)四。經(jīng)過(guò)固液分為可能,形成工、農(nóng)業(yè)共生體。離之后的廢水進(jìn)行厭氧消化,按每噸廢水產(chǎn)生的生態(tài)重組后產(chǎn)生的可燃?xì)饪赏耆娲€性工沼氣為23m3計(jì)算四,可產(chǎn)沼氣782萬(wàn)ma,相當(dāng)業(yè)系統(tǒng)中燃料乙醇生產(chǎn)過(guò)程所消耗的煤,并且還于7038t標(biāo)準(zhǔn)煤。廢水經(jīng)處理后產(chǎn)生的消化污泥有相當(dāng)于0.18萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤的可燃?xì)馐Ｓ唷Ｆ湎到y(tǒng)約26萬(wàn)t,可提供給農(nóng)民做有機(jī)肥料副產(chǎn)物年可飼養(yǎng)生豬5萬(wàn)頭、有機(jī)肥料約30總而言之,該系統(tǒng)經(jīng)生態(tài)重組后每年產(chǎn)生的萬(wàn)t、PPC約54萬(wàn)t。每年可減少排放CO24萬(wàn)t可燃?xì)庀喈?dāng)于1.38萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤,燃料乙醇生產(chǎn)過(guò)當(dāng)量、廢液34萬(wàn)t、木薯莖稈等農(nóng)業(yè)廢棄物227程消耗1.2萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤,因此,產(chǎn)生的可燃?xì)饪赏耆f(wàn)t,減輕了由于燃料乙醇生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的沖全替代線性工業(yè)系統(tǒng)中的燃料,并且還剩余相當(dāng)擊。中國(guó)煤化工經(jīng)濟(jì)收入同時(shí)于0.18萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤的可燃?xì)狻ｐB(yǎng)豬5萬(wàn)頭,可生節(jié)約CNMHG部分實(shí)施達(dá)到產(chǎn)有機(jī)肥料約30萬(wàn)t、PPC約54萬(wàn)t。從環(huán)境效了預(yù)定的數(shù)。桶慧,等燃料乙醇能源系的生態(tài)重—以木薯原料為例生態(tài)重組不僅滿足了空間組織和聯(lián)系的高效[100KMS, DALE B E. Allocation procedure in ethanol性原則實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)、能量的良好通達(dá)性;還滿足production system from com grain [INternational了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境和諧的多功能性原則,從而初Journal of Life Cycle Assessment, 2002, 7(4): 237步實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益3者統(tǒng)的整體效應(yīng)。[l張華,闞久方薯于酒精廢液全回用技術(shù)應(yīng)用實(shí)例U污染防治技術(shù),200,13(2):119-120.[2]保國(guó)裕酒精發(fā)酵副產(chǎn)CO2資源化動(dòng)態(tài)與途徑甘蔗參考文獻(xiàn)糖業(yè),2008(2):43-47.ARNALDO WALTER. FRANK ROSILLO-CALLE[13] GRAEDEL T E, ALLENBY B R Industrial Ecology[M].PAULO DOLZAN, et al. Perspectives on fuel ethanolEnglewood Cliffs: Prentice Hall, 1995nsumption and trade [].Biomass and Bioenergy,[14]鄧南圣吳峰工業(yè)生態(tài)學(xué)—理論與應(yīng)用]北京2008,32(8):730-748化學(xué)工業(yè)出版社,20022]孫果宋,黃科林.循環(huán)經(jīng)濟(jì)中工業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)[5]鄧南圣,寧吳峰工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與工業(yè)系統(tǒng)的生態(tài)建——以廣西優(yōu)勢(shì)資源木薯為例化工技術(shù)與開(kāi)重組天津社會(huì)科學(xué),2005(2):78-81發(fā),2006,35():25-29[16] FROSCH R, GALLOPOLOUS NStrategies for manufac[3)CARLOS A CARDONA. OSCAR J SANCHEZ. Fuelturing]. Sci. Am., 1989, 261 (3): 52-14thanol production: Process design trends and integra[17] E M HARPER, T E GRAEDELIndustrial ecology: aes[J].Bioresource Technology, 2007, 98teenagers progres [JS Technology in Society(12):2415-24572004,26(2-3):433-45DDA, ZHIYUAN HU, GENGQIANG PL,“a即[18]駱偉峰,王紅林,陳礪,等,下吸式固定床氣化木薯莖ergy efficiency and potentials of cassava fuel ethanol in稈試驗(yàn)研究廣東化工,2008,35(6):l3-16Guangxi region of China P).Energy Conversion and[1!周雪花,楊茹,楊群發(fā),等生物質(zhì)氣化灰的肥效試驗(yàn)Management,2006,47(13-14);l686-1699研究安全與環(huán)境學(xué)報(bào),2008,8(6):56-59[5]黃詩(shī)鏗我國(guó)燃料乙醇原料應(yīng)走多元化道路U中國(guó)科[20鄭寧來(lái)我國(guó)二氧化碳全降解塑料新進(jìn)展塑料制技論壇,2005(6):52-556黃活,李開(kāi)綿葉劍秋,等中國(guó)木薯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究21]錢伯章,二氧化碳合成可降解塑料的現(xiàn)狀與進(jìn)展與對(duì)策{中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2006,22(5):421-426.橡塑資源利用,2008(2):34-37.T黃潔,李開(kāi)綿,葉劍秋,等中國(guó)木薯產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展對(duì)(2胡艷霞,李紅,王字,等北京郊區(qū)多目標(biāo)產(chǎn)出循環(huán)型策M(jìn)北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006596608農(nóng)業(yè)效益評(píng)估一以房山區(qū)南韓繼大型養(yǎng)豬一沼氣生8]羅培敏我國(guó)木薯現(xiàn)狀分析與發(fā)展研究耕作與栽態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)為例門中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2009,25(9):251培,2002(3):51-522579羅興錄廣西木薯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展對(duì)策中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2]羅剛,謝麗,周琪,等木薯酒精廢水資源化處理技術(shù)2004,20(6):376-379現(xiàn)狀與進(jìn)展!工業(yè)水處理,2008,28(8):1-5.3月9日,由全國(guó)生物質(zhì)燃料產(chǎn)業(yè)放量尚待政策加碼企業(yè)在生物質(zhì)發(fā)電工商聯(lián)新能源商會(huì)和方面取得了顯著進(jìn)中國(guó)科學(xué)技術(shù)館共同主辦的“中國(guó)生物質(zhì)能源履展,包括凱迪電力、國(guó)能生物發(fā)電集團(tuán)等企業(yè)都能示會(huì)”上,中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)工程院院士石元春接夠?qū)崿F(xiàn)生物質(zhì)電廠不同程度的盈利,而在生物質(zhì)受記者采訪時(shí)說(shuō),我國(guó)生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)擁有巨大的燃料開(kāi)發(fā)利用方面尚處于起步階段潛力,尤其在“十二五”期間,我國(guó)生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利石元春介紹說(shuō),在我國(guó)貧瘠的鹽堿地等邊際用有望在取代傳統(tǒng)化石能源方面取得顯著進(jìn)展。土地上可廣泛種植甜高梁,再用高梁稈發(fā)酵生產(chǎn)據(jù)中國(guó)工程院可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略咨詢報(bào)燃料乙醇。但是生物質(zhì)燃料市場(chǎng)的發(fā)展離不開(kāi)政告,我國(guó)生物質(zhì)能源的資源量是水能的2倍和風(fēng)策的支持,例如對(duì)業(yè)內(nèi)企業(yè)更多的財(cái)政支持,促進(jìn)能的35倍,且分布靠近東部沿海高能耗地區(qū)。近企業(yè)中國(guó)煤化工生物質(zhì)燃料的期每年可開(kāi)發(fā)的生物質(zhì)能源約合12億t標(biāo)準(zhǔn)煤,收購(gòu)CNMHGO超過(guò)全國(guó)每年能源總耗量的1/3。目前,我國(guó)不少編目《國(guó)際財(cái)經(jīng)時(shí)報(bào)》邢佰英)