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第1篇 能源与环境2

第1章 能源概述2

1.1能源概念与分类2

1.1.1能源概念2

1.1.2能源分类2

1.1.3世界能源消费现状和趋势4

1.1.4中国能源消费现状和趋势5

1.1.5生物质能在世界能源供应中的地位6

1.2能源安全与环境7

1.2.1能源安全7

1.2.2能源与环境10

1.3生物质能源与可持续发展15

1.3.1世界各国发展生物质能的特点15

1.3.2中国发展生物质能的意义17

1.3.3生物质能源开发利用的障碍因素18

第2章 生物质能源与环境20

2.1生物质能源与节能减排20

2.1.1生物质能源与环境污染20

2.1.2生物质清洁能源20

2.1.3生物质能源与全球碳交易21

2.2生物质利用和农村室内空气质量23

2.2.1农村生物质能源利用状况24

2.2.2农村生物质利用与环境的关系25

2.2.3农村生物质能源利用对室内空气质量和健康的影响26

2.2.4国内外农村室内空气污染研究现状26

2.2.5中荷项目范例27

第2篇 生物质能源及利用技术现状42

第3章 生物质能源及利用方式42

3.1生物质能源产生及性质42

3.1.1农作物秸秆43

3.1.2能源作物44

3.1.3畜禽粪便46

3.1.4农产品加工业副产品47

3.1.5城市有机生活垃圾47

3.1.6林业生物质资源49

3.2生物质能源利用方式50

3.2.1生物质直接燃烧50

3.2.2生物质致密成型51

3.2.3生物质热化学转化技术52

3.2.4生物质生物转化技术52

3.2.5生物质化学法转化技术53

第4章 生物质能源收集及加工技术54

4.1生物质能源收集54

4.1.1畜禽粪便收集54

4.1.2城镇有机生活垃圾收储运56

4.1.3林业生物质的收储运57

4.1.4农作物秸秆收集58

4.2生物质致密成型技术66

4.2.1生物质致密成型技术发展现状66

4.2.2生物质致密成型工艺技术67

4.2.3中国生物质成型技术产业化的制约因素70

4.3结语与建议71

第3篇 生物质生化转化技术74

第5章 生物质好氧堆肥技术74

5.1好养堆肥概念与原理75

5.1.1好氧堆肥75

5.1.2好氧堆肥过程75

5.1.3好氧堆肥参数控制76

5.2好氧堆肥工艺79

5.3好氧堆肥项目实例分析81

5.3.1试验81

5.3.2结果与分析84

5.3.3结论86

第6章 生物质的蚯蚓生物堆肥工艺87

6.1蚯蚓处理有机废弃物简介87

6.2蚯蚓的生物学特性及利用蚯蚓处理废弃物的主要技术参数88

6.2.1蚯蚓的生活习性88

6.2.2蚯蚓的繁殖特性以及蚯蚓处理生活垃圾的可行性89

6.2.3蚯蚓生物堆肥的主要技术参数89

6.3国内外蚯蚓处理废弃物现状91

6.3.1蚯蚓可利用的几个方面91

6.3.2国内外蚯蚓利用现状93

6.4蚯蚓处理废弃物的主要工艺94

6.4.1废弃物的预处理工艺94

6.4.2蚯蚓处理废弃物的几种主要方法96

6.4.3 蚯蚓和蚓粪分离技术97

6.4.4蚯蚓生物反应器98

6.5蚯蚓堆肥产物的利用100

6.5.1蚯蚓粪的综合利用101

6.5.2蚯蚓和蚯蚓粪提取物的利用101

第7章 生物质的厌氧消化技术103

7.1概述103

7.1.1厌氧消化的优点103

7.1.2厌氧工程的分类103

7.1.3厌氧技术的发展历史104

7.1.4我国生物质厌氧消化的研究与应用情况105

7.2厌氧消化的基本原理106

7.2.1厌氧消化的三种阶段理论106

7.2.2厌氧消化产沼气的理论计算107

7.2.3厌氧消化主要微生物107

7.2.4厌氧消化中间产物抑止机理108

7.3厌氧消化环境影响因素109

7.3.1温度与pH值109

7.3.2底物组成109

7.3.3固体含量110

7.3.4接种污泥110

7.3.5预处理110

7.3.6搅拌强度110

7.3.7营养素111

7.4不同参数的生物质厌氧消化过程111

7.4.1高固体（干式）厌氧消化与低固体（湿式）厌氧消化111

7.4.2单相消化与两相消化111

7.4.3中温消化和高温消化113

7.4.4连续厌氧消化和间歇式厌氧消化113

7.4.5源分选消化与非源分选消化114

7.4.6普通消化和联合消化114

7.5厌氧消化反应器类型114

7.5.1单相反应器115

7.5.2多相厌氧消化反应器118

7.6生物质厌氧消化工艺120

7.6.1美国实验工厂工艺120

7.6.2法国Valorga工艺120

7.6.3比利时Dranco工艺120

7.6.4丹麦Carlbro工艺120

7.6.5加利福尼亚大学工艺121

7.6.6 HASL （hybrid anaerobic solid／liquid）工艺121

7.6.7喷淋固体床两步消化工艺121

7.7沼气产业化途径和关键技术122

7.7.1中国沼气生产现状和产业化方面存在的问题122

7.7.2沼气产业化途径123

7.7.3沼气产业化关键技术125

7.8生物质（畜禽粪便）沼气工程实例127

7.8.1项目概况127

7.8.2工艺流程及说明127

7.8.3综合效益分析128

第8章 生物质制取乙醇技术130

8.1燃料乙醇概述131

8.2燃料乙醇发展现状131

8.2.1国外发展现状132

8.2.2国内发展现状136

8.3燃料乙醇生产技术137

8.3.1化学法137

8.3.2发酵法138

8.4燃料乙醇应用实例140

8.4.1国外140

8.4.2国内142

8.5展望143

第9章 生物柴油145

9.1生物柴油概述145

9.2生物柴油发展现状146

9.2.1美国147

9.2.2欧洲148

9.2.3其他国家149

9.2.4中国149

9.3生物柴油生产技术及原料150

9.3.1化学合成法151

9.3.2生物酶法151

9.3.3超临界流体法152

9.3.4工程微藻法153

9.3.5生物柴油的主要原料154

9.4生物柴油应用实例154

9.4.1国外154

9.4.2国内154

9.5生物柴油生产标准157

9.6展望158

第4篇 生物质热化学转化技术162

第10章 生物质直燃技术162

10.1生物质燃料的理化特性162

10.1.1生物质的物理特性162

10.1.2生物质的元素分析163

10.1.3工业成分分析164

10.1.4生物质的热值165

10.2生物质燃烧过程165

10.2.1生物质的燃烧特征165

10.2.2生物质燃烧的条件166

10.2.3生物质燃烧的过程167

第11章 生物质炉灶技术168

11.1生物质炉灶的发展历史168

11.1.1原始炉灶时期168

11.1.2传统炉灶时期169

11.1.3改良炉灶时期170

11.1.4技术革新时期170

11.2生物质炉灶技术发展与推广172

11.2.1生物质炉灶发展172

11.2.2生物质炉灶的推广174

11.3中国生物质炉灶与国际合作175

11.3.1荷兰政府支持的“促进中国西部农村可再生能源综合发展利用”项目175

11.3.2荷兰壳牌基金会支持的“生物质炉灶创新奖项目”176

11.3.3美国环保署支持的“高效低排放生物质炉灶在中国西部的推广和扩散项目”177

11.3.4与美国加州大学伯克利分校合作的“生物质炉灶碳交易项目”177

11.3.5国际会议的参与177

11.4中国生物质炉灶国际推广实例研究178

11.4.1项目背景178

11.4.2中国炉灶的技术特点178

11.4.3中国炉灶的实地测试178

11.4.4在印度推广中国炉灶的问题分析180

11.4.5结论182

第12章 生物质气化技术184

12.1生物质气化技术的发展184

12.2生物质气化的原理185

12.2.1生物质气化的反应过程186

12.2.2气化指标188

12.3影响生物质气化的主要因素189

12.3.1气化剂的影响189

12.3.2粒径的影响189

12.3.3温度的影响189

12.3.4压力的影响190

12.3.5原料前处理的影响190

12.4生物质气化工艺191

12.4.1气化的分类191

12.4.2生物质气化器192

12.4.3氧化法制取燃气的净化194

12.5气化技术的特点及存在的问题195

12.5.1气化技术的特点195

12.5.2存在的问题195

12.6秸秆热解气化集中供气工程实例分析196

12.6.1工程概述196

12.6.2工艺技术196

12.6.3结果与分析197

12.6.4结论197

第13章 生物质热裂解技术198

13.1生物质热裂解技术简介198

13.1.1生物质热裂解的概念198

13.1.2生物质热裂解工艺类型199

13.2生物质热裂解机理及影响因素199

13.3影响生物质热裂解过程及产物组成的因素202

13.4生物质热解气化副产物及其综合利用204

13.4.1生物质炭204

13.4.2生物油205

13.5农村生物质集中供气工程建设与管理模式206

13.5.1农村生物质气化推广的技术和政策瓶颈206

13.5.2村镇生物质气化工程的建设原则和技术207

13.5.3农村生物质气化站的建设和运行模式209

13.5.4农村生物质燃气工程的技术经济分析209

13.5.5结论与建议210

13.6生物质热解工程实例分析211

13.6.1工程简介211

13.6.2项目意义及目的212

13.6.3采用的工艺技术及指标212

13.6.4示范工程运营情况分析212

13.6.5结论和建议213

第5篇 生物质发电技术216

第14章 生物质发电技术216

14.1生物质发电概况216

14.1.1生物质发电历史216

14.1.2生物质发电及其分类216

14.1.3生物质发电在我国发展的优势217

14.2生物质燃烧发电217

14.2.1生物质燃烧技术及其分类217

14.2.2生物质燃烧发电及国内外进展218

14.2.3生物质燃烧发电原理及工艺流程221

14.2.4生物质燃烧发电工程实例223

14.3生物质气化发电225

14.3.1生物质气化发电概况225

14.3.2生物质气化发电的原理226

14.3.3生物质气化发电的工艺流程226

14.3.4生物质气化发电工程实例229

14.4生物质沼气发电230

14.4.1国内外沼气发电发展现状230

14.4.2沼气发电的工艺流程231

14.4.3沼气发电实例233

14.5国内外生物质发电政策235

14.5.1国外生物质发电政策235

14.5.2国内生物质发电政策及存在问题236

附录239

附录1《中华人民共和国可再生能源法》239

附录2《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》农林生物质综合开发利用部分242

附录3《可再生能源产业发展指导目录》243

附录4《农业生物质能产业发展规划》244

附录5《可再生能源中长期发展规划》（节选）255

附录6《可再生能源发展“十一五”规划》（节选）260