生物质能源工程技术

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生物质能源工程技术范文第1篇

0　引 言

随着中国经济与社会发展的持续加速，能源资源短缺和环境污染问题日益突出。加快生物质能开发利用，开辟新型能源供应， 对于缓解国家能源供需矛盾，减少化石能源消耗，有效保护生态环境，促进农村经济和社会可持续发展具有积极的推动作用。提高资源利用效率，发展可再生能源资源，加快发展循环经济，保障国家能源安全，将成为我国经济发展的一项重要战略任务。

1　生物质能利用现状及发展目标

1.1 生物质能利用现状

截至2006年10月，黑龙江垦区应用新型专利技术，建设了7处秸秆气化集中供气工程、3处大中型沼气工程、3700户户用沼气池、6套秸秆固化成型燃料机组、15套稻壳发电机组，建设总投资28400万元。秸秆气化工程年利用作物秸秆5800t，可节约常规能源折合标准煤900t，直接受益农户2196户。大中型及户用沼气工程年可处理畜禽粪便6万t，节约常规能源折合标准煤2200t，直接受益农户5100户。利用秸秆固化成型技术生产秸秆固化燃料年可替代原煤4200t。稻壳发电机组总装机容量达24800kW，年可利用稻壳21万t，年发电量4590万kW。应用生物质气化、固化及稻壳发电技术，提供新型清洁能源，改善了传统用能方式，提高了生活质量和用能品位，降低了生产和生活成本，防止了畜禽粪便污染，既取得了较好的经济效益，也带来了减少二氧化碳、二氧化硫、废弃物等污染物排放的环境效益，为垦区节约能源、保护生态环境走出了一条新路。

目前存在的主要问题，一是受传统观念影响，农村能源开发利用与垦区经济社会总体发展水平差距较大，资源潜力没有得到有效开发，现代农业循环经济产业链还没有形成。二是生物质能源技术及装备处于较低水平，其可靠性和稳定性有待进一步提高。三是生物质能源项目初始投资较大，比较效益低下，难以实现市场化、商业化运作。

1.2 发展目标

“十一五”期间，黑龙江垦区大力推进以生物质为原料的气化、固化、液化及发电工程建设，计划建设40个生物质气化站，生物质固化燃料年生产能力达到20万t、液化燃料5万t，装备20台套稻壳发电机组，装机容量4万kWh，建设2座生物质直燃发电、热电联产装置，装机容量5万kWh。生物质年利用量占一次能源消费总量的8%，发电装机容量占全国的2%。

2　开发利用生物质能的优势与潜力

黑龙江垦区地处东北三江平原，总面积5.62万km2。其中，耕地面积220万km2，农业机械总动力433.6万kW，总人口158.6万人，年粮食生产能力达1000万t，已成为国家重点商品粮基地和现代农业示范基地，因此，发展生物质能源具有独特优势与潜力。

一是资源优势。黑龙江垦区年可利用作物秸秆量达800多万t。2005年末，大牲畜存栏80.5万头，生猪存栏174万头，年畜禽粪便量达622万t。集约化、规模化生产为生物质能利用提供了基础保证。有效利用作物秸秆及畜禽粪便等生物质能，可进一步调整生产用能结构、提高生活用能质量、改善当地生态环境、促进农民增收、实现农业和畜牧业可持续发展。

二是机械化优势。现代农机装备作业区已达到160个，大马力作业覆盖面积约900万亩，农业综合机械化率达到93%，农机化总水平居国内领先，机械化作业为生物质收集利用提供了先决条件。

三是农垦小城镇建设优势。按照垦区“十一五”规划，计划将原有2000多个生产队合并建成660个管理区，农业职工全部集中居住，住宅全部实现砖瓦化。利用小城镇基础设施完善、服务功能齐全、信息便捷的优势，使更多的农业富余劳动力向小城镇转移，壮大城镇经济规模和人口规模，为生物质利用提供了发展空间。转贴于

四是典型示范优势。在国家和省有关部门积极支持下，已建成多处大中型沼气、秸秆气化、秸秆固化、稻壳发电等生物质能源示范工程项目， 积累了丰富的建设经验，为生物质利用提供了技术支撑。

3 生物质能工程技术方案及可行性

3.1大中型沼气工程

3.1.1工艺方案

综合考虑大中型养殖场物料特点及北方地区气候寒冷等因素，适宜采用底物浓度高、加热量小、运行费用低和沼液量少的“能源生态型”卧式池中温发酵工艺。工艺流程示意图如下（见图1）。

3.1.2可行性

发展大型沼气工程及沼气综合利用，是解决垦区规模化养殖粪便处理、发展生态有机农业的最有效途径。充分利用畜牧业废弃物生产清洁能源，可进一步改善农场职工生活条件，减少环境污染，探索和形成垦区“粮-畜-沼-肥-粮”的资源良性循环生态农业新模式。

实践证明该工艺在北方地区运行稳定，产气效率平均高达0.6m3/（m3.d），沼气、沼渣、沼液应用前景广阔，具有较好的经济和社会效益，适宜在6000头猪以上的规模化养殖场及集中居民区附近建设。

3.2 秸秆气化集中供气工程

3.2.1工艺方案

推广使用下吸式固定床气化炉技术。下吸式固定床气化炉具有以下优点：(1)操作简便，运行可靠；(2)原料适应性强；(3)气化效率高；(4)热裂解充分，焦油含量低。工艺流程示意图如下（见图2）。

3.2.2可行性

以往农作物收获以后，除少量的秸秆粉碎后还田用于饲料及烧柴外，其余全部在田间烧掉，造成资源极大浪费，也给环境带来了污染。同时，随着煤炭、液化石油燃气价格不断上涨，居民生活用能成本不断增加。充分利用秸秆燃气，则可以更好地满足人们的生活需要，提高生活用能品位，带来良好的经济效益和社会效益。

3.3生物质液化燃料工程

3.3.1工艺方案

根据黑龙江垦区地域及气候特点，重点发展甜高粱秸秆制取燃料乙醇。工艺流程示意图如下（见图3）。

发展燃料乙醇有利于中国能源多元化、减少环境污染、发展畜牧养殖、增加农民收入。黑龙江垦区土地资源丰富，种植甜高粱产量高，成本低。生产甜高粱乙醇，可替代石油资源，减少车辆尾气污染，废渣废液可作优质饲料和液体肥料综合利用，是一项从种植到加工、从农业到能源的新型能源农业工程。

目前，黑龙江垦区在已建成甜高粱良种繁育基地的基础上，又扩大试种面积3000km2，为生产燃料乙醇提供了原料保证。

3.4生物质发电工程

秸秆发电是一项新兴能源产业。据调查，黑龙江垦区粮食作物区25km半径内，大豆、玉米、水稻等秸秆剩余量达58万t。随着农业生产科学技术不断发展， 粮食单产进一步提高，秸秆剩余量将进一步增加。发展秸秆发电， 一是可以加快秸秆转化步伐，增加农民收入，实现经济协调发展； 二是可以增加电力供应，拉动工业经济增长；三是可以提高资源利用效率，改善生态环境；四是可以拉动农区运输服务等相关产业发展。

项目采用具有国际先进水平的生物质直燃发电技术，工艺系统主要包括机组、电气、热力、燃烧、燃料输送、水处理、除灰、采暖、通风、除尘、消防等装置。 黑龙江农垦所属宝泉岭、红兴隆、建三江、牡丹江、九三等地区地质条件良好，水源充足，交通方便，电力接口便捷，可充分利用发电余热等优势，适宜建设25～50MW秸秆热电联产发电项目。

4　发展生物质能源的对策措施

（1）进一步加大《可再生能源法》的宣传力度。通过典型示范，提高开发生物质能源的认识，加快农村能源项目的推进和落实，形成全社会支持生物质能发展的良好氛围。

（2）全面开展生物质能资源评价。制定农业生物质资源评价技术规范，调查生物质资源量、能源作物适宜土地资源量，选育能源作物优良品种。

（3）推动生物质能技术进步。鼓励科研和教学单位加强生物质能工程技术研发能力建设，对生物质能关键和共性技术进行自主研发和引进吸收，优先支持采用自主知识产权的生物质能技术示范和转化项目。

（4）培育完善生物质能技术服务体系。整合市场资源，拓宽服务范围，加强生物质能技术服务队伍建设，提高技术服务能力，积极推广应用生物质能新技术和新产品，实现生物质能由公益性建设逐步向市场化运作、物业化管理方向发展。

生物质能源工程技术范文第2篇

1994年3月25日国务院第16次常务会议通过的“中国21世纪议程”--中国21世纪人口、环境与发展白皮书中写道：“开发利用新能源和可再生能源。把开发可再生能源放在优先地位，加快水能、生物质能、太阳能、风能、地热能、海洋能的开发，提高可再生能源在能源结构中的比例”。这是我国政府对联合国作出的政治承诺，也是各级政府和经济管理部门一项重要工作。

1、实施小康家庭能源工程，推进沼气的集约化经营，促进生物良性循环，建立生态农业。

生态农业的基本特点：充分合理利用自然资源，依靠生物之间的多种物资循环，在良性循环中保持相对平衡，系统内部的物质可以多次重复利用；从时间上和空间上不断提高太阳能的利用率和生物能的转化率，求得投入少产出多，达到生产水平较高，土地利用率较高、经济效益和生态环境质量较好的目的。

生态农业本身就是一种多元能源的农业发展道路，开发农村能源是建设生态农业的战略措施。以多级循环为主的生态农业，有各种各样不同模式和类型，其中以沼气为纽带的生态模式堪称是一枝独秀。沼气生产过程不仅可以最大限度地利用太阳能，并在沼渣沼液中保持原有的N、P、K等元素和有机质成为生态系统第二循环过程中的优质有机肥料和饲料，大大提高生态系中能流和物流的质量，这就是沼气生产在生态农业中的起的突出作用。

现在全国已有60%以上的沼气户（约300万农户）发展以沼气为纽带的庭院经济，农民增加收入9亿元以上。湖北省开展沼气、沼液、沼渣的综合利用的农户已超过20万户，年增收4000多万元。“九五”期间，随着农村产业结构的调整，为农村沼气发展提供良好机遇，湖北省将新增20-25万户农村家用沼气池用户，开展“三沼”综合利用农户将达到35万户以上，种植业、养殖业与沼气三结合或种植业、养殖业、加工业、沼气四结合利用类型的模式将进一步推广普及。为使这种模式在湖北省农村大量发展实施，应该注重选择各种养殖、种植业专业户大力举办沼气，以期获取最好的能源、生态经济效益，同时提高农民用能质量和水平，充实小康内涵。

2、实施能源--环保工程，推进城乡有机废水的厌氧消化处理，获得环保能源双效益。

目前，我国工农业有机废物废水排放量相当大，据统计，1990年轻工系统仅制糖、食品发酵、皮革等行业排放的高浓度有机废水就达60亿吨，占全国工业废水排放总量的22%，废水中含有机物排放量的50%，若利用其中的50%，即125万吨来制取沼气，年产沼气可达12.5亿M3，相当于原煤125万吨，标准煤90万吨，可发电17.86亿KW·h。同时，全国“菜篮子工程”的全面建设，集约化畜禽场的粪便排放量迅猛增加，给环境造成越来越大的压力。解决这一问题的最优化方案是采用生物质能的厌氧消化技术。以有机废物废水和禽粪粪便为原料，兴建大中型的沼气工程，既可以有效地治理环境污染，又能为当地职工和居民提供优质气体燃料，还可以利用发酵后的沼渣，生产养鱼喂猪的颗粒饲料。

近十年来，湖北省的厌氧消化技术经多学科、多部门的科研攻关，取得了较大的进展。在禽畜粪便的处理方面，先后兴建了容积分别为200-800立方米的沼气工程，采用上流式厌氧污泥床处理工艺，中温发酵，平均产气率0.5-0.8m3/m3·d。特别是1994年由武汉市能源所负责设计建造的荆门出口猪场能源环保工程，采用上流式厌氧污泥床加固液分离器，后期为射流曝气好氧处理，使得最后出水达到国家二级排放标准，在工业有机废水处理方面，共兴建了九处工程，首先在淀粉废水的中试研究上取得成功。为全国淀粉废水处理首开先河。紧接其后，酒厂的废水处理进入，先后在七个酒厂兴建了沼气工程，总容积3250立方米，采用中高温发酵，滞留期4-5天，产气率3-3.5m3/m3·d。湖北省这些大中型沼气工程实现了工厂化产气，商品化供气，使能源建设上了一个新的台阶。它们有效地处理了酒厂的有机废水和集约化禽畜场厂的粪便，改善了环境卫生，对保护生态，促进生产，都具有明显的效益。“九五”期间，湖北省将按照国家制定的计划，重点在大中城市郊区、“菜篮子”工程基地，实施采用厌氧消化技术，以保护环境，兼取能源回收的能源--环保工程10-20处。近期首先在松滋、天门等地，兴建一批发酵工程总容量在1000m3以上的大型工程，实现集中供气，同时治理环境污染。

大中型沼气工程，作为一项新兴能源--环保工程，具有与其他能源工程（如城市煤气）不同的优越性的特点；

a、在工程目标上，煤气工程单纯制气，而沼气工程除制气外，又治理污染，并可获取有机肥料，而且不同的工程有不同的侧重点。

b、在制气原料上，煤气工程使用煤炭，这些煤炭还需经长途转运，而沼气工程使用就地可取的可再生生物质如禽畜粪便、食品、酿造、制药等企业排放的有机废水，全部是污染环境的废弃物。

c、从规模讲，煤气工程一般规模较大，沼气工程则可因地制宜，大中小并举，国家计委、农业部曾组织城市生物资源调查，不少中小城市的日排放高浓度有机废水上万吨。如按每吨COD5万毫克/升浓度的废水计算可产沼气20立方计算，每天排放1500吨有机废水所产的沼气即可供近2万户居民使用。如将这些工厂和郊区畜牧场统一规划，联片供气，将对城镇煤气化不足起到补充作用。

d、从建设周期来说，新建一个煤气气源厂，至少3-5年，而沼气工程，从动工到产气不到一年。

e、从投资上看，“六五”期间，平均每户1500元，政府还要对用户每人补贴煤气费4元，现在每增加一个煤气用户至少投资2000元。如河北唐山市煤焦制气厂每增加一个用户需增加投资1250元，而河北华北制药厂的沼气工程，每户仅需投资563元，还可节约排污罚款每吨1.27元。上海浦东煤气厂平均每户基建投资1500元，每千卡煤气成本3.8×10-5元，而上海前进农场的沼气站平均每个沼气用户投资709元（为浦东煤气厂的47.3%），制气成本为每千卡3×10-5元（比浦东煤气厂低21%）。

目前湖北省的大中型沼气工程无论其规模，其范围，其投资额均是远远不够的。一方面大量的粪便，工业有机废水的排放污染了环境，另一方面，处处在呼吁能源短缺，广大城镇居民迫切要求使用优质气体炊事燃料。这两大矛盾的最优化解决的办法就是积极、慎重地兴建大中型沼气集中供气工程，实践已反复证明只有这种对生物质能集约化应用的方式可同时做到治理环境污染，回收优质能源的双重效益。

3、开展生物质固化和气化的研究与试验，为农村小康化提供商品性能源。

为适应农村小康发展对用有质量的需求，我们在开展对生物质能利用技术的研究中，应转变过去那种单纯以解决缺烧为目标的观点，而应以实现小康为目的，把农村的低级能源转化为高级能源。因此，我们应立即着手进行生物质能固化和气化的转化技术研究与试验，并开展气化配套设施及用途的研制。如在木材、秸秆较为富余的地区，以这些原料或其它农业废弃物生产出成型燃料，以供给严重缺柴区使用（比烧煤便宜）；同时，湖北省也应对国内生物能利用中极有前途的炭、油、气综合转换技术尽早进行研究及应用试验，使常规生物质转化为高品位能源，供农村生产和生活用。湖北省可用作气化炉原料的生物质资源，除按通常方法所统计的2678万吨（薪柴799万吨，秸秆1879万吨）外，还有大量的农业废弃物，如木屑、木片、棉壳、稻壳等，据不完全统计，全省可收集的棉壳有26万吨，稻壳140万吨。若用这些废弃物作气化炉的原料，则所得产品的成本将大幅度下降，产品的市场竞争力也得到提高。从炭、油、气这三种产品的社会需求来看，潜力是很大的。仅原沙市市，一年的生活用炭和工业用炭量就在5000吨以上，武汉市仅工业用炭量一年就需4700吨；此外，农民也迫切需要以秸秆变为木炭解决冬季取暖，至于木焦油、木质气、其用途更广，既可作优质燃料，也可作化工原料（木焦油）。使用炭、油、气综合转换设备主要以产炭为主，在调节炉内热解温度后，也能成为以油、气为主要产品的生产过程。而在以产气为主的气化炉中，利用稻壳经气化后即可得到优质燃气，据国内外研究试验表明，用稻壳气化、发电具有很高的经济效益，整套设施（包括土建、设备和稻壳灰利用）的投资，在两年内即可收回。江苏昆山有我国最大的稻壳发电系统，7套机组共1560千瓦，其发电量已成为粮食工业的主要能源。综上所述可见湖北省尽早开展生物固化与气化研究有百利而无一害，有原料、有市场、更有技术，湖北省科技力量雄厚、门类齐全，科技攻关势在必行。按照全国21世纪议程的规划，对于生物质的高层次利用技术要在2000年取得突破性进展，湖北省若不立即着手进行必将落伍。因此，湖北省要充分利用自己技术、原料、市场三大优势对生物固体气化转换技术作高起点研究。

关于加快开展我省生物质能集约化应用的建议

综上所述，既然开发生物质能在湖北省具有重大的战略意义，是发展生态农业的根本有效措施，而湖北省又具有开发利用生物质能的良好自然资源条件，对生物质能的集约化应用也具有一定的基础，那么制定规划，采取措施，加速湖北省生物质能利用技术的发展则是当然之举。建议如下：

1、将生物质能的应用纳入湖北省国民经济和社会发展“九五”计划和2010年规划。

国家十分关心包括生物质能在内的新能源和可再生能源发展，1995年1月5日，国家计委、科委、经贸委办公厅联合印发《新能源和可再生能源发展纲要》，提出的今后15年发展总目标是：“提高转换效率，降低生产成本，增大在能源结构中所占的比例。新技术、新工艺有大的突破，国内外已成熟的技术要实现大规模、现代化生产，形成比较完善的生产体系和服务体系；实际使用数量要达到39000万吨标准以上（包括生物质能传统利用方式的利用量），为保护环境和国民经济持续发展做出贡献”。根据国家《纲要》精神，结合湖北省实际情况，相应地编制湖北省生物质能“九五”计划和2010年规划，并做为湖北省生态农业和能源发展的相关内容，纳入湖北省国民经济和社会发展“九五”计划和2010年规划，使这一关系广大农民切身利益和农村工作重要内容的生物质能发展列上党和国家重要议事日程，并纳入法制轨道。

2、制订切实可行的优惠政策和支持措施。

生物质能转换技术是着眼于未来替代能源的、正在研究、探索、发展中的一项高新技术，许多技术的社会效益显著而经济效益却一时难以体现。许多项目是为贫困落实地区广大人民造福的扶贫事业，是改善生态环境、保障生态平衡的公益事业。为了促进这项战略措施的发展，建议我国政府也和世界各国一样，对于新能源的研究开发和推广应用给予积极的鼓励和支持，实行免税、减税、补贴、无息或低息贷款等优惠政策。比如对于大中型沼气工程的投资除了政策的部分拨款外，可将所要使用的技术改造贷款等优惠政策。比如对于大中型沼气工程的投资除了政策的部分拨款外，可将所要使用的技术改造贷款纳入政策性银行，由于大中型沼气工程同时也是一项环保工程，应采取行政、法制和经济手段鼓励甚至强制推广应用，从环保罚款中还可提留一定的比例作为投资来源之一。还可考虑从各种渠道筹集资金建立湖北省的生物质能研究开发基金，作为有关部门和科研人员从事专题项目的研究经费。

3、抓好示范项目，推选产业建设。

由于生物质能集约化应用，目前主要是面向广大农村和中小城镇，因此应以点带面，抓好示范项目，然后推而广之，使之形成气候，推进产业建设，示范项目的选取须注意：技术先进而又成熟，工艺不甚复杂，成本不是很高，能源利用率较高，经济和社会效益明显等，近期可以考虑围绕省柴节煤灶、生物质炭化有条件的地方可将固化气体裂解等技术综合使用和沼气工程等示范项目推进产业建设。

1981年起，国家提倡农村使用省柴节煤灶，注重节约、实用、方便的统一，经过十年努力，便迅速控制了过量燃用生物质资源的严峻局面，新型高效炉灶成为农民欢迎的厨具，现在全国有1.2亿农户使用热效率超过20%的炉灶，较旧式炉灶节些30-50%，1994年我省普及省柴灶已达1000万户，目前是，省柴节煤灶正向多功能、商品化方向发展，是农村能源一宗主要产业。

近年来湖北、河北、江苏、山东、安徽等省将秸秆开发为“生物煤块”，直接替代煤炭，供乡镇企业锅炉使用，或者进一步炭化，供乡镇企业锅炉使用，或者进一步炭化，制成生物炭，出售给冶金行业或提供出口，这样每亩秸秆可增值40-50元，压块机和生物煤已成为新产业。

另外，大型的沼气工程集中供气站在抓沼渣沼液的综合利用中，也呆派生出饲料、肥料等加工企业，小型户用沼气工程也可带动发展预制模块，家庭沼气--养殖等产业。

4、加强技术科研工作并突出重点。

新能源技术是世界新技术革命的支柱技术之一，高效率的利用生物质属于高科技领域，正在迅速发展，有许多技术难关须要攻克，有许多新产品有待开发研制，有许多成功的新技术要很好地消化吸收和推广应用，因此，科研工作至关重要，应大力加强，增加投资。

由于小柴炉灶和沼气工程已基本定型，只是巩固推广应用的问题，湖北省在“九五”期间可将生物质的气化、固化技术列为近期重点科研攻关项目，随着农村小康目标实现，农民用能水平、质量和设备现代化将成为评价小康内涵的重要内容，可以预见，炊事和采暖用能及其设备最具市场活力，可再生能源产品从研制经中试到商业利润回收，不同阶段应形成自身的梯度构架，即①成熟技术向市场投入一批，商业利润回收一批；②向市场过渡中试示范投入一批；③重点科技攻关项目起动一批。

“九五”期间逐步开展以下工作；

①进一步研究完善生物质气化装置，并扩大功能，开拓市场，进入食品、中药材、养殖、种植业的烘干供热领域。

②对生物质固化成型技术，建议两个面向，即一是制炭，一是制“生物煤”，制炭市场效益高，但对压制成型技术要求高：比重1.35-1.45，机械弯曲强度38kg/cm2，抗压强度320kg/cm2，关键技术是磨损件的使用寿命和可靠性，低压成型产品“生物煤”压制强度低，比重0.5-0.6，做到易燃，可运储，取代煤和柴。

③生物质热解液化技术难度较高，但应安排少量科技人员跟踪国内外动向，做些技术储备，为下一世纪生物质高品位产品进入市场打下基础。

以下项目对湖北省农村的现实虽然是较长期的，投资是巨大的，但2010年可能是被接受的产品：

a、热值达到（9350-450）×4.1868J/m3的可管道输送的甲烷化煤气和热解水煤气；

b、生物质注氧/蒸汽气化甲烷化，生产液体燃料替代矿物燃料油；

c、生物质制氢技术。

④重视生物质能软课的研究，为制定正确研究开发方针，少走弯路，减少失误，做好工程技术项目的前期准备，提供依据的佐证。

生物质能源工程技术范文第3篇

关键词：酿酒酵母;生物质能源;工程菌种;育种;生物质能源 文献标识码：A

中图分类号：TS261 文章编号：1009-2374（2016）04-0067-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.034

酿酒酵母被广泛应用于食品行业及酿酒行业，人们一直以来都在利用各种技术对其进行选育和改良，诸如传统诱变、自然选育等，研究人员更是试图寻找优良的菌株应用于食品等行业的生产。近年来，基因技术的快速发展使人们在分子层面上对酿酒酵母更加了解，酿酒酵母作为经典模式生物其基因序列已于1996年完成。此外，当今社会能源资源大量消耗，环境问题日益突出，寻找可再生新能源已是人们摆脱能源危机的重要途径，乙醇作为生物质能源代替化石燃料已成为人们的普遍共识。尽管目前有很多种生产乙醇的方法，使用的工程菌种也多种多样，但是酿酒酵母产生乙醇的方式仍然是最有效的途径。因此，利用现在的基因技术对产乙醇的酿酒酵母进行改造，力求提高乙醇的产量，不仅对食品酿酒行业产生巨大的影响，同时对缓解能源危机也产生深远的影响。所以近年来在酵母方面的研究大多着力于改良提高酿酒酵母的乙醇产量。本文梳理了近年来酿酒酵母的研究进展，以期为广大研究者提供研究思路。

1 酿酒酵母的选育

1.1 酿酒酵母的常规育种

一直以来，人们利用各种方法选育优良菌株，常规育种技术包括自然选育和诱变育种，自然选育是外界环境对菌种的选择，也是生物生存的法则，利用生物内部诸如半保留复制、DNA修复等机制产生的不定向变异，经定向筛选保存留下有利的变异，从而获得有利的优良工程菌种，常规育种是目前人们获得优良菌种的简单有效的方法。

诱变育种是利用外在的条件诸如物理的、化学的手段对菌种施加外源影响，增加突变频率再来选择优良菌种的方法。我们经常使用的紫外诱变来对酿酒酵母进行筛选。李艾，李云凯等以实验室保存的酿酒酵母菌种为原始菌株利用紫外诱变，获得了一株高温下仍高产乙醇的菌株。另外，利用诱变育种和基因重拍技术相结合即紫外诱变筛选出耐高温且产量高的菌株，再进行杂交获得产量优异的菌株。

1.2 原生质体融合

原生质体融合是人们利用两个不同的原生质体在克服细胞壁的天然障碍后进行融合，由于其集中了两核的遗传物质，能够获得更多的遗传信息，产生更大的遗传优势，同时也克服远源不能杂交的障碍。挑选性能较好的酿酒酵母菌株，利用原生质体融合技术，可以为我们提供性能优异的高产酿酒酵母菌株。Choi等早已利用此技术将贝酵母（S.bayanus KCMM12633）原生质体和酿酒酵母（S.cerevisiae CHY1011）原生质体进行融合获得的CHFY0321菌株具有较高的发酵性能，乙醇产量得到较大的提高。原生质体融合为我们选育酿酒酵母提供了一条新的途径。

2 基因工程选育酿酒酵母

基因工程应用广泛。基因工程即基因拼接技术，是现代一门新型分子生物技术，它利用分子遗传学理论，将体外的外源基因经质粒构建后导入细胞内，获得转基因细胞，由于基因在体外构建，可以更好地按自己的目的去设计我们所需的产品。近年酵母的分子生物研究进展揭示了在酿酒酵母的GC含量较高的地方发生基因重组的频率较高其中在16条染色体中较短的染色体相对整个基因组水平其重组频率较高。这为我们对酿酒酵母的改良提供了研究方向，利用这些容易发生重组的基因区可以让我们筛选到较好的产乙醇菌株。徐国强、吴满珍等利用功能基因组学的方法研究了酿酒酵母的116个单基因缺失菌株发酵试验，其结果表明不同的缺失基因，乙醇产率会有较大的区别，尽管没有进行大规模的试验，但这为研究人员利用基因工程技术对酵母菌株进行改良提供了基础。例如，与酿酒酵母乙醇产率相关基因hsf1过量表达后，乙醇的产量大大增加，其产物耐性增强，并且产物的高温耐性也增加。如果敲除酿酒酵母的gpd1和gpd2基因（这两个基因控制碳流方向）反而可以获得更高的乙醇产量。我们对酿酒酵母的产物耐性的相关基因已经有所了解，对于与酿酒酵母产物耐性有关的诸多基因，如果我们单从考虑某一个基因或者某一类基因都不能获得更好的发酵用菌株。现有研究已经通过基因技术对一种酵母的基因组进行改良，并且取得了较为理想的效果。如Wei等对克鲁斯假丝酵母的多个基因进行改造，所获得的菌株在各个方面的性能都显示出了比野生型菌株更加优异。

除此之外，利用基因工程技术对酿酒酵母进行定向改良已是我们的研究热点，高丽丽等就通过基因敲除和反义RNA技术在酿酒酵母细胞内影响ERG7基因。再者对于酵母来说，其代谢过程也是由诸多相关基因构成的，有研究就对代谢过程进行了定向改造，通过对酿酒酵母代谢过程的转录因子SPT3进行随机突变，然后筛选到了耐乙醇性能的菌株，这项研究为我们利用基因工程改造酿酒酵母又提供了一个靶基因。

酿酒酵母发酵过程中有乙酸和甘油两种主要副产物，曹罗元等人通过构建反义表达载体抑制酿酒酵母Y01工程菌中甘油脱氢酶关键基因GPD1转录，同时删除了酿酒酵母DY1工程菌中的乙醛脱氢酶ALD4基因，抑制了酵母发酵中甘油的产量，进而获得了乙醇产量更高的新型工程菌株――DRY01，其相对原种Y01甘油产量降低了19%，乙醇产量提高了14%。这意味着通过改变酿酒酵母的代谢方向可以更好地利用甘蔗等高糖类植物更高效的生产乙醇。此外影响酿酒酵母大规模生产乙醇的还存在经济问题，目前酿酒酵母生产乙醇主要依赖谷物和甘蔗等高糖类植物，这些植物本身就是粮食或经济作物，用来生产乙醇未免过于浪费资源，而且成本很高，这与人们追求廉价、清洁可再生能源的目的相抵触。野生型酿酒酵母只能有效利用葡萄藤发酵乙醇，但是不能利用木糖。理想情况下应该使用大量废弃的农产品的副产物，例如秸秆、稻壳、叶片等。限制大规模使用此类副产物的主要问题是需要先经稀酸水解木质纤维素才能被酿酒酵母有效分解，这既增加成本又破坏了环境。为了解决这个问题，需要为酿酒酵母增加木糖代谢途径。陆亮、涂振东等人通过将导入5种外源的木糖代谢基因（平滑假丝酵母中的木酮糖激酶基因xks1、热带假丝酵母中的木糖醇脱氢酶基因xyl2、树干毕赤酵母中的木酮糖激酶基因xks1、酿酒酵母内源的转醛酶基因tal和转酮酶基因tkl1做成转基因工程菌），随后在木糖/葡萄糖比例为1∶5的碳源培养基中，乙醇得率为74.85%，有效糖利用率为96.78%，较为有效地利用了木糖。此外区健发、朱明军等人通过RACE获得了葡萄牙假丝酵母、管囊酵母和红法夫酵母中的新型木糖还原酶（XR）、木糖醇脱氢酶（XDH）基因，并联合嗜热厌氧杆菌的木糖异构酶（XI-PB8），将其重组到酿酒酵母中，获得同时具有三条外源木糖代谢途径的重组工程菌，并证明了其具有木糖代谢能力。

3 结语

在大力开发生物质能源的背景下，我们需要尽可能地提高生产乙醇的效率，这其中涉及改造酿酒酵母的耐性、产物抑制效应、更广泛的发酵底物、提高碳源利用效率等。目前虽有一些生物能源公司发酵获得乙醇或甲醇，但由于其发酵是使用大量粮食作物作为底物，在社会上饱受抨击，所以最好的方式是将能源生产和环境保护相结合，尽量利用农业生产中的废弃物如秸秆、叶片、叶柄、木屑等木质纤维素发酵，但是野生的酿酒酵母不能代谢纤维素，所以近期的研究热点是通过基因工程的方式将外源的木糖代谢相关基因导入酿酒酵母形成转基因工程菌种。目前此类研究发展很快，研究人员已通过各种途径获得了一些能够利用木糖的工程菌，虽然还存在一些产量低、性能不稳定等生产工艺问题，尚不能投入实际使用，但是通过基因工程的方式将外源的木糖代谢相关基因导入酿酒酵母，形成转基因工程菌种，进而有效利用纤维素资源的方式，是解决生物质能源的一种有效途径。

参考文献

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[3] 叶世超，薛婷，何文锦，等.酿酒酵母育种技术的研究进展[J].食品工业科技，2013，34（16）.

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[5] Wei P，li Z，He P，et al.Genome shuff in the ethanologenic yeast Candida krusei to improve acetic acid tolerance[J].Biotechnol APPl Biochem，2008，49.

生物质能源工程技术范文第4篇

1.1污染现状

中国每年产生的农业废弃物数以几十亿t计,由于污染事故与事件逐年增加,才渐渐被人们重视。农业废弃物在生产过程中由于可利用品位不高,成分复杂,二次开发成本高、难度大,同时缺乏政策的引导和资金的投入,导致农业废弃物污染呈现出数量大、品质差、危害多的特点[1]。农业废弃物污染主要表现在:秸秆焚烧增加了空气污染指数并影响到交通和航空运输事业;养殖场周边污水横流、臭气熏天,严重影响生态环境及景观、居民的日常生活和身体的健康,直接导致面源污染和水体富营养化;农药、兽药和重金属等残留进入土壤,一方面影响到农产品的品质,另一方面增加土壤微生物的耐药性;农业“白色污染”影响景观、土壤的正常功能、作物的生长以及农产品的产量和品质等等[1-5]。

1.2资源潜力

农业废弃物蕴藏着巨大的资源。中国产生的农业废弃物按目前的沼气技术水平能转化成沼气3111.5亿m3,户均达1275.2m3,可解决农村的能源短缺;以农作物秸秆为例,将目前的5亿t秸秆转化为电能,以1kg秸秆产生电1kW•h计算,就有电能5亿kW•h的潜力;作为肥料可提供氮(N):2264.4万t;磷(P2O5):459.1万t;钾(K2O):2715.7万t;作为饲料,仅玉米秸秆能提供1.9～2.2亿t。通过表1中国农业废弃物资源化潜力分析可见其巨大的商业开发前景[1-4,15,18]。

1.3资源化现状

中国农业废弃物再利用有着悠久的历史,源于中国的堆肥(composting)和沼气(bio-gas)技术在传统的生态理念指引下被广泛应用,从全国生态农业示范县收集到的370多个生态农业(ecologyagriculture)实用模式中,就有1/3是以农业废弃物的循环利用技术为纽带联结形成的高效生产模式[5,6]。近些年来,农业废弃物在能源化、肥料化、饲料化和材料化上取得了显著的成绩。

1)能源化

农业废弃物是农村能源(ruralenergy)的重要组成部分,在解决农村能源短缺和农村环境污染方面有重要的价值。近年来,中国先后对禽畜粪便厌氧消化、农作物秸秆热解气化等技术进行了攻关研究和开发,已经取得了一定成绩,生物质能高新转换技术不仅满足农民富裕后对优质能源的迫切需求,也在乡镇企业等生产领域中得到应用,目前农业废弃物能源化的方向有:高效沼气和发电工程系统研究;组装式沼气发酵装置及配套设备和工艺技术研究;中热值秸秆气化装置和燃气净化技术研究;移动式秸秆干燥粮食工艺及成套设备研究;秸秆干发酵及其配套技术研究;秸秆直接燃烧供热系统技术研究;纤维素原料生产燃料乙醇技术研究;生物质热解液化制备燃料油、间接液化生产合成柴油和副产物综合利用技术研究;有机垃圾混合燃烧发电技术;城市垃圾填埋场沼气发电技术;“四位一体”模式和“能源-环境工程”技术农业生态综合利用模式研究等[1,8-11]。

2)肥料化

农业废弃物(畜禽粪便、秸秆等)和乡镇生活垃圾的肥料化在提高土壤肥力,增加土壤有机质,改善土壤结构等方面有其独特的作用。近年来,农业废弃物肥料化的主要方向有:畜禽粪便开发研制的生态型肥料和土壤修复剂等技术;不同原料好氧堆肥关键技术研究;高效发酵微生物筛选技术研究;以城乡有机肥为原料,配以生物接种剂和其他添加剂,高效有机肥生产技术研究;农业废弃物的腐生生物高值化转化技术研究;畜禽粪便高温堆肥产品的复混肥生产技术研究;秸秆等植物纤维类废弃物沤肥还田技术研究;农作物秸秆整株还田、根茬粉碎还田技术研究[1-4,12-14]。

3)饲料化

目前,农业废弃物的饲料化主要分为植物纤维性废弃物的饲料化和动物性废弃物的饲料化,因为农业废弃物中含有大量的蛋白质和纤维类物质,经过适当的技术处理,便可作为饲料应用。主要的技术有:通过微生物处理转化技术,将秸秆、木屑等植物废弃物加工变为微生物蛋白产品的技术研究;通过发酵技术对青绿秸秆处理的青储饲料化研究;通过对秸秆等废物氨化处理,改善原料适口性和营养价值氨化技术研究。动物性废弃物的饲料化主要是畜禽粪便和加工下脚料的饲料化研究,由于动物性废弃物的饲料化存在太多的安全隐患,不值得提倡[1,6,13,16],因此不在这里赘述。

4)材料化

利用农业废弃物中的高蛋白质资源和纤维性材料生产多种生物质材料和生产资料是农业废弃物资源化的又一个拓展领域,有着广阔的前景。目前的研究主要包括,利用农业废弃物中的高纤维性植物废弃物生产纸板、人造纤维板、轻质建材板等材料研究;通过固化、炭化技术制成活性炭技术研究;生产可降解餐具材料和纤维素薄膜研究;制取木糖(醇)的研究。主要应用方法有:稻壳作为生产白碳黑、炭化硅陶瓷、氮化硅陶瓷的原料;秸秆、稻壳经炭化后生产钢铁冶金行业金属液面的新型保温材料;麦草经常压水解、溶剂萃取反应后制取糠醛;甘蔗渣、玉米渣等制取膳食纤维;利用秸秆、棉籽皮、树枝叶等栽培食用菌;棉籽加工废弃物清洁油污地面;棉秆皮、棉铃壳等含有酚式羟基化学成分制成聚合阳离子交换树脂吸收重金属[1,14,17,21]。

2中国农业废弃物资源化的主要问题

在中国的现实社会环境中,由于农业废弃物的数量大、品质差、危害多的特点,人们对农业废弃物的价值还存在一些消极的观念,没有放在整个社会循环系统中考虑,导致对农业废弃物资源化的重视程度不够、资源总量估计不清,技术支撑不足,政策引导不力等的现实问题,阻碍了农业废弃物资源化与生物质能利用技术的发展、推广和应用[1,19]。

2.1资源总量不清

中国每年到底产生多少农业废弃物,这些废弃物呈怎样的分布,利用状况如何,对环境造成多大影响,没有准确的数据和记录,仅仅是根据作物和养殖规模估算。不同部门的统计数据出入很大,难辩真伪;农业废弃物是如何处置处理的,各种消纳和利用途径比例及具体应用情况如何,没有量化的数据,也没有估算的标准统计数据。各地根据农业废弃物的数量、特点,以及不同区域依据其地区特点和经济发展状况因地制宜确定的农业废弃物综合利用模式有哪些,都没有明确的数据,中国的农业废弃物的产生量和危害停留在粗略的估算上,数据不准,家底不清,导致中国农业废弃物资源利用的盲目性,限制了切实可行政策的制定[1,18,19]。

2.2重视程度不够

数以几十亿t计的农业废弃物已经成为中国最大的污染源和潜在资源库。以2003年中国畜禽粪便产生量为例,所产生的21亿t畜禽粪便是中国固体废弃物产生量的2.4倍。畜禽粪便化学耗氧量的排放量已达9118万t,远远超过中国工业废水和生活废水的排放量之和。如果这些废弃物不能有效地无害化处理和转化为资源,就是一个巨大的污染源。据国家环保局在太湖地区的调查,农业废弃物的污染占面源污染的60%。农业废弃物又是一个有巨大潜力的资源库。若将全国农业废弃物所蕴含的能量转化成沼气计算可达3111.5亿m3,户均达1275.2m3[1,2]。解决农村的能源问题绰绰有余。因此,农业废弃物是一最大的搁置资源。目前,人们对农业废弃物的这种双重性认识不清,重视不够[1,7]。

2.3技术装备落后

虽然中国有农业废弃物资源化的传统,但是创新的技术少,有自己知识产权的技术和有很好适应性能和推广价值的技术更少。实际上我们原有的优良传统技术(堆肥技术、沼气技术)没有大的发展,就是由于长期困扰生产的一些问题,比如发酵过程中的微生物筛选,沼气的产气率和设备、堆肥的设备和氮素损失没有得到很好的解决。学习国外的先进技术又不到位,如,中国规模化养猪场废弃物处理的设备引进过程中,没有很好的吸收和消化国外的整套技术。不清楚农业废弃物产品开发的主攻方向,导致中国的农业废弃物转化产品品种单一、质量差、利用率低、商品价值低,不能形成产业化,无论在国内还是在国际市场上都没有竞争力,也就不能有效的转化农业废弃物,实现资源化利用;同时在设备的投入上,财政的支撑和吸纳社会资金的能力不足,一些很好的技术在产业化的转化过程中,得不到应用和推广,导致废弃物的资源化在低水平上重复以至发展缓慢,不能适应社会生产的需求[1]。

2.4政策法规缺乏

中国目前已建立了若干项涉及废弃物资源化的环境政策,主要是由国家环保总局出台政策,然而相关的农业部门,主要是抓“谷物、肉、蛋、奶”的生产,并不重视农业废弃物这类“副产品”,更谈不上相应的鼓励治理政策,即便是在食品安全受到高度重视的大背景下,农业废弃物的处理与资源化也没有摆在应有的位置,而且多头管理也造成部门间的有关政策法规的矛盾和冲突。目前的策略基本上是采取末端治理思路去“堵绝”污染,没有强调全过程的综合治理,这样“堵”的结果是废弃物累积性危害的爆发。目前的政策主要是废弃物的治理性和限制性的政策,标准和准则不全面,不统一,有些标准要求高,缺乏监督管理机制,只有“罚”没有“奖”,可操作性不强,运行成本超过相关责任人的承担负荷,执法人员执行难度大,导致政策落实难。此外,还没有一套完整的有关农业废弃物利用的专门法律或法规,而且针对不同地域和不同类型的农业废弃物没有相应的废弃物管理办法,更谈不上系统的监测、监管、预测、预警体系。中国急需要制定出相关的法律和法规来规范废弃物的资源化利用[1,7]。

3中国农业废弃物资源化的发展战略

3.1总体发展思路

中国在未来15～20年,农业废弃物的产生总量依然呈增加的趋势,如果不加合理的利用和处理,农业废弃物,尤其是畜禽养殖对环境的污染将更加严重。农业废弃物的处理与资源化不仅关系到资源的再利用和环境安全,而且与农业的可持续发展和农村小康社会的建设紧密相关。农业废弃物资源化的总体发展战略思路是按循环经济理论,以人为本,由废弃物的生态循环开始,逐级发展到循环农业,循环社会的“三环”循环总体发展战略思路:第一个“环”是从农业本身发展的层面,按照生态循环原理,以农业废弃物的循环利用为切入点连接种植和养殖业,构建循环农业的发展模式;第二个“环”是依据循环经济的原理,构建生产-生活-生态-生命(人)一体化协调发展的“四位一体”农村发展模式;第三“环”为在上述两个循环的基础上,形成具有循环社会特征的农村小康社会。农业废弃物的合理利用和处理,主要的技术突破在以下几个方面:生物处理和生态利用技术的结合将进一步提高物质、能量转换效率,提高产品经济和商品价值,降低生产成本;新技术、新工艺进步,促进生物质能源在可再生能源结构中所占比例;形成比较完善的生产体系和服务体系,保护环境和国民经济可持续发展。

1)单项技术

以现代生物技术、信息技术和工程技术提升现有技术和产品的技术含量。比如发酵工程中微生物的筛选和高效工程菌的构建,高效率的机械设备与生物技术有机结合,通过工艺和工程技术的升级和设备水平的提高,提高废弃物无害化、资源化的效率和产品质量。

2)技术集成

依据不同地区资源优势和经济发展水平,因地制宜利用现代科学技术并与传统农业技术相结合,按照“整体、协调、循环、再生”的原则,运用系统工程方法,将各种技术优化组合,构建农业废弃物资源化高效利用生态模式。建立和完善农业废弃物资源化利用标准技术体系和技术保障体系。实现生态环境与农村经济两个系统的良性循环,达到经济、生态、社会三大效益的统一。

3.2发展战略重点

通过废弃物处理与资源化技术升级和产品拓展,实现废弃物资源化产品的无害化、高效化、高质化和工业化。具体有十个重点课题,即:农业废弃资源肥料生产技术与产业化;农业废弃资源饲料化技术与产业化;农业废弃资源新材料生产技术与产业化;农业废弃资源生产生化制品技术与产业化;基于信息技术的废弃物环境安全和预警体系研究与建设;农业废弃物污染治理环境工程与生态技术;用于环境污染物治理和废弃物资源化的生物技术;废弃物处理与综合资源化利用生态工程模式;现代工程技术提升废弃资源机械设备研发与示范推广;农林废弃物生物转化的基础研究。

4中国农业废弃物资源化的对策和保证措施

通过对中国农业废弃物污染现状和资源化技术现状以及主要的瓶颈和资源潜力的分析,依据中国未来全面实现小康社会和GDP翻两番的目标和目前面临的“三农”现状,应用现代的生物技术和工程技术提升农业废弃物的肥料化、能源化、饲料化和材料化水平;针对农业废弃物的数量大、品质差、危害多的特点,提高废弃物的利用率,消除农业废弃物对环境的污染,开发生物质能源,发展生物质经济,变废为宝,物尽其用,需要从政策上引导、技术升级支撑、确保资金投入等方面,使农业废弃物资源化得以落实。

4.1政策引导

针对农业废弃物的资源化缺乏相关的政策性引导,应制定出废弃物资源化的相应政策,明确废弃物资源化的方向是发展循环经济和生态农业,通过制定相关法规教育和提高全民的生态环保素质,鼓励相关技术的引进和中国具有自主知识产权开发,扶持相关人才的培养,补充和修改相关治理政策,实行全过程管理与末端治理相结合的原则,环保部门和农业部门相结合,政策和法规标准要有步骤、分阶段、分区域的制定和落实,标准要切实可行。

4.2技术支持

农业废弃物的资源化要依靠技术支撑,在现有技术优势的基础上,组合升级,解决两个层次和两个升级的关键技术。两个层次是农业废弃物集中程度比较高的养殖场等点源污染环境治理和资源利用技术的攻关和农村广大区域面源污染综合治理和资源化利用问题的技术攻关;两个技术升级是提高转化效率和提高转化产品的质量和数量,将大量的污染物转化为能源物质和资源,消除环境污染,通过技术的升级,降低运行成本,提高效益。

4.3投入资金

投入不仅是资金的投入,还要有管理、人才等等,但是资金的投入是农业废弃物资源的保证,环保政策落到实处,将技术关键和难点顺利攻克。相关政府单位的财政支持引导废弃物资源化的方向,解决面上的污染问题和广大农村的能源短缺,吸纳社会资金和鼓励企业的参与,生产高值化产品,促进农业废弃物在整个社会循环圈中的流动和循环。

生物质能源工程技术范文第5篇

关键词：循环农业经济可持续发展生物质能源

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：

前言：农林种植业废弃物包括农业产生的秸秆，经济作物生产和利用利用过程产生的固废；林业产生的树叶、树枝、树头等等，如处理不当本来的“资源”变为“污染源”，对生态环境造成了很大的影响。

农林种植业固体废弃物产生和处理现状问题

湛江市地处热带、亚热带地区，人口密集，农林种植业规模化发展迅速，每年生产大量农作物秆秸和林业产生的树叶、树枝、树头等农林种植业废弃物，随着农林种植业的发展以及农业生产水平和农民生活水平的提高，对原来用作燃料和肥料的农业废弃物的利用越来越少，农业废弃物越来越多。目前农作物秸秆或加工利用后固体废物以及林业产生的树叶、树枝、树头等有60%未被有效利用，随处堆放或就地焚烧，不仅浪费资源，还严重污染了环境。

农林种植业固体废弃物资源化利用具有重要的意义

农作物秆秸和林业产生的树叶、树枝、树头等农林种植业废弃物含有大量的有机物，据测定，很多农作物的副产品的化学能不亚于其主产品。因此，农林种植业废弃物利用蕴藏着广阔的发展前景。农业废弃物是数量巨大的可再生资源，发展农业废弃物综合利用技术装备，科学开发利用农业废弃物，生物质资源开发利用，将废弃秸秆等变废为宝，成为生产资源，既增加农民收入、促进农村经济发展，具有很好的经济效益和社会效益，对改善生态环境、发展循环农业经济、促进农业可持续发展具有十分重要的意义。

“循环再生”是农业废弃物利用的必然选择

3.1 循环农业在我国生态农业建设中的需求。农业发展方式的改革与升级已成为必然。循环农业广泛吸收国内外可持续农业的成功经验，把农业经济活动与自然生态循环融为一体，注重农业清洁生产和废弃物综合利用，通过物质能量的多级循环利用达到节约资源与减轻污染的目的，促使农业生态系统和经济系统逐渐向良性循环方向转变，是农业可持续发展的必然选择。 3.2循环农业技术已日臻成熟。农业废弃物循环利用技术就是通过物质能量的多级循环利用达到节约资源与减轻污染的目的，促使农业生态系统和经济系统逐渐向良性循环方向转变。由于农业生产方式与生产环境的改善，农业成本大幅度下降而生产力显著提高，农民收入稳步增长，同时农村剩余劳动力得以充分利用。由此可以看出，废弃物循环利用技术是一种生态效益、社会效益与经济效益并重的新型农业技术，有利于解决目前我国农业和农村发展中出现的诸多问题，是农业可持续发展的必然选择，是我市文明生态村建设的必然选择。例如本地区主要经济农作物甘蔗的生产及其废物综合利用模式及经济林桉树的固体废物的利用模式。

发展农业废弃物循环利用模式

抓好农业废弃物综合利用,应主要从农林种植业固体废弃物综合利用来发展农业废弃物综合利用技术装备。现代能源化、资源化利用模式

（1）生物质能源利用已成为我国解决能源短缺问题的重要举措之一。而随着生物质能源利用技术装备的发展，秸秆发电技术装备也日趋成熟，积极引导生物质发电企业发展，提高农林种植业固体废弃物利用率。湛江市遂溪县于2011年底建成了生物质发电项目，主要收集整个湛江及周边地区农林种植业固体废弃物加以发电利用。同时，农作物固体废弃物经破碎后发展沼气技术，积极研发与示范推广农村沼气利用模式。

（2）利用微生物以纤维素为基质生产单细胞蛋白质是当今利用纤维素的最为有效的方法之一。利用农业废弃物栽培食用菌，可改变资源浪费型传统农业，实现“点草成金、化害为利、变废为宝、无废生产”，是农业废弃物的综合开发利用一条最为有效、持久的捷径。沼气在我国的推广和使用已经有了丰富的经验和技术。以食用菌工程技术、沼气工程技术为纽带，按照“循环再生”理论，连接种植业和养殖业，形成种植业－养殖业－食用菌—沼气—种植业循环链，是农业废弃资源多层次环保循环利用的有效途径。

总之，农林种植业固体废弃物的综合利用是发展循环农业，实现农业可持续发展的重要环节。运用可持续发展思想和循环经济理论与生态工程学的方法，提高农业综合利用率，保护生态环境，促进农业可持续发展， 地方政府应当给予农民示范引导，并加大宣传力度与财政扶持力度，调整和优化农业生态系统内部结构和产业结构，提高农业系统物质能量的多级循环利用，严格控制外部有害物质的投入和农业废弃物的产生，最大程度地减轻环境污染，把农业生产经济活动真正纳入到农业生态系统循环中，实现生态的良性循环与农业的可持续发展，实现农业增效、农民增收。

参考文献

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