本發明涉及能源環保技術領域，具體涉及一種有效利用生物質的方法。
背景技術：
生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體，即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質，包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物，具有可再生性、低污染性、廣泛分布性的特點。
近年來，產生大量的生物質后，大多都是被丟棄，造成了環境的污染，和資源的浪費，所以近年來對生物質的開發利用，對環境保護和廢物回收領域具有重要意義。
技術實現要素：
本發明為解決上述技術問題，提供了一種有效利用生物質的方法。
具體是通過以下技術方案來實現的：
一種有效利用生物質的方法，以生物質電廠為核心系統，以沼氣發酵、微藻養殖和大棚蔬菜種植中的一個或幾個作為配套輔助系統，得到聯合系統，其中，利用各系統產生廢棄物作為其他系統的生產原料或滿足其他系統運行的必要條件，整個聯合系統的產出物為生物質電能、沼氣、微藻產品和蔬菜產品。有效利用各個系統產生的廢棄物作為其他系統的原料或輔助條件，最大限度消除或減少廢棄物的排放，達到節能、減排、增效、充分利用生物質資源的目的。
進一步，所述的生物質電廠，其燃料為含水量為20～40％的生物質。
進一步，所述的沼氣發酵系統，指甲烷菌群利用生物質為原料發酵生產甲烷的系統。
進一步，所述的生物質電廠，其產物為煙氣、煙氣余熱和電廠灰，其中，煙氣經除塵、降溫后，可作為碳源用于微藻養殖，還可以用于大棚蔬菜種植；煙氣余熱，可在冬季時對沼氣池、蔬菜大棚和微藻養殖液進行加熱，使得在冬季沼氣發酵、蔬菜大棚和微藻養殖能夠繼續進行；電廠灰可浸泡進行稀釋，作為微藻養殖中微量元素補充劑，也可作為原料生產復合肥，用于蔬菜大棚。生物質電廠排放的煙氣溫度為140℃左右，絕大多數情況下，煙氣中攜帶的余熱多數未被有效利用，造成浪費，其中蔬菜生長對溫度有要求，中國北方地區冬季溫度低于0℃，在冬季時用煙氣余熱對大棚進行加溫，將溫度控制到20℃左右保障蔬菜進行正常的生產，大大提高了蔬菜生產成本；電廠灰中主要成分為Ca、K、Mg、Na、F、Al、P、Ti、Mn、S等等元素，幾乎含有植物生長所必須的全部礦物元素。
進一步，所述的沼氣發酵，其產物是沼液和沼渣，其中，沼液稀釋后可作為大棚蔬菜的殺蟲劑，經化學滅菌處理后，可作為肥料加入微藻養殖系統，可與微藻養殖廢水混合作為蔬菜大棚中的灌溉用水、葉面肥；沼渣可作為蔬菜大棚中的有機肥，在土壤中再次發酵，起到補充大棚內二氧化碳的作用，同時沼渣可以利用電廠煙氣余熱進行干燥，然后作為鍋爐燃料進行燃燒。沼液為沼氣發酵后的殘液，含有多種生物活性物質，如氨基酸、微量元素、植物生長刺激素、B族維生素、某些抗生素等，對植物具有助生長、殺菌和抗蟲害的作用，可以用于蔬菜或糧食作物的灌溉或作為殺蟲劑，也可作為微藻養殖的培養液；沼渣為沼氣發酵后的殘余有機物，沼渣含有腐植酸10～20％，有機質30～50％，全氮1.0～2.0％，含磷0.4～0.6％、全鉀0.6～1.2％，是一種緩、速兼備的有機肥料。
進一步，所述的微藻養殖，產生的廢水可作為肥料用于蔬菜大棚，同時，也可以注入沼氣發酵池，作為沼氣發酵菌的氮源。
進一步，所述的大棚蔬菜種植，蔬菜采收后的廢棄物可作為沼氣發酵的原料。
進一步，所述的廢棄物，是指蔬菜采收后殘余的腐敗菜葉、藤蔓和菜根。
進一步，所述的微藻養殖系統，是指以跑道池、各式光生物反應器、兼養型微藻養殖裝置等設施養殖微藻的系統。
進一步，將所獲得的生物質進行分類，含水量小于40％的生物質用于電廠鍋爐燃燒的原料，而含水量大于40％的生物質，以及含氮量較高的生物質用于沼氣發酵。
進一步，所述的微藻，是指能在淡水、低鹽水或無/低鹽污水中生長的微藻種類，包括但不限于以下類別：小球藻、柵藻、束絲藻、念珠藻。
進一步，所述煙氣是指生物質電廠燃燒生物排放的煙氣。
進一步，所述的煙氣余熱是指煙氣中攜帶的熱能。
進一步，所述的電廠灰指生物質電廠燃燒生物質后排放的生物質灰分。
進一步，所述的沼液是指沼氣發酵系統發酵生產沼氣后殘余的液體成分。
進一步，所述的沼渣是指沼氣發酵系統發酵生產沼氣后殘余的固體成分。
進一步，所述的微藻養殖廢水，是指微藻采收之后無法再回收利用的廢液。
進一步，所述的沼氣是指沼氣發酵利用生物質為原料產生的以甲烷為主要其他成分的混合氣體。
進一步，所述的生物質電能，是指生物質電廠通過燃燒生物質產生熱能和蒸汽，利用蒸汽驅動汽輪發電機產生的電能。
進一步，所述的沼氣，是指利用生物質為原料發酵產生的以甲烷為主要其他成分的混合氣體。
進一步，所述的微藻產品，是指微藻養殖系統中收獲的微藻泥或微藻粉。
進一步，所述的蔬菜產品，是指利用蔬菜大棚種植方式生產的葉、花、瓜、果、豆及根莖類蔬菜。
綜上所述，本發明的有益效果在于：以生物質電廠為核心系統，以沼氣發酵、微藻養殖和大棚蔬菜種植中的一個或幾個作為配套輔助系統，得到聯合系統，產出為生物質電能、居民生活用沼氣、微藻粉、有機肥、復合肥、蔬菜等產品；其中，生物質電廠系統產生的煙氣、煙氣余熱、電廠灰，沼氣發酵系統產生的沼氣、沼液、沼渣，微藻養殖系統產生的廢水和大棚蔬菜種植系統產生的廢棄物，形成一個廢物回收利用的循環體系，各個系統產生的廢棄物作為其他系統的原料或輔助條件，最大限度消除或減少廢棄物的排放，達到節能、減排、增效、充分利用生物質資源的目的，提高生物質能的利用效率；同時，有效的將氮元素和微量元素反補回土地，減少化肥和其他肥料的施用量，降低了微藻、蔬菜及糧食作物生產的成本。
具體實施方式
下面對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明，但本發明并不局限于這些實施方式，任何在本實施例基本精神上的改進或代替，仍屬于本發明權利要求所要求保護的范圍，
實施例1
在2月中旬～11月中旬，以一座2×12.5MW的生物質電廠為例，每小時排放的煙氣量為150000Nm3，溫度為140℃的煙氣，1、將煙氣通入干燥車間，設定通入煙氣溫度為140℃，出口煙氣為60℃，可滿足將1000噸含水量為80％的沼渣或高含水生物質，干燥至含水量為30％；2、煙氣經除塵、降溫后，可作為碳源用于微藻養殖，還可以用于大棚蔬菜種植3、將出口煙氣通入沼氣池，調節沼氣池的發酵溫度為25℃；4、電廠灰可浸泡進行稀釋，作為微藻養殖中微量元素補充劑，也可作為原料生產復合肥，用于蔬菜大棚；5、微藻養殖的廢水可作為沼氣發酵用水；6、含水量＞40％的生物質，利用生物質電廠的粉碎機，粉碎至粉末狀，加入至沼氣發酵系統中，經過沉淀、兩次厭氧發酵和后處理，產出沼氣、沼渣和沼液。
沼氣發酵，其產物是沼液和沼渣，其中，沼液稀釋后可作為大棚蔬菜的殺蟲劑，經化學滅菌處理后，可作為肥料加入微藻養殖系統，可與微藻養殖廢水混合作為蔬菜大棚中的灌溉用水、葉面肥；沼渣可作為蔬菜大棚中的有機肥，在土壤中再次發酵，起到補充大棚內二氧化碳的作用，同時沼渣可以利用電廠煙氣余熱進行干燥，然后作為鍋爐燃料進行燃燒。
微藻養殖，產生的廢水可作為肥料用于蔬菜大棚，同時，也可以注入沼氣發酵池，作為沼氣發酵菌的氮源。
大棚蔬菜種植，蔬菜采收后的殘余的腐敗菜葉、藤蔓和菜根，可作為沼氣發酵的原料。
中國南方地區，全年四季均可按照此實施例進行，此地區以北，僅2月中旬～11月中旬可按照此案例實施。
實施例2
在11月中旬～2月中旬，一座2×12.5WM生物質電廠，每小時排放140℃煙氣150000Nm3。本實施例，因冬季氣溫較低、天氣變化復雜，光照欠缺，單方面提升微藻培養液的溫度，也難以大幅度提升微藻產量，微藻生產的單位生產成本高于銷售成本，所以放棄微藻養殖，同時沼渣干燥工作也終止，沼渣不干燥，進行堆肥，用作來年蔬菜大棚生產的有機肥，熱量集中供給沼氣池發酵和蔬菜大棚使用。
1、將煙氣通入干燥車間，設定通入煙氣溫度為140℃，出口煙氣為60℃，可滿足將1000噸含水量≥80％的沼渣或高含水生物質，干燥至含水量為30％煙氣，2、出口煙氣用于蔬菜大棚加熱；3、電廠灰作為原料生產復合肥，用于蔬菜大棚。