秸秆反应堆技术
秸秆反应堆技术的原理及应用
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
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。
秸秆生物反应堆应用原理及现状
秸秆生物反应堆应用原理及现状一、秸秆生物反应堆研究的依据和原理所渭秸秆生物反应堆技术，就是采用生物技术，将秸秆转化为作物所需要的二氧化碳、热量、生防效应、矿质元素、有机质等，进而获得高产、优质、无公害的农产品。
该项技术的实施，可加快农业生产要素的有效转化，使农业资源多层次充分再利用，农业生态进入良性循环。
秸秆反应堆的技术原理是：植物光合吸收二氧化碳和水形成的秸秆，通过加入微生物菌种、催化剂和净化剂，在通氧的条件下定向重新产生二氧化碳、水、热和矿质元素，在这个过程中又产生出大量的抗病虫的菌孢子，再通过一定的工艺设施，提供给作物，使作物更好地生长发育。
这样植物光合合成有机物，微生物氧化分解有机物，二者在物质转化，重复再利用的过程中构成了一个良性循环的生物圈。
这就是秸秆生物反应堆的依据和原理。
二、秸秆生物反应堆技术效能与作物生长表现（一）技术效能，生物反应堆对作物生长产生四大效应：1.二氧化碳效应可使浓度提高4～8倍，光合效率提高50%以上，水分利用率提高127%以上，肥料利用率提高60%以上。
2.热量效应可使晚秋、冬季、早春20厘米地温增加4～6℃，气温增加2～3℃。
3.生物防治效应可减少发病率80%～96%。
4.有机改良土壤效应可使土壤有机质提高10倍以上，根条数增加136%，根系鲜度增加1.25倍。
在以上四大效应的影响下，农产品上市期提前15～20天，收获期延长30～45天，综合投资成本下降60%，增效65%以上。
结果证明，该技术是一项兼具经济效益、生态效益、社会效益的创新技术。
（二）作物生长表现，在反应堆产生的高浓度二氧化碳条件下，农作物在生理生态、形态结构及化学组成等方面发生了一系列的显著变化：根茎比增大，日增长量加快，生育期提前，主茎变粗，节间缩短，叶片面积增大，叶片变厚，叶色加深，开花结果增加，千粒重显著增高，果实明显增大，个体差异缩小，整齐度提高，果皮着色加深，含糖量升高，口感变甜，抗病虫害能力增强。
秸秆生物反应堆技术
２ ０％ ～ ３ ０％ 。
４ ． 病 虫 防 治 应 用 该 技 术 前 生 物 反 应 堆主 要 应 用 于 温 室 大 棚 ３ 年 的大棚 ， 一般 不见病 不用 药 ， 外 农作 物种 植 。 温 室 大棚在 没 有通 电
近年来， 江 苏省 邳州 市 八路镇 ・市县 动态 ・ 重 点发 展 高档盆 栽 花卉 ， 不仅 推动 了当地 花 卉产业 的提档 升 级， 也给 邳州 ： 绿色发展 生态富民 村 民们 家 门 口就业 提供 了便利 。 目 前， 基 地 已建成 ５万平 方 米 的现代 立足 农业 产业 富 民， 八路镇 积 化连 栋智能温 室， 对 空气湿度 、 温 度 极 构 建花卉 八 路、 诗 意 田园 的现代 和 光照 严 格控 制 ， 为花 卉生 长提 供 农 业 综合 发展 模式 ， 高标 准规 划建 有力 的环 境保障 。 设八路花卉 产业 园， 已建成 ３ ０ 万平 据介绍， 基 地年 可 生产 盆栽 花 方 米 鲜切 花 目光温 室 ， 年 生产 鲜切
１ ． 内置 式秸 秆 生 物反 应堆 的 １ ／ ４～ １ ／ ３； 温度 降至 ２ ４～ ２ ６ ℃ 技 术要 点 一 是科 学处 理菌 种 ， 菌 时关 闭风 口。
４４ ２ ０ １ ７ 年第１ ６ 期 发展为要 ， 环境优先。
编辑： 赵昕（ ｚ ｈ ａ ｏ ｘ ｉ ｎ ｓ ａ ｇ ｒ ｉ ． ｌ ｆ ｏ ｖ ． ｏ ｎ ）
一
、
２ ． 外 置 式 秸 秆 生 物 反 应 堆 午棚 温 降至 １ ７～ １ ８ ￣ Ｃ， 阴天降至 其 主要 技术 流程 为贮 气池 建 造 、 上 １ ５～ １ ６ ℃ 时盖帘 。 料、 接 种、 加 水、 覆膜 、 启 用、 补 料 ２ ． 加 强通 风 排 湿 应 用 反 应 （ 菌、 水） 、 气（ 液、 渣） 综合利用、 作 堆 的 大 棚 ， 放 风 口应 比常 规 开 口 物 生长 管理 。 时 间早、 开 口大 。 一般 棚 温 ２ ８ ℃ 二、 技 术要 点 时 开始放 风， 风 口要 比常 规 的 大
图解秸秆生物反应堆
内置式秸秆生物反应堆技术操作图解1拌菌种1：拌菌种和兑料菌种：麦麸=1：20 2：干拌菌种与麦麸混合均匀3：加水搅拌水：麦麸=1：1 4：遮阴堆积4小时后使用，2天内用完内置式秸秆生物反应堆技术操作图解2内置式操作1：开沟宽60-80cm，深20-25cm2：铺秸秆厚度30-35cm3：撒菌种均匀等量4：轻拍用铁锹拍，使菌种均匀分布内置式秸秆生物反应堆技术操作图解 3 内置式操作5：覆土土层厚度20-25cm 6：覆土两头露秸秆10cm7：起垄浇水水量足，湿透秸秆8：打孔12#钢筋穿透秸秆孔距20cm×20cm外置式秸秆生物反应堆技术操作图解1、挖沟距山墙60-80cm，挖上口宽120-130cm，深100cm，下口宽90-100cm，长6-7米的沟（储气池）将所挖出的土壤分别均匀放在沟上四周，摊成外高里低的坡形。
2、贮气池与交换机底座的建造用旧农膜铺设沟底、四壁直至沟上沿80-100cm宽。
中间位置向棚内开挖一宽65cm，深50cm，长100cm的出气道，出气道末端建造一个下口直径为50cm（内径），上口内径为40cm，高出地面20cm的圆形交换底座。
沟壁、气道和上沿用单砖砌垒，水泥抹面，沟底用沙子水泥打底，厚度6-8厘米。
南北两头各建造一个长50cm，宽高20×20米的进气道，单砖砌垒或者用管材替代。
3、交换机安装与反应堆底部构造安装交换机，底端固定且保证密封不漏气，连接电源。
在沟上南北向每隔40cm东西排放一根水泥杆（20 cm 宽，10 cm厚），在水泥杆上南北纵向每隔10 cm 用铁丝、细竹竿或竹坯固定。
4、秸秆铺放与安机抽气铺放秸秆先横后纵，交叉重叠摆放整齐。
每40 cm厚撒一层菌种，连续铺放3—5层，淋水浇湿，水量以下部沟中有一半积水为宜，最后用农膜覆盖保湿，农膜覆盖不易过严，安机抽气。
5、气带打孔与开机抽气气带连接机器后，注意气带方向，分别在两边和下方打孔，朝南、朝下孔距30cm，朝北电话两边各打一个。
秸秆生物反应堆实用技术
秸秆生物反应堆实用技术秸秆生物反应堆是一种利用秸秆等农作物剩余物为原料进行有机废弃物资源化处理的设备。
通过微生物的作用进行生物降解，将有机废弃物转化为有机肥料、甲烷等生物能源，实现废弃物的资源化利用。
下面我们将介绍秸秆生物反应堆的实用技术。
秸秆生物反应堆一般由反应器、负压受气器、热水循环系统、废气处理系统和控制系统等组成。
其中，反应器是秸秆生物反应堆的核心设备，由垂直设置的内壁和外壁构成，内壁上部连接通风口，下部连接流料口，底部有垃圾液排出口。
（一）控制温度秸秆生物反应过程中，温度是关键因素，恰当的温度有利于微生物的生长、代谢和废弃物的降解。
一般情况下，秸秆生物反应温度控制在50℃-60℃之间。
过高的温度会使微生物死亡，过低会耽误微生物的生长。
（二）增加通气量适当的通气量有利于维持秸秆生物反应的正常状态。
不良的通气状态会引起气中恶臭物质的生成，影响秸秆生物反应堆的运行和周边环境。
（三）控制水分水分对秸秆生物反应极为重要，因为秸秆生物反应涉及到微生物代谢和降解。
适当的水分有利于维持环境湿度，促进微生物的生长繁殖和代谢。
过多或过少的水分会导致微生物的死亡或杀死微生物，影响秸秆生物反应的正常运作。
（一）清理反应器由于反应器内有秸秆等废弃物参与反应，微生物代谢产生的碳飞灰物、沉积物等产物会在反应器内积聚。
积聚过多会影响反应器的通气和物料流动，必须定期清理。
（二）排液秸秆生物反应过程会产生溶液，含大量微生物与营养物。
该液可以作为生物肥料利用，排出来后可以减轻反应器的重量，避免对建筑安全的不利影响。
（三）修理受气器受压受气器是秸秆生物反应堆重要组成部分，有压缩机或风机驱动，可以产生反应器内的负压，保证反应器内正常通气。
定期检查并修理受气器，避免对反应器的影响。
秸秆生物反应堆是一种既能降低农荒地毒素污染，又能利用废弃物生产肥料、燃料，节能环保的方法，是一种推广应用前景广阔的生产性科技。
在今后的发展中，我们仍需继续突破技术难点，提高秸秆生物反应堆的产能、降低成本、优化结构，使其发挥更大的社会与经济效益。
秸秆生物反应堆示范技术
大棚葡萄内置式秸秆生物反应堆示范技术总结农环站从2008年起，农环站充分利用乡村清洁工程载体，结合优势作物大棚葡萄，进行了以大棚葡萄内置式生物秸秆反应堆为主的农业有机废弃物资源化利用试点，取得了较好的效果。
一、秸秆生物反应堆技术原理1、利用秸秆资源，在微生物菌种、疫苗的作用下，将秸秆定向、快速地转化为葡萄生长所需的高纯度二氧化碳、提高光合作用效率；2、秸秆在转化过程中释放热量、有效提高地温，促进葡萄提早萌芽；3、秸秆在转化后形成抗病微生物孢子和有机、无机的养料，从而减少化肥使用量4、通过接种植物疫苗，增强葡萄植株抗性，减少葡萄病虫害发生，达到减少农药使用量的目的2008年在xx村大棚葡萄开始试点内置式反应堆，试验面积20亩，当年表现出明显效果，2009年实施面积104亩，2010年示范面积达到208亩，农环站对重点技术指标进行了对照比较。
二月地温比对照平均提高5.8℃；二氧化碳浓度（4月份）高达1300-2100 ppm；比对照提高3-5倍；葡萄上市平均提早5-7天；肥料使用降低40-53%；农药使用量减低50%；产量增加40-45%；葡萄落果率降低8%-10%；二内置式生物反应堆技术在设施葡萄栽培中的应用1、技术参数：秸秆3000～5000㎏、菌种6～10㎏、植物疫苗3～5㎏、麦麸180～300㎏、饼肥100～200㎏；葡萄种植密度为150株/亩、每亩平均产量为2000㎏。
2、种植葡萄品种：红地球、美人指、夏黑、维多利亚等。
3、工艺技术说明：①、菌种和疫苗使用前的处理：使用当天按1千克菌种对掺15千克麦麸，13千克水，三者拌和均匀，堆积5小时开始使用。
如当天使用不完，摊放于阴暗处，厚度5-8厘米，第二天继续使用,疫苗1千克对掺20千克麦麸，18千克水，处理方法同上。
②、应用时间：每年10月至翌年1月。
③、反应堆构建步骤：A、开沟：在葡萄园每个行间起土15㎝，宽度150㎝（距离葡萄植株50厘米），靠近树干浅，中间深，使部分毛细根露出并有断伤，开沟长度与行长相等，开挖的土按等量分放沟两边，集中开沟。
秸秆生物反应堆技术
秸秆生物反应堆技术，是一项全新概念的农业增产、提质的有机栽培理论和技术，与传统常规农业技术有着本质的不同，秸秆反应堆生物技术又称二氧化碳缓释富氧秸秆发酵技术，是一项能够有效解决设施蔬菜土壤连作障碍、提高蔬菜产量、改善蔬菜品质创新栽培技术。
它有6大优点：一是防病效果显著。
秸秆反应推使用的高活性菌种，在发酵过程中产生大量有益菌株，对多种致病病菌有抑制、杀灭作用，降低化学杀菌剂的使用量。
二是减少化肥用量，节约成本。
秸秆经微生物分解后变成容易被作物吸收的营养元素，可以节省化肥30%-50%。
三是改良土壤结构。
连续使用该技术土壤结构明显得到改良，土壤通透性大大增强，作物根系明显增旺。
四是提高产量，改善品质。
在冬季放风量较少的情况下，秸秆发酵产生的二氧化碳可以满足作物光合作用的需要，产量有所提高。
由于减少了化肥和杀菌剂的使用，蔬菜商品性大大增强。
五是提高棚内温度。
秸秆分解产生的热量，可以使棚内地温增高1-3℃，气温增高3-5℃，增温效果十分明显。
六是减少浇水次数。
深冬季节，秸秆可以储存大量水分，不断满足蔬菜根系需要，降低棚内空气湿度，减少病害发生。
2005年这项技术最早应用于四家项目区冬茬生产的黄瓜和角瓜上，以行下内臵式反应堆为主，外臵式少数。
随着我区设施农业的建设发展，2006年开始大面积推广，当年应用推广面积达0.7万亩，每年都在递增，截至2009年冬季推广面积最大达2.7万亩，
主要以冬季生产的茬口为主。
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2020/11/26
秸秆生物反应堆技术
-----概念 ❖ 生物反应堆：微生物与有机物，在一定设施条件下发生链锁式反应，产生巨大的生物能和生物能效
应，进而极大的改变了另一种生物的生长条件和环境。它类似于原子反应堆，所以把这种生物反应 的设施装置，取名为生物反应堆。 ❖ 秸秆生物反应堆：生物反应堆应用秸秆作原料，通过一系列转化，能综合改变植物生长条件，极大 提高产量和品质，故称秸秆生物反应堆。 ❖ 秸秆生物反应堆技术：秸秆在微生物菌种、净化剂等的作用下，定向转化成植物生长所需的CO2、 热量、抗病孢子、酶、有机和无机养料，进而实现作物高产、优质和有机生产。
秸秆生物反应堆技术
❖ 植物光合作用： 6CO2 + 6H2O 光 C6H12O6 + 6O2↑
秸秆生物反应堆技术
----五大作用：
❖ CO2效应 一般可使作物群体内CO2浓度提高4-6倍，光合效率提高50%以上，生长加快，开花坐果率提高， 标准化操作平均增产30%-50%，农产品品质显著提高。
❖ 热量效应 在严寒冬天里大棚内20厘米地温提高4-6℃，气温提高2-3℃，生育期提前10-15天。
秸秆生物反应堆技术
❖ 生物防治效应 菌种在转化秸秆过程中产生大量的抗病孢子，对病虫害产生较强拮抗、抑制和致死作用，植物发病
率降低90%以上，农药用量减少90%以上。 ❖ 有机改良土壤效应
在秸秆生物反应堆种植层内，20厘米耕作层土壤孔隙度提高1倍以上，有益微生物群体增多，各种矿 质元素被定向释放出来，有机质含量增加10倍以上。 ❖ 提高自然资源综合利用效应
提高了微生物、光、水、空气游离氮等自然资源的综合利用率。据测定：在CO2浓度提高4倍时，光 利用率提高2.5倍，水利用率提高3.3倍。
秸秆生物反应堆技术
-----内置式的技术要点 开沟---铺秸秆---撒菌种---拍振---覆土---浇水---整垄---打孔---定植
沟深20—25厘米
铺完踏实后，厚度25—30厘米，沟两头露出10厘米秸秆茬，以便进氧气
❖ 一露：内置沟两头秸秆要露出茬头。
注意事项
❖ 三不宜： ①开沟不宜过深（不超25厘米）； ②覆土不宜过厚（20-25厘米）； ③打孔不宜过晚、过少（浇水后3天打孔，12#钢筋 ，20厘米见方） 。
携手共进，齐创精品工程 Thank You
2020/11/26
世界触手可及
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----秸秆生物反应堆转化率：一公斤干秸秆可转化CO21.1公斤、热量3037千卡、生防有机肥0.13公斤和 抗病微生物孢子0.003公斤。这些物质和能量用于果树蔬菜生产，可增产0.6—1.5公斤--理论依据
❖ 植物饥饿理论 （植物光合作用） ❖ 叶片主、被动吸收理论 （植物光合作用） ❖ 矿质元素可循环重复利用理论 ❖ 植物生防疫苗理论
每亩菌种8-10公斤，秸秆3000-4000公斤； 菌种：麦麸=1：20kg；菌种：秸秆=1：500kg
覆土
注意事项
-----“三足、一露、三不宜” ❖ 三足： ①秸秆用量要足； ②菌种用量要足（每亩菌种8-10公斤，秸秆3000-4000公斤；菌种：麦麸=1：20kg；菌种：秸秆=1：500kg） ③第一次浇水要足。
该技术是山东省秸秆生物工程技术研究中心主任 张世明研究员研发的（在线视频）
秸秆生物反应堆技术
-----技术特点：以秸秆替代化肥，植物疫苗替代农药，这种有机栽培技术成本低、易操作、资源丰富、 投入产出比大，环保效应显著。
-----应用形式与组成： 内置式、外置式和内外置结合式。由秸秆、辅料、菌种、植物疫苗、交换机、 CO2微孔输送带等设施组成 。