中药渣基本燃料特性试验研究文献综述

1.1研究背景及意义

1.1.1研究背景

随着世界经济的不断发展，对于能源的使用量日益剧增，以传统化石燃料为主导的不可再生能源面临着严重短缺的问题。能源问题已经成为影响国家战略的重要问题之一^[[1]]。我国目前正处于经济快速增长的阶段，能源的需求量快速增长，国家也越发重视传统化石能源短缺以及环境污染问题。在我国“十三五”规划中明确指出要加大对于可再生清洁能源的支持力度，加速取代传统化石能源的步伐。BP公司在2016年发布的“2035世界能源展望”中指出，我国将减少对煤炭的使用量，能源消费结构会发生显著的变化^[[2]]。

根据国家能源局《生物质能发展“十三五”规划》，到2020年，生物质能基本实现商业化和规模化利用。生物质能年利用量约5800万吨标准煤。生物质发电总装机容量达到1500万千瓦，年发电量900亿千瓦时，其中农林生物质直燃发电700万千瓦，城镇生活垃圾焚烧发电750万千瓦，沼气发电50万千瓦；生物天然气年利用量80亿立方米；生物液体燃料年利用量600万吨；生物质成型燃料年利用量3000万吨^[[3]]。生物质作为能源与传统化石能源相比氮、硫的含量更低，燃烧产生的污染物也相对更加的少。同时，我国农村土地广袤，生物质资源丰富，最有可能成为大规模使用的可再生能源。而中药渣又是生物质资源的组成部分。

中医药作为我国传统文化中的重要组成部分一直发展至今。但是，随着中药资源的开发和利用，以及现代化大规模集中化的生产方式，被提取完有用成分之后产生的药渣应该如何处理成为了一个难题。有数据显示，目前我国中药材种植面积为240余万公顷，药材年产量约7000万吨。在进行深加工产业化的过程中，所产生的药渣等固体废弃物有3500万吨^[[4]]。目前对于中药渣还是以传统的焚烧、填埋、固定区域堆放的方式进行处理。不仅浪费了大量的人力、财力以及土地资源。同时由于集中堆放还会对周围环境以及地下水造成污染。

1.1.2研究意义

我国是一个煤炭消费大国，在最新的中国能源消费结构报告中指出煤炭依旧占主要地位，煤炭消费占比61.83%^[[5]]。煤炭燃烧产生的二氧化硫及氮氧化合物的量占据了大气污染物的主要部分。同时，煤炭燃烧产生了大量的二氧化碳气体是导致全球变暖的主要原因^[[6]]。为了减轻对于环境的污染以及对于化石燃料的依赖，改变能源消费和生产的方式，开发利用生物质等清洁高效的能源对建立高效可持续发展的能源结构有重要的意义。而中药渣作为生物质废料中的一种，它的年产生量是巨大的。但是目前还没有得到大规模合理化的利用。本研究选取中药渣作为生物质能源使用的意义主要有下面两点：

（1）开发利用中药渣作为生物质能源的经济意义

中药渣的产生相对于农作物秸秆较为集中，能够有效地降低收集和运输的成本。并且产量相对稳定，能够成为长期的生物质资源使用。同时生物质能源属于一个新兴的产业，是国家经济发展的一个重要的增长点，可以有效的拉动装备制造业及相关的产业的发展，对于扩大就业，促进产业结构优化升级有着重要的意义^[[7]]。

（2）开发利用中药渣作为生物质资源的生态环境意义

目前对于中药渣的处理方式主要是集中填埋和焚烧。中药渣的物质成分较为复杂，集中填埋极易对当地的生态系统造成破坏，同时对于地下水位较浅的地方，容易造成地下水的污染。而通过集中晾晒焚烧的方式处理中药渣不仅会对环境造成污染也是对资源的极大浪费。将中药渣作为生物质能源使用对优化能源结构、保护环境、减排温室气体、应对气候变化具有十分重要的作用。