湖南农业废弃物资源量估算及其综合利用分析

通过筛选确定各种系数,估算和比较了湖南的秸秆和畜禽粪便的资源潜力和开发潜力。结果表明:2016年湖南的秸秆资源总量为4 232.42万t;秸秆可利用量为3 267.43万t,折合标准煤为1 496.74万t;畜禽粪便总量4 900.95万t,尿液总量5 163.53,干物质资源量为1140.19万t;畜禽粪便干物质可利用总量为669.46万t,折合标准煤为316.37万t;湖南省农业资源废弃物可利用总量折标准煤超过1 800万t。对湖南农业废弃物的综合利用进行了分析,分析认为湖南农作物秸秆初步形成了肥料化、饲料化利用为基础,基料化、原料化利用为补充,能源化利用快速发展的秸秆综合利用格局;畜禽粪便利用以肥料化、能源化利用为主。     

江苏省4类主要秸秆和畜禽粪便空间分布及综合利用潜力研究

为明晰江苏省农业废弃物资源分布格局并进行利用潜力评估,推进农业废弃物资源化利用,助力农业全面绿色转型,本研究借助GIS构建数据批处理模型,测算各区县水稻、小麦、玉米和油菜4种作物的秸秆和猪、牛、羊、家禽4种畜禽的粪便产生量,及其在肥料化、能源化方面的利用潜力理论值,并结合热点分析结果为江苏省农业废弃物综合利用提供政策建议。结果表明：2020年江苏省4种主要作物秸秆可收集总量高达3 972.00万t,以水稻和小麦秸秆为主,集中分布在江苏北部和中部。分析其肥料化利用潜力,理论上相当于1 511.89万t有机碳、12.04万t N、1.59万t P、24.49万t K,能源化理论上相当于1 617.52万t标准煤或6.5×10⁹m³沼气;江苏省4种主要畜禽粪便产生总量为4 560.77万t,家禽粪便与猪粪最多,主要分布在东部边界和西北部地区。分析其肥料化利用潜力,理论计算相当于737.00万t有机碳、31.15万t N、29.86万t P和26.89万t K,能源化利用可折算成1 036.95万t标准煤或4.9×10⁹m     

广安市农业废弃物资源化利用现状及潜能分析

本文对四川省广安市畜禽粪便、农作物秸秆等主要农业废弃物资源化利用现状进行了研究,对广安市农业废弃物作为可再生能源利用的资源可利用潜能进行了量化分析,得出广安市年可回收畜禽排泄物数量为276.64万t,可转化的标准煤量为42.07万t;秸秆资源可利用总量为186.39万t,可转化的标准煤数量为91.71万t。最后,对农业废弃物资源化利用提出了对策。     

我国农业生物质能利用现状及发展前景

正一、我国农业生物质能资源种类(一)秸秆我国农作物秸秆产量每年近7亿t,而农产品加工业的废弃物则高达8000多万t。近年来,包括草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等以提供能源为主的能源作物已逐渐成为农业生物质能的一大资源。考虑到农作物秸秆可获得性的特点,预计我国农业生物质资源可转化为能源的农作物秸秆资源量为3亿t,折合标准煤为1.5亿t。(二)畜禽粪便     

黔西南州畜禽粪便资源的时空分布特征及能源化潜力

为黔西南州畜禽粪便资源的科学规划与开发利用提供依据,利用《黔西南州统计年鉴》(2006-2016)数据,研究黔西南州畜禽粪便的资源潜力与时空分布特征,并通过产沼气潜力评价其能源化潜力。结果表明:2006-2016年,黔西南州畜禽粪便资源产生总量由2006年的905.07万t减少至2016年的588.05万t,年均减少4.22%,其中牛粪便和猪粪便是其主要来源,二者分别占全州畜禽粪便总量的73.16%～78.94%和14.65%～18.37%,而马、羊及家禽等畜禽粪便合计仅占5.65%～9.21%。黔西南州畜禽粪便资源总体上分布不均,县域潜力差异较大,兴义市畜禽粪便产生量最大,占全州总量的比例超过20%;其次是安龙、望谟、兴仁及贞丰,占全州总量的比例分别为15.2%、14.57%、13.06%和12.11%。2016年黔西南州畜禽粪便资源产沼气的总潜力约2.733亿m~3,折合19.51万t标准煤,其中兴义、安龙、望谟、兴仁和贞丰的产沼气潜力相对较高,分别占总量的20.95%、16.09%、15.14%、13.47%和12.57%。     

福建省规模化畜禽养殖场沼气资源调查与分析

该课题研究的主要目的是通过对全省畜禽养殖业污染源普查,系统掌握福建省猪、牛、鸡三种畜禽养殖总量,通过典型调查,掌握猪、牛、鸡等畜禽的日食物量,通过动物的食物量测算出三种动物的畜禽粪便产生量,通过等值、等量换算方式得出如下结论:第一,2007年福建省猪、牛、鸡三种畜禽粪便产生量分别为猪1057.65万t、牛694 万t、鸡198万t,三种畜禽粪便产沼气潜力为11.11亿m3,其中规模养殖场沼气潜力为5.12亿m3.第二,大力发展"牧--沼--果(草、菜、烟)"循环农业模式既可开发沼气资源,又可以减少农业废弃物排放.     

宁夏畜禽粪便数量及能源潜力分析

利用2017年《宁夏统计年鉴》数据,研究宁夏畜禽粪便的资源数量与空间分布特征,评价其能源化潜力,为宁夏畜禽粪便资源的科学规划与开发利用提供依据。结果表明:2016年宁夏畜禽粪便资源产生总量为1 038.2万t,主要分布在吴忠市、固原市和银川市,分别占宁夏畜禽粪便资源总量的35.56%、25.00%、20.10%。从县(区)角度看,吴忠市利通区、西吉县和银川市所辖三区畜禽粪便资源量分别占宁夏总量的18.24%、7.6%和7.5%。2016年宁夏畜禽粪便资源产沼气的总潜力约6.37亿m3,折合标准煤45.5万t,吴忠市、固原市、银川市分别占宁夏的36.3%、23.7%和18.7%,替代2016年宁夏工业综合能源消耗标准煤当量比例为2.6%、13.58%和0.33%。     

广安市农业废弃物资源化利用潜能研究

本文对四川省广安市主要农业废弃物畜禽粪便、农作物秸秆等资源化利用现状进行了研究,对广安市农业废弃物作为可再生能源利用的资源可利用潜能进行了量化分析,得出广安市畜禽年可回收排泄物数量为276.635万吨,可转化的标准煤量为42.7万吨;秸秆资源可利用总量为186.39万吨,可转化的标准煤数量为91.71万吨。最后对农业废弃物资源化利用提出了对策建议。     

四川省秸秆和畜禽粪便县域分布特征和资源化利用潜力

为明晰四川省近年秸秆和畜禽粪便分布格局和特征,基于2018年四川省县域尺度主要粮油作物产量和畜禽出栏量,通过空间分析明确四川主要粮油作物秸秆(水稻、小麦、玉米、油菜)和畜禽粪便(牛、羊、猪、家禽)资源分布状况及聚集区,探讨各县秸秆和畜禽粪便循环利用潜力和途径。结果表明：四川省2018年秸秆可收集总量为2 808.55万t,呈现“一个中心,东密西疏”的分布规律,秸秆种类以玉米和水稻秸秆为主;畜禽粪便总量为8 162.02万t,呈现“三个中心,外密内疏”的分布规律,猪粪占绝对优势,占比高达57.8%。2018年四川省秸秆肥料化理论上可节约当年全省7.4%氮肥和5.0%磷肥投入,可全量替代当年全省钾肥用量,秸秆能源化可替代1 422.71万t标准煤或6.22×10⁹m³沼气。2018年四川省畜禽粪便全部肥料化可节约当年全省42.6%氮肥投入,可全量替代当年全省磷肥和钾肥用量,畜禽粪便能源化利用可折算成835.19万t标准煤或4.15×10⁹m³沼气。99%、95%和90%置信区间秸秆热点县分别有30、40...     

三江源区生物质资源沼气化利用潜力评价

分析和评价三江源区生物质能资源潜力,是建设庭院生态经济模式的基础。通过构建模型的方法,对三江源区的养殖业生产和牧区居民生活过程产生的畜禽粪便和人粪尿等生物质能源潜力进行了估算,分析结果表明,仅2011年,江河源区产生的牲畜粪便总量为5 819.31万t,人的粪便总量为135.92万t,合计5 955.23万t,如果进行沼气化利用,可产生沼气11.23～18.84亿m³,相当于7.97～13.38亿kg的标准煤,对三江源生态移民点和灾后恢复重建点发展能源型庭院生态经济模式具有重要作用。     

吉林省主要农作物秸秆空间分布特征及沼气潜力分析

基于吉林省主要农作物水稻、玉米、薯类、大豆、油料作物的产量，本文利用草谷比系数和可收集系数分区域估算不同种类的农作物秸秆资源量，以未被利用的秸秆资源量为原料，计算秸秆资源的沼气利用潜力。结果表明，2020年吉林省主要农作物秸秆理论资源量为6 522.51万t，可收集资源量为5 393.73万t，中部地区秸秆资源较多，东南地区较少，其中长春市秸秆资源最多。吉林省未被利用的玉米、水稻秸秆资源为1 291.29万t，折合标煤667.30万t，通过沼气工程处置，产沼气潜力为40.16亿～58.67亿m³，折合标煤343.52万～502.00万t，可以减排二氧化碳913.76万～1 335.32万t，能源转化率可达51.48%～75.24%；如果全部用于发电，发电潜力为72.27亿～129.08亿kW·h。产沼气潜力最大的地区是松原市，为8.83亿～12.96亿m³，发电潜力为15.89亿～28.51亿kW·h。通过分析农作物秸秆资源量及空间特征，估算不同地区农作物秸秆的沼气潜力，对吉林省农作物秸秆的合理利用及沼气工程建设发展具有非常重要而深远的意义。     

河南省农业生物质资源能源利用潜力分析

为了挖掘农业生物质资源的能源利用潜力,根据河南省农业统计数据(农作物产量和畜禽养殖量),经计算可知,河南省每年可用农业生物质资源量折合标准煤约3 045万t;采用不同的生物质供热和发电技术,每年具有1.74×107 MJ供热潜力和542亿kW.h发电潜力,可节省2 455万t标准煤。河南省农业生物质资源具有巨大的能源利用潜力。     

1995—2014年中国农作物秸秆沼气化碳足迹分析

通过构建农作物秸秆沼气化利用潜力估算模型和秸秆沼气燃烧的碳足迹模型,对1995—2014年中国主要农作物秸秆资源量、秸秆沼气化潜力及其温室气体减排潜力进行计算,并分析了标准煤燃烧、秸秆直接燃烧及秸秆沼气燃烧的碳足迹,揭示了秸秆沼气化的减排效果。研究结果表明:1)1995—2014年秸秆资源量(含田间秸秆和加工副产物)年均值为7.55亿t。2)秸秆沼气化潜力巨大,若将其中37.5%的农作物秸秆沼气化,平均每年可产1 188.9亿m~3沼气,可替代约0.85亿t的标准煤。3)与秸秆直接燃烧碳足迹相比,秸秆沼气燃烧碳减排效果明显,1995—2014年秸秆沼气燃烧的碳足迹年均减少2.08亿t(CO_(2eq)),较秸秆直接燃烧减排46.8%。秸秆沼气化利用能够明显减少温室气体排放量,发展潜力巨大。     

阜宁县农业废弃物的无害化治理调查报告与资源化利用建议

农业废弃物的治理是改善农村生态环境、促进废弃物综合利用、减轻农业生产和生活污染、加快新农村建设的重要举措。阜宁县农业废弃物总量215.56万t,其中:农作物秸秆总量100万t,畜禽粪便115.56万t(规模畜禽粪便93.6万t)。2016年,阜宁县完成所有河道和村庄河塘的疏浚工作,基本实现了城乡生活垃圾和乡镇医疗废弃物的无害化处置;绿色食品和有机食品基地比例高于全省平均水平;秸秆利用总量95.5万t,秸秆综合利用率达95.5%。     

山东省主要农作物秸秆肥料化及沼气化利用分析

农作物秸秆不合理利用不仅会造成大量资源浪费,而且直接焚烧产生的温室气体严重破坏大气环境.本文对山东省2017年17个地级市农作物种植情况进行统计,概算出山东省主要农作物的秸秆资源总量.评估秸秆肥料化对于补充土壤N、P、K及有机质含量的效果;构建秸秆沼气化利用及碳排放数学模型,计算秸秆沼气化潜力,对其燃烧利用后的碳排放量进行评估,为秸秆沼气化碳减排工作提供参考依据.结果表明,山东省2017年秸秆资源总量为6 433.66×104t,肥料化还田的秸秆养分可替代64.77×104t的尿素,34.16×104t的过磷酸钙和81.02×104 t硫酸钾,可补充土壤有机质835.50×104t;秸秆沼气化潜力为17 288.25×105 m3,折合标准煤1.23×106t,较秸秆直接焚烧减少240.43×104t碳排放量.     

福建省规模化养猪场温室气体减排效益评估

【目的】评估福建省规模化养猪场利用沼气工程处理粪便产生的温室气体减排效益,以推动规模化养猪场沼气工程建设,实现生猪养殖业清洁生产。【方法】根据国际通用的温室气体减排量计算方法,以2010年和2015年为例,计算福建省规模化养猪场粪便资源量及沼气生产潜力,评估粪便资源全部用于沼气工程建设所带来的减排效益。【结果】2010年和2015年福建省规模化养猪场排泄物干物质总量分别为169.93万t和163.29万t,其产沼气潜力分别为7.14亿m~3和6.86亿m~3。假设规模化养猪场粪便所产沼气全部用于替代薪柴,则分别可替代薪柴245.42万t和235.84万t,减少CO_2排放量分别为268.74万t和258.25万t;假设规模化养猪场粪便所产沼气全部用于替代煤炭,则分别可替代煤炭130.85万t和125.74万t,减少CO_2排放量110.89万t和106.56万t。如果养猪场粪便全部用于沼气工程,则分别可减少CH_4排放3.59万t和3.45万t。【结论】沼气工程在有效处理禽畜粪便的同时生产了优质燃料,沼气替代传统能源减少了CO_2排放,禽畜粪便厌氧消化减少了CH_4排放,带来了显著的社会经济及环境效益。     

甘肃临夏北塬灌区农业废弃物沼气化资源潜力及循环农业经济模式分析

【目的】研究甘肃省临夏县北塬灌区农业废弃物沼气化资源的潜力及以农业废弃物为基础的农业循环经济模式的效益。【方法】在对临夏县北塬灌区9个乡镇实地调查的基础上,分析了临夏县北塬灌区农业废弃物沼气资源的开发潜力,并对该区典型的“沼气池畜禽圈粮(果、菜)”三位一体的沼气生态农业循环经济模式的结构和效益进行了研究。【结果】临夏县北塬灌区具有丰富的沼气资源,年产农作物秸秆8.90万t,畜禽排放物191.5万t,粪尿产气量占总发酵原料沼气潜力的84.4%,具备建立以沼气工程为纽带的生态农业条件。【结论】在临夏县建立以沼气工程为纽带的生态农业循环经济模式,能实现资源的多层次循环利用,改善当地生态环境,并可取得显著的经济、社会和生态效益。     

中国畜禽粪便的能源潜力与氮磷耕地负荷及总量控制

通过估算1978—2011年间中国畜禽养殖业畜禽粪便产生量及其氮、磷和COD含量的变化,分析了中国畜禽粪便的来源结构、氮磷耕地负荷及产沼气潜力。结果表明:中国畜禽粪便主要来源于牛、猪、羊和家禽。1978—2011年,中国畜禽粪便的产生量和COD含量分别增加了1.35倍和0.91倍,至2011年分别达25.45亿t和2.33亿t。2011年中国畜禽粪便产沼气潜力为757.04亿m3,折合0.54亿t标准煤,其中河南、四川、河北、山东和内蒙古5个地区的产沼气潜力相对较高。中国畜禽粪便氮、磷产生量均呈上升趋势,从1978年到2011年分别增加了1.39倍和1.66倍,至2011年分别达到1 419.76万t和247.98万t。2011年,中国大部分地区或省份畜禽实际养殖量已经超过50%环境容量,氮、磷污染风险较高的地区主要分布于山东、北京、湖南、湖北、广东、广西、辽宁、天津、河北、福建、河南和海南等东部沿海经济发达省份,这些地区应严格控制畜禽养殖数量,而内蒙古、江西、四川、山西、西藏、陕西、青海、宁夏、甘肃和新疆等地区还有适当扩大养殖规模的空间。     

低碳背景下四位一体循环农业模式研究——以新疆南疆棉花秸秆资源循环利用为例

农业废弃物作为可"变废为宝"的资源,其循环利用成效对于农民增产增收、改善农村环境、推进"两型农业"快速发展及生态文明建设进程具有重要意义。文章通过构建农业废弃物的碳排放量核算指标体系,在科学估算2007～2016年南疆棉区棉花秸秆资源不同利用方式碳排放量的基础上,结合棉区实际,设计出在低碳背景下实现以棉花秸秆发酵沼气为核心的"四位一体"循环模式,即"秸秆—沼气—有机肥还田—低碳农业"。结果表明:(1)新疆南疆棉区棉花秸秆资源的利用潜力巨大,2016年可收集棉花秸秆资源量为898. 646万t,年均可收集量达670万t。(2)2007～2016年南疆棉区棉秆不同处理方式的年平均碳排放总量为266. 664万t,年平均碳排放强度为3. 12 t/hm~2,不同利用方式碳排放量由大到小排序依次为:秸秆薪柴燃料秸秆焚烧秸秆肥料化秸秆饲料化秸秆发酵沼气。(3)以棉花秸秆发酵沼气为中心"四位一体"循环模式的基本实现路径为"棉花秸秆—沼气池—沼气发电—提供农户生产生活用能"、"棉花秸秆—沼气池—沼渣、沼液—肥料化—有机肥还田—果蔬种植"、"棉花秸秆—沼气池—沼渣、沼液—饲料化—畜禽粪便—有机肥还田—棉花、果蔬种植"。     

我国农作物秸秆转化生物能源潜力评估

农作物秸秆是一种价格低廉的可再生资源,燃料化是其资源化利用的重要途径。以农作物经济产量为依据,对我国各类农作物秸秆的产量和可收集利用量进行估算,进而评估其生物转化甲烷和燃料乙醇的潜力。2014年我国农作物秸秆产量达72 836.9万t,其中可收集利用量达60 986.1万t。玉米秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆为前三大秸秆资源。河南省、黑龙江省和山东省的秸秆资源是最为丰富。以热值估算,仅玉米秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆三大秸秆可折合标准煤量20 177.5万t。基于微生物发酵工艺估算,我国主要农作物秸秆可生产甲烷1 286.8亿m~3,或可生产燃料乙醇1 823.5亿升。我国农作物秸秆的可收集利用量巨大,以其为原料生产生物燃料具有广泛的开发前景。