浏览次
能源紧缺和环境污染已经成为21世纪中国面临的两大难题，这两个问题在很大程度上是我国经济高速发展以及人民生活水平提高的制约条件。如何缓解经济发展与能源及环境之间的矛盾，生物质废物的资源化给我们提供了一种新的选择，它将成为破解中国世纪难题的利剑。
1我国生物质废物污染现状
生物质包括植物、动物及其排泄物、垃圾及有机废水等源自生物体的有机物质。生物质废物是人类在利用生物质的过程中生产和消费产生的废弃物，它仍然属于生物质的宏观范畴，但是能量密度、可利用性等都有显著的降低。
根据不同的来源可以将生物质废物分为三类：
（1）城市生物质废物。
城市生物质废物主要包括家庭厨余垃圾、餐厨垃圾、城市粪便以及城镇污泥，其估算产量、主要来源及目前常用的处理方式见表1。目前我国大城市的生活垃圾中厨余和餐饮等有机废物比例大，即生物质废物含量高，有资料表明，近10年来我国生活垃圾中有机物成分明显增加，某些城市高达66.7%以上[1]，含水率高，一般为55%~65%。
采用传统的垃圾处理方法处理生物质废物都存在一定的弊端。直接填埋会产生大量的渗滤液，造成土壤及地下水污染，其缺氧环境还导致大量温室气体（CH4）的产生，填埋对生物质废物的资源利用率较低，不符合我国可持续发展的原则；生活垃圾堆肥则存在恶臭、肥效低、产品出路困难的问题；城市生物质废物热值低，直接焚烧会导致焚烧工况不稳定，极易导致二恶英的产生。
表1我国城市生物质废物的产生量（2005年）
（2）农作物废物。
我国农作物秸秆主要以玉米秸（27%）、麦秸（18%）和稻秸（30%）为主，1999年我国农作物秸秆的产生量已经达到640Mt[3]，其中造肥还田及其收集损失约占总量的15%，其余大部分作为农户取暖燃料（约为37%），但其转换效率较低，仅为15%~20%，很大程度上是能源的浪费。农作物废物最大的污染是田间燃烧，随着农村经济的发展，农民收入的增加，农村中商品能源的比例不断增加，煤、液化石油气等已成为其主要用能。秸秆由于体积大，能效低，首先成为被替代的对象，全国每年约有20.5%的秸秆被弃于田间，直接在田中燃烧，产生大量的CO，CO2，SO2，NOx和烟尘等污染物，严重污染了大气环境，浓烟弥漫还影响到交通和航空运输事业的安全，甚至发生过多起焚烧秸秆导致高速公路关闭、民航停飞的事件，给人民健康和生活带来很大的影响。
（3）禽畜粪便。
随着畜禽养殖业的发展，养殖废物的产量也逐年增加，目前我国的禽畜粪便达到8.5亿t[4]，大量的畜禽粪便和污水带来了土地负荷压力过大、土壤及水体污染、空气恶臭和疾病传播等一系列问题。养殖废物中化学需氧量（chemical oxygen demand,COD）含量高，并且含有大量的氮、磷等元素，成为导致地表水水质恶化和富营养化的重要原因之一。根据国家环保总局对全国23个省、自治区、直辖市进行的规模化禽畜养殖业污染情况调查，1999年我国禽畜粪便产生量约为19亿t，而我国各工业行业当年产生的工业固体废弃物为7.8亿t，禽畜粪便产生量是工业固体废弃物产生量的2.4倍。其中规模化养殖产生的粪便相当于工业固体废弃物的40%。禽畜粪便COD含量达7118万t，远远超过我国工业废水和生活污水的排放量之和[5]。另外，养殖废物中含有氨、胺、硫化氢、吲哚、尿酸盐、致病菌及虫卵等臭味物质，它是造成空气污浊度升高、影响人类和牲畜健康的主要因素。养殖废物污染给我国生态环境造成了巨大的压力，养殖废物处理技术一直是国内外相关领域的研究重点。
2生物质废物资源化途径
废物的资源化主要有两个途径，即物质利用和能量回收。在生物质废物中，秸秆造纸、制造纤维板等属于物质利用，然而对于城市生物质废物以及养殖废物则很难实现物质的再利用，因此，主要针对生物质废物的能量回收进行分析。
生物质废物具有潜在的能源价值。以农作物秸秆为例，稻秸热值为13.87MJ/kg，玉米秆为15.67MJ/kg，玉米芯为15.83MJ/kg，大约相当于标准煤热值的1/2[6]。
2005年我国农村秸秆产量为689Mt，到2010年将达726Mt，相当于4亿t标煤。如果考虑日益增多的城市垃圾和禽畜粪便等其它生物质废物，我国每年的生物质废物的能量当量达6亿t标煤以上，扣除了一部分做饲料和其他原料，可开发为能源的生物质废物超过3亿t标煤。另外，生物质能源是一种可再生的清洁能源，在利用过程中污染物SO2，NOx的排放较少，可以减少空气污染及酸雨现象；生物质作为燃料时，对大气的CO2净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应。在面临矿产资源枯竭，环境污染日益严重的背景下，生物质废物的资源化不仅可以解决其污染问题，更能够有效开发利用其中的能源，成为世界各国政府和科学家关注的热点。
目前，国内外常用的生物质废物资源化技术见表2[7-10]：
表2国内外生物质废物资源化利用比较
3我国生物质废物资源化中存在问题
从表2中可以看出，虽然我国在生物质废物资源化技术的开发利用方面取得了一些成绩，但是与发达国家相比我国还有很大的差距，在技术和推广层面还需要进一步的加强（如表3[8，9，11]所示）。
表3各种技术在我国生物质废物资源化中存在的问题
另外，在我国现行的制度中还存在一些问题制约着生物质废物资源化的发展。
（1）我国的新技术开发不力，生物质废物资源化技术单一。我国利用较多的生物质废物资源化技术主要集中在厌氧发酵上，其它技术的开展都比较缓慢。
（2）我国的生物质废物资源化利用工程的规模都比较小，另外也存在设备落后，转换效率低的问题。
（3）在生物质废物资源化的技术方法研究方面，我国的研究技术水平较低，一些关键问题如效率低、二次污染严重等问题都需要解决。
（4）我国关于生物质废物资源化的技术标准及法律法规都不完善，存在管理混乱的问题。
（5）我国缺乏对于生物质废物资源化发展的政策支持和经济扶持，不利于此产业的快速发展。
4发展方向及对策
针对上面的问题提出我国生物质废物资源化的发展方向及发展对策。
（1）在现阶段，我国生物质废物资源化技术的发展目标就是不断提高技术水平，完成关键技术突破和中试研究；同时，利用现有适用技术，完成大规模集成化生物质能源基地的建设，尤其是在厌氧发酵方面，可以充分发挥我国的优势，建立大型生产型沼气工程示范。
（2）最重要的是国家应该完善生物质废物资源化开发及利用的相关政策和法规，规范产业化市场，为生物质废物资源化产业的发展提供良好的环境和政策条件，为生物质产品找到出路[9]。
（3）结合我国资源和市场特点，充分发挥科研自主创新能力，努力获得拥有自主知识产权的理论技术及相关产品，力争赶上发达国家水平。
5结语
我国正处于经济高速发展时期，但在发展的同时也面临着很多问题，生物质废物资源化技术作为一种绿色的环境友好的新技术，在减少环境污染，缓解环境压力的同时，也可以缓解我国的能源危机，充分体现了“科学发展”、“可持续发展”、“和谐发展”的发展理念，发展潜力巨大。目前我国还处于生物质废物资源化的初级阶段，甚至可以说是刚刚起步，对于一个事物的发展来说正处在最艰难的时候，面临很多困难，存在很多问题，但是在不久的将来，在广大研究人员锲而不舍的努力下，生物质能源一定会欣欣向荣，蓬勃发展。参考文献略
