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生物质气化灰肥效及其复配工艺的研究
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摘要
能源开发和利用与环境保护是密不可分的。中国既是世界上能源生产和消费大国,也是世界上环境污染较严重的国家之一。近年来,人们已经开始感受到环境恶化给生存条件带来的威胁和影响,开始关心大气质量和环境保护问题。环境保护对能源战略有十分重要的影响,环境因素将会明显的制约我国能源的发展。随着生物质气化发电技术的成熟和发电工程规模的不断增大,生物质气化灰的资源化利用也成为生物质气化发电技术领域关注的一个热点。生物质气化灰是生物质气化发电的副产物,农作物秸秆所含的钾在气化过程中全部以无机盐的形式留在灰中,生物质气化灰的含钾量一般在1.0%以上,高的可达10%左右,其中80%~90%是水溶性钾,易被作物根系吸收利用,还含有丰富的氮、磷及钙、镁、锌、钼、锰等微量元素,利用生物质气化灰生产复混肥料,产品既含氮、磷、钾三大营养元素,又含有机质和微量元素,有利于农作物生长和提高肥料利用率。以生物质气化灰为主要原料生产复混肥料,不但可以缓解钾肥紧缺的状况,同时对实现生物质气化灰的资源化利用和保护生态环境具有重要的实际意义。
     本文在国家863计划项目“生物质气化发电优化系统及其示范工程”(编号:2003AA514010)的支持下,通过试验主要研究生物质气化灰的主要组成特点、肥效以及复混肥的生产工艺技术。试验研究结果为:
     (1)以稻壳为气化原料的生物质气化灰中全钾含量为2.14%,全磷含量为0.24%。
     (2)通过肥效试验对生物质气化灰和普通钾肥进行比较,结果表明:在施相等肥料情况下,添加生物质气化灰的试样与单纯施化学肥料的试样相比,除黄瓜外,空心菜、油麦菜、樱桃萝卜、上海青试样发芽时间略早于单施化学肥料的试样;后期长势也明显优于单施化学肥料的试样,叶片厚而有光泽;前者在生长过程中没有虫害现象,后者有虫害现象;在生物质气化灰中添加氮、磷后的试样比单一肥料试样长势良好。
     (3)采用圆盘造粒技术生产复混肥的工艺试验,结果表明:设计配方氮磷钾比例为15-6-9的复混肥,经检测养分含量为14.60-6.10-10.02,粒度为95.8%,含水量为1.7%,各项指标均符合国家复混肥质量标准要求。
     (4)黄瓜在气化灰复混肥的生长趋势稍微超过普通复混肥中黄瓜的生长趋势,不管是植株高度,叶片宽度还是叶片长度,都优于普通复混肥,这与气化灰中含有钙、硼、锌等能促进黄瓜生长的微量元素是分不开的:另外,气化灰复混肥和单纯的混在一起没有加工的氮、磷、气化灰相比,黄瓜在加工过的气化灰复混肥中生长趋势稍差于没有加工过的掺混肥料。
     (5)利用生物质气化灰生产复混肥技术的经济效益分析,结果表明:工程寿命期间的净现值为22306.95元,静态投资回收期为7.67a,内部收益率为10.1%,项目可行。
ABSTRACT It is not dividual that energy exploitation and environment protection. China is one of the biggest countries on producing and consuming energy resource, and it is also one of the badly polluted countries.In recent years,people have perceived the threat and effect with the circumstance exacerbate,they begin to pay attention to atmosphere quality and entironment.To protect the environment is very important energy tactic.The environment factor will be significantly constrained by energy development.With biomass gasification power generation technologies mature and the size of the project generating growing,biomass gasification ash utilization of the resources become a hotspot on the biomass field.Biomass gasification ash is outgrowth of the biomass gasification for power generation,The kalium in the straw is all salts in the form of ash in the gasification process.it is about above 1.0%,some can overtop 10%,and 80~90%is water-solubility kalium,it is easy to absorb by crop,it also contain N、P、Ca、Zn、Mu、Mg etc.Using the biomass gasification ash to produce compound fertilizer,the products both have N、P、K and organic compound and microelement,it is propitious to crop grow and improve utilization rate.Using the biomass gasification ash to manufacture compound fertilizer,it is not only abate the status that short of kalium but also can implement biomass gasification ash utilization of the resources and protecting the ecological environment has important practical significance
     This article is under the support that the 863 national projects "biomass gasification for power generation and optimization system demonstration projects" (the serial number:2003AA514010),we do the research on major component characteristics、fertilizer effect and technology of biomass gasification ash through the experiment.The main contents and conclusions are as follows:
     (1)In the paddies ash,kalium is 2.14%,phosphor is 0.24%.
     (2)According to fertilizer effect experiment of biomass gasification ash,the experimental results indicate:under the same nutrition conditions,biomass gasification ash compares with the fertilizer:the gemmiparous time is earlier than the time of the fertilizer except the cucumber;late growing significantly better than the latter,the laminae is thick and lustrous;at the course of growing the former has not insect pest but the latter has;growing is better than single fertilizer when add nitrogen and phosphor to biomass gasification ash.
     (3)Produce compound fertilizer can adopt disc granulation technology,the experimental results indicate:design the direction for producing fertilizer is 15-6-9,by testing the result is 14.60-6.10-10.02,granularity is 95.8%,the aquiferous quantity is 4.7%,these are eligible basically.
     (4)In the biomass gasification ash compound fertilizer cucumbers grow better than common compound fertilizer,as the height,the breadth and length of lamina,it is not dividual that it has microelement as Ca、B、Zn etc.In the biomass gasification ash,they can accelerate cucumber grows;otherwise,we can observe which does not artifactitious biomass gasification ash fertilizer grows better than biomass gasification ash compound fertilizer,it has the phenomena that fertilizer effect balance out.
     (5)Benefit analyse:the results show that net present value(NPV)is 22306.95 Yuan,and static pay back period is 7.67 year,internal rate of return(IRR)is 10.1%.
引文
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