秸秆生物反应堆应用原理及现状

秸秆反应堆技术的原理及应用1. 引言秸秆是农业生产中产生的一种废弃物，存在大量秸秆会导致环境污染和资源浪费。

秸秆反应堆技术是一种利用秸秆作为燃料的新型能源技术，它能够有效解决秸秆处理和能源利用的问题。

本文将介绍秸秆反应堆技术的原理和应用。

2. 秸秆反应堆技术的原理秸秆反应堆技术是建立在生物质热解技术基础上的。

其原理主要包括以下几个方面：2.1 生物质热解生物质热解是指将秸秆等生物质材料在高温条件下分解为可再生能源的过程。

在反应堆中，秸秆在高温下遭遇热解过程，产生可燃气体和残留物。

可燃气体可以作为燃料，而残留物可以进一步加工用于其他用途。

2.2 反应堆设计秸秆反应堆技术的核心是反应堆的设计。

反应堆通常由加热系统、进料系统、反应系统、产物分离系统和废弃物处理系统等组成。

反应堆内部需要控制温度、气氛和反应速率等因素，以实现最佳的反应效果。

2.3 温度控制温度是秸秆热解反应的重要参数。

过高或过低的温度都会影响反应过程和产物的品质。

因此，在反应堆中需要对温度进行精确控制，以确保反应的高效进行。

2.4 气氛控制热解过程中，气氛对反应结果有着重要影响。

适当控制气氛可以提高产物的品质和收率。

常见的气氛有惰性气氛和氧化气氛等，不同的气氛条件对应不同的反应结果。

2.5 反应速率反应速率是秸秆热解反应的关键参数之一。

通过控制反应速率可以实现产物的高质量和高效率。

因此，在设计反应堆时需要考虑反应速率的控制手段，如加入催化剂等。

3. 秸秆反应堆技术的应用秸秆反应堆技术具有广泛的应用前景，在农业、能源和环境等领域都有重要的应用价值。

以下是几个主要的应用方向：3.1 农业废弃物处理农业废弃物主要包括秸秆和农作物残余物等。

利用秸秆反应堆技术可以将这些农业废弃物转化为可再生能源，减少废弃物对环境的污染，同时还可以获得经济效益。

3.2 能源产生秸秆反应堆技术可以将秸秆转化为燃气，用于供热、发电等能源产生过程。

这种方式可以替代传统的能源源，减少对石油和煤炭等非可再生能源的依赖，同时也有助于减少温室气体的排放。

内置式秸秆生物反应堆标准化应用技术秸秆生物反应堆技术是一种低投入、高产出的优质无公害蔬菜生产新技术，其作用原理是：将秸秆在微生物菌种、催化剂、净化剂的作用下定向转化成植物生长所需的二氧化碳、热量、抗病孢子、酶、有机养料和无机养料，进而实现作物高产、优质和无公害。

其技术特点是：以秸秆替代化肥，植物疫苗替代农药，有机栽培技术表现成本低、容易操作、资源丰富、投入产出比大，环保效益显著。

秸秆生物反应堆分为：内置式、外置式、内外结合式三种。

内置式反应堆又分为：行下内置式、行间内置式、穴中内置式和追施内置式四种。

一、内置式秸秆生物反应堆各种物料的标准量1.秸秆用量及辅料行下内置式和行内内置式：每亩一次用秸秆粉3000kg～4000kg，麦麸120kg～160kg，饼肥150kg。

穴中内置式：每亩一次用秸秆粉400kg～500kg，麦麸80kg～100kg，饼肥60kg～75kg。

追施内置式：每亩一次用秸秆粉800kg～1000kg，麦麸80kg～100kg，饼肥120kg～150kg。

2.菌种用量行下内置式和行内内置式：每亩一次用量6kg—8kg。

穴中内置式：每亩一次用量4kg—5kg。

追施内置式：每亩一次用量4kg—5kg。

3.草食动物（牛、马、羊等）粪便用量只有行下和行间内置式应用，每亩一般用量3立方～4立方。

4.注意事项种植蔬菜、水果和豆科植物必须杜绝使用鸡、猪、人、鸭等非草食动物粪便，化肥作底肥。

二、内置式秸秆生物反应堆的做法1.冬暖式温室蔬菜行下内置在定植或播种前，在种植行下开挖一条宽60—80cm，深15—20cm，长度与行长相等的沟，在沟内铺放秸秆（玉米秸、麦秸等），铺放厚度为25—30cm，铺放办法：一般底部放整齐秸秆（如玉米秸、高粱秸、棉柴等），上部铺放碎软秸秆（如麦秸、稻草、杂草、树叶、食用菌下脚料等），并使秸秆连沟的两头露出10cm长，以便覆土浇水进入氧气。

如果没有碎秸秆也可全用整秸秆。

秸秆生物反应堆技术与应用商洛市农业科学研究所李建设秸秆生物反应堆技术，是由山东秸秆生物工程技术研究中心张世明研究员历时20年研发的一项全新概念的农业增产、增质，增效的有机裁培理沦和技术。

它的研究成功从根本上摆脱了农业生产依赖化肥的局面。

技术的核心是利用徵生物菌种将秸秆转化为农作物生长需要的营养、热景和有机物瘐，达到改善土壌，增强肥力，促进农作物高产优质生长的目的。

该技术以秸秆替代化肥，以植物疫苗代替农药，密切结合农村实际，促进秸秆资源循环增值利用和多种生产要素有效转化，使生态改良、环境保护与农作物高产、优质、无公害生产相结合，为农业增效、农民增收、食品安全和农业可持续发展，提供了科学技术支撑，开辟了新的途径。

秸秆生物反应堆技术自2001年9月在山东、河北等14个省156 个县（市、区)示范推广以来，取得了明显的经济、生态和社会效益。

山东省农业厅，科技厅把秸秆生物反应堆技术作为2006 ~ 2008年度农业主推技术，2009年省财政厅作为财政重点支持农业技术推广项目，向广大农民重点推广。

自2001年至今，全省已将该技术累计推广应用到11万个蔬菜大棚、3万多亩果园和茶园，基本涵盖了番茄、黄瓜、甜椒、西葫芦，莲藕等蔬菜品种，萆莓，桃，杏、樱桃等杲品。

中央电视台、山东省电视合、大众曰报等媒体给予大力宣传报遒，国家广电总局摄制专题科技片播放，以加快该技术推广进程。

2006年，民革中央在全国政协十届四次会议上提交了《关于加快推广秸秆生物反应堆技术的建议》的提案，回良玉副总理给予批示。

同年4月24 - 27曰，民革中央在山东省淄博市召开秸秆生物反应堆技术推广现场会6全国政协、中央统战部、国家农业部、科技部、国家环保总局、囯务院扶贫办、中科院等21个部门的领导和专家到会，通过对比察看临淄区皇城镇郑辛村应用和未应用秸杆生物反应堆技术的蔬菜长势，详细询问秸杆生物反应堆技术的应用成本、使用难易度、效杲后一致认为，应用“秸秆生物反应堆技术”，不仅可减少农作物秸秆焚烧，而且能实现农业生产要素的有效转化，使农业资源多层次再利用，农业生态进入良性循环；同时该技术简便易行，成本低廉，费效比突出，具有很高的推广价值。

秸秆生物反应堆技术应用秸秆生物反应堆技术--是生产有机食品和无公害瓜果蔬菜的重要途径。

秸秆生物反应堆技术，是利用植物秸秆做原料，加入特制的菌种发酵剂，使秸秆快速分解释放出大量CO2 、热量、抗病源微生物孢子。

植物生长需要利用光合作用，光合作用是植物、藻类利用叶绿素和某些细菌利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水（细菌为硫化氢和水）转化为有机物，并释放出氧气（细菌释放氢气）的生化过程。

从而使农作物，特别是大棚瓜果菜大幅度提高产量、改善品质，并显著提高经济效益。

据统计：大棚应用秸秆生物反应堆技术，每亩可降低成本50%。

瓜果菜平均每亩增产30%以上，增收40%以上，效益相当可观。

一、传统大棚存在的问题1、二氧化碳严重缺少；2、冬天大棚地温低；3、病虫害越来越多；4、土壤板结盐渍化现象严重。

二、应用秸秆生物反应堆的大棚，作用主要表现在：1、释放大量二氧化碳正常情况下，应用秸秆生物反应堆的大棚，CO2的浓度低的在900ppm，高的可达1900ppm，CO2浓度比普通大棚提高4-6倍。

CO2浓度提高了，在同样光照强度的情况下，光合效率就会提高，也就必然会使大棚瓜果菜的产量提高。

2、放出大量的热秸秆在分解过程中除释放CO2外，一千克秸秆还放出3037千卡的热量，特别是应用内置式反应堆形式，20厘米地温能提高4-6℃左右。

3、生物防治病虫害秸秆生物反应堆所用的专用菌种中含有多种有益微生物，它们在分解秸秆的同时，能繁殖产生大量抗病微生物及其孢子，这些微生物及其孢子分布在土壤中、叶片上，它们有的能抑制病菌生长，有的能杀灭病菌，防治效果在60%以上，采用了这项技术，有的棚能达到基本不打农药。

就可以生产无污染绿色的有机蔬菜。

4、有机改良土壤作用秸秆分解剩下一些残渣，含有大量的有机质，这些有机质留在大棚的土壤中，会使土壤变得肥沃而且松软，为根系生长创造了优良的环境。

同时，里面还含有大量抗病微生物和矿质营养，这些矿质营养又是植物生长所必需的，而且比例配得很好，因此极大的改善了土壤的营养状况。

秸秆生物反应堆技术技术概述：秸秆反应堆就是在大棚内利用秸秆，通过微生物分解定向产生CO2，增加棚内CO2浓度，提高棚内温度，提高作物产量。

反应堆作物增产原理与作用：秸秆在添加畜禽粪便和微生物菌剂的作用下，分解成二氧化碳，增加大棚中二氧化碳浓度，一般可使作物群体内CO2浓度提高4—6倍，作物产量随着二氧化碳吸收量的增加而增加。

秸秆反应堆还提高大棚温度。

在严寒冬天里大棚内20厘米地温增加4～6℃，气温2～3℃。

秸秆反应堆具有明显的改良土壤功效。

秸秆在转化过程中能调节土壤微生物区系，对土传病虫害产生一定的抑制和致死作用。

增产增效情况：和常规技术相比，秸秆生物堆技术每亩节本增效6000-7000元。

通过二年多的试验示范，表明该项技术在江苏应用有五大优势，一是产品提早上市，二是提高产品品质，三是增加产量，四是提高产值和效益，五是有一定的改良土壤和预防菜地连作障碍的作用。

技术要点：1、核心技术：①棚内开沟、铺放秸秆、加畜禽粪便调节C/N、撒接菌种、覆土、浇水、盖膜、打孔、定植等程序。

②大棚内两头搭建秸秆反应堆技术、秸秆反应堆CO2产生调控技术2、配套技术：①物理控害技术。

在棚内设置黄板和蓝板。

在设施出入口，或者在设施四周通风口，铺设防虫网。

②病虫害安全高效防治技术。

③秸秆反应堆生产抗土传病害生物有机肥技术。

适宜区域：全省皆宜，苏中、苏北，尤其是苏北温室大棚最值得推广。

2011年推广基础：近年来，我省的新沂、阜宁、江宁、常州等地已经从山东引进了该技术，通过试验示范，受到了农民群众的广泛欢迎。

2011年推广面积近千亩。

2012年预期目标：在设施蔬菜大棚内推广该技术1万亩。

重点推广区域：新沂、睢宁、铜山、宿豫、阜宁、江宁、常州等地。

注意事项：首先要严格按照操作要求，在接种时微生物菌剂要撒均匀，要适时打孔。

要和秸秆收储运结合起来、和有机农业结合起来。

秸秆生物反应堆实用技术1. 引言1.1 秸秆生物反应堆实用技术概述秸秆生物反应堆实用技术是一种利用秸秆等农作物废弃物进行生物质能利用的技术。

通过将秸秆等农作物废弃物投入生物反应堆中，通过微生物的作用产生甲烷等可燃气体，从而实现能源的利用。

秸秆生物反应堆实用技术具有回收废弃物、减少污染、提高农村能源利用效率等优点。

随着能源危机的加剧和环境保护意识的提高，秸秆生物反应堆实用技术逐渐受到重视和推广。

在我国，特别是农村地区，秸秆生物反应堆实用技术已经得到广泛应用，为当地提供了可再生能源和解决了废弃物处理难题。

秸秆生物反应堆实用技术也面临着一些挑战，如运行维护成本高、技术水平不够等问题。

继续推进秸秆生物反应堆实用技术的研究和应用，提高其效率和经济性，对于促进农村能源利用和环境保护具有重要意义。

2. 正文2.1 秸秆生物反应堆的原理秸秆生物反应堆的原理是利用微生物对秸秆中的有机物进行分解和发酵的过程。

在秸秆生物反应堆中，通过添加适量的水分、氧气和微生物菌种，让秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素等有机物得以有效分解。

微生物菌种可以分为厌氧菌和好氧菌，不同类型的菌种能够在不同的环境条件下进行生物降解。

在秸秆生物反应堆中，厌氧菌主要负责分解有机物质，产生甲烷等有机气体；而好氧菌则可以将有机物质完全分解，并产生二氧化碳和水。

这些分解产物可以作为生物质能源的原料，被用于发电、热能生产等领域。

秸秆生物反应堆的原理与传统的有机物堆肥有所不同，主要在于采用了微生物的辅助降解过程。

通过合理控制堆中的温度、湿度和通气等参数，可以提高有机物质的降解效率，减少有机质堆肥产生的臭气等环境问题。

秸秆生物反应堆的原理是利用微生物降解有机物质，实现有机废弃物资源化利用的目的。

通过科学的运行方式和维护管理，可以提高生物反应堆的效率，减少能源浪费和环境污染。

2.2 秸秆生物反应堆的构成主要设备包括反应器、发酵槽、加热设备、通风设备和温度控制系统。

第一讲秸秆“生物反应堆”应用现状及原理山东省秸秆生物工程技术研究中心张世明一、秸秆“生物反应堆”应用的基本结论最近，山东省农业厅对秸秆“生物反应堆”技术应用单位进行了多点实地考察，该技术自2001年9月在东阿、苍山等17个县（市、区）示范推广以来，取得了较好的经济、生态和社会效益。

（一）提高农业综合效益，显著增加农民收入。

“生物反应堆”技术进入大田生产示范已2年，累积在7000个大棚、1000亩果园上推广应用。

实践表明：一个50×8米的标准大棚，使用该技术，平均增产50%以上，成倍增产的典型也很多。

东阿县姚寨镇刘海洋村刘培明60米黄瓜大棚应用此项技术收入18400元，增产106%，增收9000元；该县同城镇大周村的周广新70米大棚黄瓜应用此技术收入21000元，增产145%，增收12000元；济阳县曲堤镇阎家村周强60米在棚油桃应用此技术收入16000元，比对照增收9000元；泰安市岱岳区良庄镇延北村左建宝12米×45米弓棚土豆应用此技术比对照增产126%；枣庄市峄城区榴园镇北刘庄孙丛银一亩石榴园应用此技术收入9600元，增产215%,增收6000元；商河县杨庄铺乡前王村王家军甜椒大棚应用此技术，收入14000元，增产50%以上，增收6000元。

多点应用效果显示，该项技术的投入产出比可达1：14～16。

（二）降低生产成本，提高农产品的质量。

应用该技术后，CO2供应充足，气温、地温提高，有益微生物大量繁殖，生成的抗病孢子和秸秆腐熟后产生大量的有机、无机养分，使作物生长健壮，抗病能力增强。

各地应用情况表明，一般情况下可节省化肥50%以上，节省农药70%左右，每个大棚可减少投入300元以上。

化肥、农药使用量减少，可显著提高果菜品质，果菜外观和口味都有明显改善。

（三）开辟了农作物秸秆利用的新途径，生态效益显著。

我省年产秸秆9000万吨左右，全国年产产秆35亿吨.大量剩余秸秆被废弃、焚烧，得不到合理利用。

秸秆生物反应堆技术要点一、应用意义1、增加棚室内CO2浓度，进而增加产量，提高经济效益。

据测定，大气中的CO2浓度不足350PPM。

试验结果表明：若将大棚内二氧化碳的浓度增至1000PPM时，黄瓜可增产42%，芹菜增产50%，番茄可增产35%，其他各种蔬菜也同样可增产14～45%左右。

本项技术能直接提高CO2浓度５倍左右，缓解了“植物的CO2光合饥饿现象”。

2、协调温室气温、地温比例，解决越冬难题。

本项技术在冬季能提高20cm地温4～6℃，棚内气温增加2～3℃，能使蔬果提前10～20天上市，大大提高了保护地栽培的收益。

3、消化秸秆，改良土壤。

由于农yao化肥的不合理使用，导致土壤有hai物质的积累和土壤理化性质的劣化。

秸秆生物反应堆技术利用微生物发酵秸秆生产生物有机肥料，不但消化了秸秆，还消除了土壤中常年积累的有hai物质，改善了土壤理化性质。

4、生物防治，解决连茬障碍。

保护地栽培过程中存在的通风不良、湿度过大、温差过大、叶面结露等问题导致植株bing虫hai比较严重，单纯使用化学农yao不能从根本上解决问题。

秸秆生物反应堆技术可以持续地产生大量有益微生物。

这些有益微生物能有效抵抗、抑制致bing菌，从而达到防治bing虫hai，生产无公hai产品的目的。

二、应用方式有三种方式：行下内置式、行间内置式和外置式三种。

选择应用方式时，主要依据种植品种、定植时间、气候条件而定。

行下内置式：植株根部地温增加明显，冬、春季使用最好。

行间内置式：植株根部地温增加稍弱，不受季节限制。

外置式：应用较灵活，在蔬菜价值较高时可加大二氧化碳供应量，提高产量。

三、菌种处理购买专用菌种。

按1公斤菌种兑掺20公斤麦麸，10公斤饼肥，干着拌匀，再加水35～40公斤，混合拌匀，以手能攥出水滴为宜。

堆积发酵4～5小时就可使用。

如当天使用不完，应摊放于室内或阴凉处，厚8～10厘米，第二天继续使用，一般应在2天内用完。

四、技术要点（一）行下内置式：开沟、铺秸秆、撒菌种、覆土、浇水、打孔和定植。

秸秆生物反应堆技术及其发展趋势一、技术介绍秸秆生物反应堆技术又称二氧化碳缓释富氧秸秆发酵技术，是由山东秸秆生物工程技术研究中心张世明研究员历时20年研发的一项全新概念的农业增产、增质、增效的有机栽培理论和技术。

他的研究成功从根本上摆脱了农业生产依赖化肥的局面。

技术的核心是利用微生物菌种将秸秆转化为农作物生长需要的营养、热量和有机物质，达到改善土壤、增强肥力、促进农作物高产优质生长的目的。

与传统常规农业技术有着本质的不同，是一项能够有效解决设施农业土壤连作障碍、提高农产品产量、改善农产品品质创新栽培技术。

秸秆生物反应堆技术增产原理与作用：秸秆在添加畜禽粪便和微生物菌剂的作用下，分解成CO2，增加大棚中CO2浓度，一般可使作物群体内CO2浓度提高4～6倍，作物产量随着CO2吸收量的增加而增加。

秸秆反应堆还提高大棚温度，在严寒冬天里大棚内20cm地温增加4～6℃，气温增加2～3℃。

秸秆反应堆具有明显的改良土壤功效。

秸秆在转化过程中能产生抗病源微生物孢子，可以调节土壤微生物区系，对土传病虫害产生一定的抑制和致死作用。

秸秆生物反应堆应用方式：主要有三种方式，内置式反应堆、外置式反应堆和内外置结合式反应堆。

内置反应堆又分为行下内置式反应堆、行间内置式反应堆和树下内置式反应堆；外置式反应堆分为简易外置式、标准外置式两种。

选择应用方式时，主要依据生产地种植品种、定植时间、生态气候特点和生产条件而定。

外置反应堆适合于春、夏和早秋大棚栽培，内置反应堆除了用于保护地作物越冬栽培、还用于大田、果树等作物栽培。

秸秆生物反应堆转化率：1kg干秸秆可转化1.1kgCO2、3037千卡热量、0.13kg生防有机肥和0.003kg抗病微生物孢子。

这些物质和能量用于果蔬生产，可增产农产品0.6-1.5kg，品种不同增幅有差异。

二、主要优缺点（一）主要优点1、技术优势凸显现代农业科学内涵。

秸秆反应堆利用的都是农作物的废弃物，操作简单、易于掌握，稍作示范讲解，大部分农民都能掌握。

生物堆技术的原理与应用1. 前言生物堆技术是一种利用微生物进行有机废弃物降解和资源回收的技术。

通过适当的调节温度、湿度和通气等条件，微生物在堆体中进行代谢活动，将有机废弃物转化为有机肥料或其他有价值的产物。

本文将介绍生物堆技术的原理和在农业、环境保护等领域的应用。

2. 原理生物堆技术的原理主要包括以下几个方面：2.1 微生物降解生物堆技术依赖于微生物对有机废弃物的降解能力。

在堆体中存在着各种各样的微生物，包括细菌、真菌、腐生动物等。

这些微生物通过分解有机废弃物，将其转化为能够被土壤吸收和利用的有机物质。

2.2 温、湿度和通气控制生物堆技术需要提供适宜的环境条件来促进微生物的生长和代谢活动。

温度、湿度和通气是影响微生物活动的重要因素。

适当的温度可以促进微生物的活动，而过高或过低的温度可能会抑制微生物的生长。

湿度可以影响微生物的呼吸和代谢水平，过高或过低的湿度都会对微生物的生长产生不利影响。

通气控制是为了提供微生物所需的氧气，并排除过量的二氧化碳等有害气体。

2.3 物质转化过程在生物堆技术中，有机废弃物经过微生物的降解和分解，会发生一系列的物质转化过程，主要包括腐熟、腐殖化和团聚等。

这些转化过程使得有机废弃物中的养分和有机质得到释放和转化，从而形成具有良好肥力的有机肥料。

3. 应用生物堆技术在农业、环境保护等领域有着广泛的应用。

以下是几个常见的应用案例：3.1 有机肥料生产将农田和畜禽养殖废弃物等有机废弃物进行生物堆处理，经过一定时间的降解和转化，可以得到高效的有机肥料。

这种有机肥料富含养分，利于土壤改良和作物生长，可以减少对化肥的依赖，同时也能够循环利用有机废弃物资源。

3.2 污水处理生物堆技术在污水处理中的应用也很常见。

污水中的有机物质经过生物堆处理，可以被微生物降解为无害的物质，减少对环境的污染。

此外，生物堆技术还可以利用污水中的有机物质进行有机肥料的生产，实现资源的回收利用。

3.3 利用生物质能源生物质能源是一种可再生的能源形式，生物堆技术可以将废弃农作物、农畜禽废弃物等生物质进行发酵堆积，产生可燃气体如甲烷，用于生物质能源的生产和利用。