农作物秸秆的综合利用

2023-01-27

第一篇:农作物秸秆的综合利用

浅谈农作物秸秆的综合开发利用与创新

(长清区农机局 二○一四年十二月)

农作物秸秆是农业生产的副产品,农作物光合作用的产物约有一半多存在于秸秆中,秸秆富含有机质和氮、磷、钾、钙、镁、硫等多种养分,也是一项重要的生物质资源,可用作肥料、饲料、燃料及工业生产的原料等。搞好秸秆综合利用,既可缓解农村肥料、饲料、能源和工业原料的紧张状况,又可保护农村生态环境、促进农业农村经济可持续协调发展。反之,农作物秸杆不实现综合利用,也可成变成社会负担。特别是现在随着农村经济的发展,我区作为食主产区,农民对秸秆作为传统生活燃料的需求减少,加之秸秆的分布零散、体积大、收集运输成本高、利用的经济性差和产业化程度低等原因,导致剩余秸秆难处理。为了赶农时、图方便,农民采取了在田间焚烧的方式处理秸秆,不仅浪费了宝贵的资源,而且造成了大气污染、土壤矿化、火灾和引发交通事故等大量的社会、经济和生态问题,成为政府关心、社会关注的热点和难点。

近几年来,长清区农机局始终把秸秆综合利用工作作为一项重要的政治任务来抓,思想上高度重视,行动上高度一致,周密安排部署,加强宣传教育,形成了社会广泛关注、群众积极参与的良好氛围。同时,不断强化科技引领和示范带动,寻求探索秸秆综合利用的形式和方法。通过采取推广秸秆切碎抛撒装臵、打捆外运、召开现场会、技术服务、现场指导等方式,积极推广普及秸秆还田、秸秆压块制碳、秸秆青贮等常规利用形成规模化。大力引导应用生物反应堆、秸秆肥料、秸秆燃料、秸秆板材、秸秆发电、秸秆育苗基质等新技术成果,不断拓宽秸秆综合利用渠道。同时积极争取上级政策支持,近几年每年争取省、市、区扶持资金百万余元,为秸秆综合利用提供了财力支持和经济保障。通过以上努力,确保了全区夏秋两季“不着一把火,不冒一股烟”目标的实现,受到了社会各界的好评。为改善全区生态环境,减少空气污染做出了重要贡献。

一、农作物秸秆综合利用的必要性

(一)农作物秸秆综合利用是缓解资源约束的重要补充。

一是农作物秸秆作为优质的生物质能可部分替代和节约石化能源,减少对石化能源的依赖。按热值测算,2吨秸秆相当于1吨标准煤,开发利用秸秆能源,可有效增加农村地区能源供应,改善能源结构,减少二氧化碳排放。二是农作物秸秆含有丰富的有机质、氮磷钾和微量元素,是一种具有多用途和可再生的生物资源,也是农业生产重要的有机肥源。三是农作物秸秆纤维是一种天然纤维素纤维,生物降解性好,可替代木材用于造纸、生产板材、制作工艺品、生产活性炭等,节约大量木材,保护宝贵的森林资源。四是农作物秸秆含有丰富的营养物质,4吨秸秆的营养价值相当于1吨粮食,可为畜牧业持续发展提供物质保障。 (二)农作物秸秆综合利用是减轻环境压力的有效手段。长期以来,农作物秸秆一直是我区农民生活的基本燃料和农业生产的物质资料。随着农民生活水平的提高,不再使用秸秆作为家用燃料,而选用商品能源等,传统的秸秆利用途径发生了历史性的转变。秸秆出现季节性、地区性、结构性过剩,大量秸秆得不到收集利用,每逢农忙期间,秸秆遍地焚烧现象依然严重,屡禁不止。秸秆违规焚烧,不仅浪费了宝贵的资源,而且严重污染大气环境,威胁交通运输安全,影响城乡居民生活。特别是2007年9月份,济南市周边县区由于焚烧农作物秸秆引起空气严重污染,导致市民不敢开窗户,甚至引起飞机由于能见度低而无法着陆,对人民群众生命财产安全造成严重危害。通过秸秆综合利用,可有效地改善农村公共卫生环境,有助于整治农村环境脏乱差的局面,提高农村生活质量,促进社会主义新农村建设。

(三)农作物秸秆综合利用是促进农民增收的有效途径。随着科学技术的不断发展,秸秆的利用从农业、农村的原始利用扩展到工业化的多元深加工利用。秸秆综合利用有着较好的市场前景。秸秆收集、储存、运输、加工可为农民提供大量的就业机会,增加农民收入。

二、农作物秸秆综合利用的现状

目前,我区农作物秸秆主要有四种利用途径(简称四料)饲料,喂家禽;肥料,施于田;燃料,直接用于燃烧或经气化、沼化集中供燃;原料,用于制作工业纸浆,新型建材板等。主要的综合利用方式及发展状况如下:

1.秸秆养畜,过腹还田。这是一种效益很高的秸秆利用方式。秸秆经过青贮、氨化、微贮处理,饲喂畜禽,通过发展畜牧增值增收,同时,秸秆过腹还田。目前从技术上讲,秸秆青贮、氨化及微贮技术比较成熟,需进一步研究的是进一步优化饲料配制和秸秆饲用率高的农作物品种选育。

实践证明,充分利用秸秆养畜、过腹还田,实行农牧结合,形成节粮型畜牧业结构,是一条符合我区区情的畜牧业发展道路。通过推广秸秆养畜、过腹还田项目,可以较大幅度增加牛、羊肉产量,丰富菜篮子市场,改善人民群众的膳食结构;可以节约饲料用粮,缓解粮食供需矛盾。同时提高了秸秆资源的利用率。扩大推广该项目,可以解决部分剩余秸秆的利用问题。

2.农作物秸秆作为有机肥还田利用。秸秆作为有机肥料还田加以利用是目前最普遍的利用方式。还田利用方法有三种:秸秆堆沤还田、机械化秸秆还田和利用生化快速腐熟技术制造优质有机肥施于田。 1)秸秆堆沤还田也称高温堆肥,是一种传统积肥方式,它是利用夏秋季高温季节,把秸秆堆积,采用厌氧发酵沤制,其特点是时间长,受环境影响大,劳动强度高,产出量少,成本低廉。现已发展了推广应用"301"菌剂、催腐剂、"HEM"菌剂、酵素菌等快速堆沤秸秆还田技术,缩短了沤制时间。目前农村只少量采用,适用于农户分散小规模应用。

2)机械化秸秆还田。小麦秸秆和玉米秸秆经机械粉碎直接还田,每亩还田量350-500千克。机械化秸秆还田是近年来长清区农机局为解决剩余秸秆的利用问题而大力推广的项目,即采用联合收割机或大马力拖拉机配带的秸秆还田机,在地里直接将作物秸秆粉碎,再用深耕犁翻埋到土壤深处去,其特点是作业机械化程度高,秸秆处理时间短,腐烂时间长,是用机械对秸秆简单处理的方法。到目前全区秸秆直接还田面积达到小麦、玉米播种面积的%,我区现拥有秸秆还田机574台,联合收割机 1210台,秸秆直接还田面积万亩,约占小麦、玉米播种面积的 %。从目前的情况看,由于碎秸秆在土壤里不能很快腐烂,影响犁耕和旋耕作业,特别是不利于小麦的播种而难于被农民接受,因此推广效果不佳。近一两年来,农民多使用秸秆还田机将秸秆粉碎之后,再付之一炬,一烧了之,如此既达不到秸秆还田的目的,又增加了农业成本,还污染了环境。所以秸秆直接还田的推广要综合农业生产效率与效益,把握推广程度。

3)利用生化快速腐熟技术制造优质有机肥施于田。这是一种应用国际90年代先进生物技术,使用现代化设备和手段控制生产过程,将秸秆制造成优质生物有机肥的先进方法,在国外已实现产业化,其特点是:用高新技术进行菌种的培养和生产,用现代化设备控制温度、湿度、数量、质量和时间,经机械翻抛、高温堆腐、生物发酵等过程,将农作物秸秆等农业废弃物转换成优质有机肥。具有自动化程度高(生产设备1人即可操纵),腐熟周期短(4-6周时间),产量高(一台设备可年产肥料2-3万吨),无环境污染(采用好氧发酵,无恶臭气味),科学配比肥效高等其它方法无可比拟的优点,是当前利用高新技术,大规模高效率生产有机肥料的最佳途径。利用生化快速腐熟技术制造优质有机肥,是近年来为满足农作物特别是经济作物对有机肥的需求而引进的新技术。近些年来,为追求农业增产,农作物和蔬菜作物大量施用化肥和低品质农杂肥(鸡粪等家禽粪便),严重地影响了农产品的品质和土壤环境,特别是因劣质农杂肥的施用会给农作物带来严重病虫害,而不得不施用大量的农药,造成农产品农药残留严重超标,大大降低了农产品的品质,致使食用后人体素质下降,甚至对人类的繁衍构成威胁,且水源受到严重污染,造成水体富营养化等。因此,大量化肥和劣质农杂肥以及农药的使用已经成为危机人民生活、社会及经济发展和子孙后代的一大公害。社会急切呼唤绿色食品和无公害食品,这是社会进步和人类文明进步的需要。面对新形势,绿色农业和无公害农业是必然的发展趋势,而绿色农业和无公害农业迫切需要发展有机肥工业。将秸秆制造成优质生物有机肥,一方面为绿色农业生产提供大量的有机肥;另一方面,可有效地解决目前剩余秸秆焚烧处理造成的浪费和污染环境这一项亟待解决的问题,一举两得,利国利民。

3.用于农村能源建设。农村可再生能源的综合开发和利用是我区农村能源建设的重要组成部分,在区委区政府的大力推动下,近年来得到了长足的发展。目前主要有两种秸秆转化为燃气的方法:一是秸秆气化。即通过作物秸秆缺氧燃烧,产出以一氧化碳为主要成分的可燃气体;二是秸秆厌氧发酵产出沼气。即通过作物秸秆适配人畜粪在厌氧条件下发酵产生出含甲烷为主要成分的可燃气体。这些气体在稍高于常压的状态下,通过PVC管道送往农户,使用起来类似于城市的管道煤气。以沼气、生物质能为重点的农村可再生能源建设,缓解了农村地区能源供应短缺的情况,改变了农村传统的生火做饭的模式,满足了农民对高品位能源的需求,提高了农民生活质量,适应了现代化新农村的发展需求,同时消耗掉了大量的农作物秸秆,是一种可实现秸秆处理规模化的方式。如我区双泉镇尹庄村就在这方面进行了很好的探索。

4.秸秆种菇及作其他工业原料。秸秆种菇既可以丰富城市居民的菜篮子,又可引导农民致富,出口创汇,促进生态农业、高效农业和创汇农业的发展,是处理秸秆一举多得的好办法。这种方法适合于在农户个体经营或农户集体组织产业化经营中推广,但消耗的秸秆量很少。农作秸秆还可用于秸秆制板、秸秆压块、秸秆育苗基质、秸秆发电等行业。

现阶段,我区秸秆综合利用面临的困惑及今后工作创新重点是:由于机具拥有量相对较少,同时现有秸秆还田机机具老化,就我区而言,秸秆综合利用存在着区域发展不平衡。群众企盼着市场开发更多的能与加快秸秆直接还田配套发展的玉米联合收获机械、能一次完成多道工序的小麦免耕机械等。

秸秆压块在各地刚刚起步,设备本身尚需改进,产品质量有待提高。

利用秸秆发展食用菌的生产技术人员少,粗放生产比重大,品种规模散,秸秆生产食用菌的效益还未充分发挥,距产业化要求尚有很大距离。

利用生物菌进行秸秆发酵堆沤处于发展阶段,以秸秆为原料生产有机肥产业化程度还不高。

作为农机部门,我们有信心有能力解决好以上诸多问题。今后,我们一定要加强领导,创新工作模式,将我区的秸秆综合利用工作提高到一个新水平。

三、农作物秸秆综合利用的经济效益、社会效益和生态效益分析 农作物秸秆综合利用具有良好的经济效益和社会效益。按照目前的市场测算,1吨秸秆的价格在200元到250元,秸秆综合利用率若增加10%,即消化40万吨秸秆,可直接为农民至少增收1亿元。建设一条年产5万立方米的秸秆人造板生产线可消纳秸秆6.5万吨,直接提供200个就业岗位,同时可以带动周边秸秆收集、运输、储存等服务业发展,间接增加就业岗位400个。发展秸秆综合利用,既可有效解决农村剩余劳动力就业问题,又可提高农民收入水平。同时,通过秸秆综合利用,可有效地改善农村公共卫生环境,有助于整治农村环境脏乱差的局面,提高农村生活质量,也具有良好的生态效益。

四、农作物秸秆综合利用的前景分析

展望未来,我们预计秸秆多元化利用格局将形成,秸秆由过去仅用作农村生活能源和牲畜饲料,拓展到肥料、饲料、食用菌基料、工业原料和燃料等用途;由过去传统农业领域发展到现代工业、能源领域。秸秆能源化利用发生了质的变化,从农民低效燃烧发展到秸秆直燃发电、秸秆沼气、秸秆固化、秸秆干馏等高效利用。秸秆工业化利用发展迅速,秸秆人造板、秸秆木塑等高附加值产品将实现产业化。因此,这些方面将是我们今后工作的重点:

(一)秸秆养畜。我区每年生产粮食35万余吨的同时也产生了40余万吨的秸秆,加之大量的薯、蔓和可利用的草木农作物等都是巨大的饲料源。如果其中一半用于养畜,则肉食品的产量将增加5倍。因此,秸秆养畜是我区秸秆资源化中的的一个发展趋势。

(二)秸秆生产全降解快餐盒。利用麦秸浆做的快餐盒各项指标良好,价格低廉,而且生产过程无毒、无污染,原料来源广泛。被扔后能很快降解,能增加土壤肥力,不构成大气质量威胁。一条生产线设备投资150万元,日产3万个,每年利润108万元,设备投资回收期1年半左右,既有良好的经济效益社会效益又有较好的生态效益,应为秸秆资源化技术的主要发展方向之一。

(三)利用秸秆与畜禽粪便制造有机复合肥,可以建大型有机肥料生产厂,其市场前景相当广阔。

(四)在目前气化技术相当成熟的条件下,进行高效低耗秸秆气化技术的研发,引导建设大中型秸秆发电厂,其经济效益、社会效益和生态效益是不容臵疑的。这方面,坐落于我区归德镇的山东海伦环保科技发展有限公司就是一个典型。

(五)加快新型农业机械的研制和开发,进一步完善直接还田技术;加大在秸秆还田技术及其对土壤理化和生物学性质的影响与调控方法的研究力度。

(六)利用我区大学院校众多的优势,加强与高校科研单位合作联合攻关研究新技术,拓展秸秆资源化的途径,提高其利用价值。如以沼气为纽带的多种经营化道路,把沼液大范围的推向市场。

总之,农作物秸秆资源化技术是一项综合性、边缘性的科学技术。我们农机部门要加强领导,制定规章,创新工作模式,与科研部门一道研究优化有本地区代表性的实用技术,通过示范村、示范镇(街)的建设,在一定区域内集中产生秸秆综合利用的规模效益。展望未来,我区秸秆资源化技术的发展前景相当广阔。

第二篇:农作物秸秆综合利用实施方案

为全面贯彻落实乡村振兴战略,加快推进我区秸秆综合利用工作,根据有关文件要求,结合我区实际,制定**区2018年农作物秸秆综合利用实施方案如下:

一、指导思想

坚持“政府引导、多措并举、依法推动”的原则,按照“农业优先、多元利用”的思路,通过法律、行政、技术、经济等手段,积极鼓励和引导农作物秸秆综合利用,形成以秸秆还田肥料化利用为主要方式,逐步扩大秸秆饲料化、燃料化、原料化、基料化等利用比重格局。

二、工作目标

2018年**区预计小麦种植面积33.77万亩,玉米种植面积46.32万亩,水稻种植面积1.55万亩。小麦、玉米秸秆以粉碎还田作为综合利用的主要途径,同时积极推进玉米秸秆饲料化利用,并加大秸秆打捆离田推广力度,特别是水稻秸秆力争实现全面打捆离田,使全区农作物秸秆综合利用水平达到98%。

三、工作重点

(一)大力推进秸秆肥料化利用。

1.按照“就地处理、循环利用、方便快捷”的原则,积极鼓励和引导农作物秸秆就地粉碎还田。

小麦秸秆:小麦收获机械在作业时必须加装粉碎还田装置,并及时播种下茬作物。技术要求:小麦留茬高度≤15cm,秸秆切碎长度≤10cm,抛撒均匀。

玉米秸秆:一是玉米机械化收获(玉米收获机械必须配带秸秆粉碎还田装置)后及时进行下茬播种。技术要求: 割茬高度≤8cm,秸秆切碎长度≤10cm,切碎长度合格率达到85%以上;二是冬小麦播种期结束后,对于滞留在田间的玉米秸秆使用拖拉机带粉碎还田机进行粉碎,然后旋耕覆盖,或使用拖拉机带粉碎还田机粉碎后进行深松作业。技术要求:粉碎+旋耕作业深度达到15cm以上,粉碎+深松作业深度达到30±2cm,粉碎后的秸秆与土壤充分混合,消除焚烧隐患。

2.积极推进秸秆饲料化利用。结合本区畜牧养殖业发展,积极鼓励农民转变种植模式,发展玉米全株青饲料种植,推广玉米秸秆青贮、黄贮收获技术,使玉米秸秆饲料化利用水平达到15%以上。

3.着力推进秸秆原料化利用。引导农民专业合作组织、农机社会化服务主体、农民经纪人等积极开展秸秆收集、打捆、储运业务。鼓励秸秆经纪人与秸秆综合利用企业对接,组织本区农作物秸秆就地利用和向外输送,促进秸秆资源化、商品化转化增值。

各镇乡政府要结合自己实际,选择有效的秸秆综合利用技术路线,并积极做好与农机合作社或作业公司对接。同时对无法使用农机具进行处理的小、散、边地块的秸秆,各镇乡政府自行组织力量妥善处理,彻底消除焚烧隐患。

四、工作进度

6月28日前完成小麦秸秆综合利用33.77万亩,其中粉碎还田31.77万亩,打捆离田2万亩;10月30日前完成玉米秸秆肥料化、饲料化利用28.32万亩;11月30日前处理田间滞留玉米秸秆18万亩;12月20日前完成水稻打捆离田1.55万亩;12月30日前自行完成小、散、边地块的秸秆综合利用。

五、项目资金使用

按照《市农委市财政局关于印发农作物秸秆综合利用项目和资金管理办法的通知》(津农委计财【2016】119号)的文件精神,我区对秸秆机械化还田、离田,按一定标准给予作业补助。

(一) 补助对象

实施秸秆机械化离田、还田的作业主体或土地经营主体。

(二) 补助标准及范围(参照执行)

1.冬小麦播种期结束后,对田间滞留玉米秸秆进行粉碎加旋耕覆盖作业,每亩补助35元;粉碎加深松作业,粉碎每亩补助20元。

2.秸秆打捆离田作业,每亩补助20元(或每吨补助100元)。

3.两茬平作玉米秸秆还田(包括青贮、黄贮作业),并及时进行下茬播种的每亩补助5元(此项补助标准为变数,是前两项资金按实际情况使用后,进行平均分配)。

以上标准作为参照,1、2项上下浮动不得超过10%。专项资金不得超范围补助;对小、散、边、沟渠秸秆的处理不在补助范围之内;如资金不足,各镇乡自行解决。

(三)拨付办法

1.拨付办法。今年我区申请市级资金780万元。为鼓励打捆离田作业,调动镇乡工作积极性,充分发挥资金作用,市财政资金到位后,一次性拨付到各镇乡。

2.资金的确定。扣除小麦秸秆打捆离田作业资金后,以2017年各镇乡小麦、玉米和水稻播种面积为依据进行统一折算。

六、操作程序

(一)地块落实:各镇乡政府必须制定本镇乡《农作物秸秆综合利用实施方案》,明确本镇乡各村农作物种植面积、秸秆综合利用面积、处理方式、工作安排、工作措施等内容。

(二)开展作业:各镇乡政府组织本辖区内村级组织按照本镇乡《农作物秸秆综合利用实施方案》的要求,积极对接作业主体,按照时间节点开展秸秆综合利用作业。并及时组织各村将作业完成情况进行公示,公示期5天。

(三)核实验收:一是镇乡级自验。镇乡政府对辖区内村级组织作业情况进行检查核实验收,填报《主要农作物秸秆综合利用项目验收表》和《农作物秸秆综合利用情况汇总表》(见附表),连同自验照片和验收申请一并交到农机中心,申请区级验收。二是区级验收。农机中心会同区农委、区财政局和环保局对各镇乡政府上报的验收情况进行抽查验收,每个镇乡抽查3-5个村,同时检查各镇乡实施方案、作业明细、证明材料等相关档案。如发现验收不合格的村,由当地镇乡政府督促整改,经整改仍不合格的,停发该镇乡项目补助资金。

(四)资金下拨:镇乡自验和区级验收后,由区农机中心汇总上报区政府,区财政局按区政府批复将补助资金一次性拨付到各镇乡财政所,各镇乡政府要及时把资金拨付到补助对象手中。

(五)公示监督:资金拨付后,各镇乡政府对资金使用情况进行公示,公示期5天,并留存影像资料;区农机中心对全区的秸秆综合利用资金使用情况在政务网进行公开。

七、责任分工

根据相关部门职能,具体职责分工如下:

(一)各镇乡政府履行秸秆禁烧与综合利用的主体责任,结合本镇乡实际,制定具体实施方案,明确目标任务,并指派一名联络员进行秸秆综合利用日常工作。同时加强宣传教育,精心组织推动,强化工作监管,确保秸秆综合利用任务落到实处(镇乡实施方案、联络员名单及其联系电话于6月5日前报区农机中心管理科,联系电话:59126518;29116805)。

(二)区农委和区农机中心负责编制秸秆综合利用项目实施方案、验收考核细则,严格执行公示等管理制度。组织开展秸秆项目检查、验收等管理工作。

(三)区农机中心负责秸秆综合利用工作的技术推动。负责抓好秸秆综合利用技术推广;督促指导各镇乡秸秆综合利用工作,特别是要抓好秸秆综合利用任务和扶持政策的落实。同时配合镇乡抓好作业机手的技术培训和作业机械的调度、协调等工作。

(四)区财政局、区农委和区农机中心要加强对补助资金使用情况的管理和检查。各镇乡要自觉接受审计、纪检、监察等部门的监督,对补助资金实行“专人负责、专账核算、专款专用”。

八、保障措施

(一)组织保障 区政府成立以副区长刘海波为组长,农委、财政局、农机中心主要领导为成员的秸秆综合利用工作领导小组,下设办公室,办公室设在区农机中心管理科。各镇乡也要成立相应的秸秆综合利用领导小组,切实加强检查监督、情况反馈上报、问题发现处理等工作,做到领导分片包干、责任到人、责任到田,进一步落实秸秆综合利用责任制,实现秸秆全面禁烧。

(二)装备保障 利用农机购置补贴政策,对购置秸秆粉碎还田机、捡拾压捆机、搂草机、青饲料收获机等秸秆综合利用机具给予重点倾斜补贴,促进其保有量快速增长,为完成秸秆综合利用任务提供机具保障。

(三)资金保障 在秸秆综合利用项目上,我区积极争取市级专项补助资金扶持,并按照各镇乡秸秆综合利用实际作业情况,及时拨付到位,确保秸秆综合利用工作顺利开展。

(四)其他措施 区政府组织相关部门对各镇乡的秸秆综合利用工作进行监督检查,加大秸秆焚烧执法检查力度。同时,各级政府应加大宣传力度,采取张贴标语、悬挂横幅以及广播电视媒体等形式广泛宣传秸秆禁烧及秸秆综合利用有关政策和要求,确保宣传到位、家喻户晓,推进全区生态环境建设,展现美丽**碧水蓝天。

第三篇:农作物秸秆综合利用现状及建议

农作物秸秆中含有大量的有机质、氮磷钾和微量元素,是农业生产重要的有机肥源之一。秸杆通过综合利用作为肥料施入农田,是补充和平衡土壤养分、改良土壤的有效方法,对于提高资源利用率、节本增效、提高耕地基础地力和农业的可持续发展具有重要意义。为解决秸秆焚烧问题,促进秸秆综合利用及产业化,科技部决定在河北、河南、山东、四川、陕西5个省内,实施“农作物秸秆综合利用示范工程”以促进农村资源合 理利用和经济社会的可持续发展。

一、搞好农作物秸秆综合利用迫在眉睫,意义重大

我国农作物秸秆资源拥有量居世界首位,年产秸秆6亿吨,其中42%直接或过腹还田,30%作为农用燃料,8%作工业或其他用途,20%约1.2亿吨剩余未被利用。山东省是农业大省也是秸秆产出大省,年产各类作物秸秆8000多万吨,全省秸秆综合利用率达到80%,仍有约计1600万吨没能被利用,加之历年陈草烂垛堆积,共计有1900万吨。这些剩余的农作物秸秆被废弃于田间地头、场院房头,不仅占压了大量的土地,影响了农村环境卫生,还成为农村火灾的一大隐患。近年来,随着农村经济的发展和农民生活水平的不断提高,农村不再需要这些农作物秸秆作为炊事的主要燃料三夏""三秋"季节,农民为了抢收抢种则把这些剩余秸秆绝大部分在田间直接焚烧处理掉。大量剩余秸秆的露天焚烧不但造成极大的资源浪费,而且带来严重的大气污染,甚至影响飞机的正常起降和汽车行驶的安全,并频繁引发火灾事故。每年"三夏"、"三秋"双抢季节,全国各地由此而引发的火灾、机场停运及飞机迫降、航班延误及旅客滞留、高速公路交通受阻等事故,以及由此造成重大的经济损失频频见于报端。虽然中央有关部门和各级政府三令五申禁烧秸秆,并出台了焚烧秸秆、鼓励利用秸秆的一系列政策,但由于秸秆利用的有效出路不畅,焚烧现象屡禁不止,上述事故有增无减。特别是在小麦、玉米收获两季田野仍然是狼烟四起,浓烟滚滚,地空能见度降低,空气质量恶化„„。如何搞好秸秆的综合利用,尽快杜绝剩余秸秆焚烧已成为政府重视、新闻媒体关注、广大群众呼声强烈的一项亟待解决的问题。

防止农业生产过程中对各种资源的破坏和浪费,减少农业生产对环境的污染,做到农业发展与资源和环境相互协调,是当今全球范围内对可持续发展农业的战略要求。我国是一个人口众多而农业资源相对短缺的国家,狠抓资源的节约和综合利用,在大力提高资源利用率的同时,保护生态与环境,也是我国整个农业可持续发展的一项战略措施。农作物秸秆中含有大量有机质、氮、磷、钾和微量元素,分析得出,每100公斤鲜秸秆中含氮0.48公斤,磷0.38公斤,钾1.67公斤,相当于2.4公斤氮肥,3.8公斤磷肥,3.4公斤钾肥。就山东而言,1900万吨的存积秸秆所含的养分相当于尿素22.8万吨,普钙31.9万吨,硫酸钾39.9万吨。由此可见,全国大量的剩余秸秆实际上是一个未被利用而被付之一炬烧掉的巨大资源。搞好农作物秸秆的综合利用,使全国约计1.2亿吨、山东省约计1600万吨剩余秸秆得以有效利用,变废为宝,化害为利具有重大的现实意义和战略意义。

二、农作物秸秆综合利用的现状及困惑

农作物秸秆目前主要有四种利用途径(简称四料)饲料,喂家禽;肥料,施于田;燃料,直接用于燃烧或经气化、沼化集中供燃;原料,用于制作工业纸浆,新型建材板等。主要的综合利用方式及发展状况如下:

1.秸秆养畜,过腹还田。这是一种效益很高的秸秆利用方式。秸秆经过青贮、氨化、微贮处理,饲喂畜禽,通过发展畜牧增值增收,同时,秸秆过腹还田。

自1992年国家开始实施秸秆养畜示范基地建设以来,秸秆养畜过腹还田工作取得了可喜成绩。全国秸秆养畜示范县大部分集中在中原、东北、华南地区。要把我国建设成为农业强国,畜牧业产值占农业总产值的比重应达到50%左右,因此我国利用农作物秸秆发展畜牧业的潜力还很大(我省情况略)。目前从技术上讲,秸秆青贮、氨化及微贮技术比较成熟,需进一步研究的是进一步优化饲料配制和秸秆饲用率高的农作物品种选育。

"随着社会与经济的发展,我国农业面临着巨大的挑战。主要表现在:一是总人口在相当长的时间内仍会持续增长;二是耕地总面积在不断下降;三是人民生活水平的提高,对农产品的需求不断增加。因此,实现农业的可持续发展,保护主要农产品的有效供给,是一项艰巨的任务。"(摘农业部文件)。实践证明,充分利用秸秆养畜、过腹还田,实行农牧结合,形成节粮型畜牧业结构,是一条符合我国国情的畜牧业发展道路。通过推广秸秆养畜、过腹还田项目,可以较大幅度增加牛、羊肉产量,丰富菜篮子市场,改善人民群众的膳食结构;可以节约饲料用粮,缓解粮食供需矛盾。同时提高了秸秆资源的利用率。扩大推广该项目,可以解决部分剩余秸秆的利用问题。

2.秸秆作为有机肥还田利用。秸秆作为有机肥料还田加以利用是目前最普遍的利用方式。还田利用方法有三种:秸秆堆沤还田、机械化秸秆还田和利用生化快速腐熟技术制造优质有机肥施于田。

1)秸秆堆沤还田也称高温堆肥,是一种传统积肥方式,它是利用夏秋季高温季节,把秸秆堆积,采用厌氧发酵沤制,其特点是时间长,受环境影响大,劳动强度高,产出量少,成本低廉。现已发展了推广应用"301"菌剂、催腐剂、"HEM"菌剂、酵素菌等快速堆沤秸秆还田技术,缩短了沤制时间。目前农村只少量采用,适用于农户分散小规模应用。

2)机械化秸秆还田。小麦秸秆和玉米秸秆经机械粉碎直接还田,每亩还田量350-500千克。机械化秸秆还田是近年来农业及农机推广部门为解决剩余秸秆的利用问题而大力推广的项目,即采用联合收割机或大马力拖拉机配带的秸秆还田机,在地里直接将作物秸秆粉碎,再用深耕犁翻埋到土壤深处去,其特点是作业机械化程度高,秸秆处理时间短,腐烂时间长,是用机械对秸秆简单处理的方法。1999年农业部选择北京、天津、石家庄、济南、西安、郑州、沈阳、上海、南京等十大城市和京津溏、京石、沪宁、济青四条高速公路为重点地区,并分别与北京、天津、江苏、陕西等省市签订了秸秆焚烧和利用协议。农业部分别补助各省、市资金,用于重点地区推广秸秆还田技术,各省市和地方财政分别以不低于1:1的资金与农业部项目资金配套。这项政策和各地方的相关政策,大大推动了机械化秸秆还田的进程。到目前全国秸秆直接还田面积达到小麦、玉米播种面积的 %,我省现拥有秸秆还田机 万台,联合收割机 台,秸秆直接还田面积约 万亩,占小麦、玉米播种面积的 %。从目前的情况看,由于碎秸秆在土壤里不能很快腐烂,影响犁耕和旋耕作业,特别是不利于小麦的播种而难于被农民接受,因此推广效果不佳。近一两年来,农民多使用秸秆还田机将秸秆粉碎之后,再付之一炬,一烧了之,如此既达不到秸秆还田的目的,又增加了农业成本,还污染了环境。所以秸秆直接还田的推广要综合农业生产效率与效益,把握推广程度。

3)利用生化快速腐熟技术制造优质有机肥施于田。这是一种应用国际90年代先进生物技术,使用现代化设备和手段控制生产过程,将秸秆制造成优质生物有机肥的先进方法,在国外已实现产业化,其特点是:用高新技术进行菌种的培养和生产,用现代化设备控制温度、湿度、数量、质量和时间,经机械翻抛、高温堆

腐、生物发酵等过程,将农作物秸秆等农业废弃物转换成优质有机肥。具有自动化程度高(生产设备1人即可操纵),腐熟周期短(4-6周时间),产量高(一台设备可年产肥料2-3万吨),无环境污染(采用好氧发酵,无恶臭气味),科学配比肥效高等其它方法无可比拟的优点,是当前利用高新技术,大规模高效率生产有机肥料的最佳途径。利用生化快速腐熟技术制造优质有机肥,是近年来为满足农作物特别是经济作物对有机肥的需求而引进的新技术。近些年来,为追求农业增产,农作物和蔬菜作物大量施用化肥和低品质农杂肥(鸡粪等家禽粪便),严重地影响了农产品的品质和土壤环境,特别是因劣质农杂肥的施用会给农作物带来严重病虫害,而不得不施用大量的农药,造成农产品农药残留严重超标,大大降低了农产品的品质,致使食用后人体素质下降,甚至对人类的繁衍构成威胁,且水源受到严重污染,造成水体富营养化等。当前我国农产品状况已给我国农产品出口贸易造成了极不利的影响,出现了被动局面。因此,大量化肥和劣质农杂肥以及农药的使用已经成为危机人民生活、社会及经济发展和子孙后代的一大公害。社会急切呼唤绿色食品和无公害食品,这是社会进步和人类文明进步的需要。“十五"期间,我国农村经济结构要做进一步调整,特别是面对我国加入WTO的新形势,绿色农业和无公害农业是必然的发展趋势,而绿色农业和无公害农业迫切需要发展有机肥工业。将秸秆制造成优质生物有机肥,一方面为绿色农业生产提供大量的有机肥;另一方面,可有效地解决目前剩余秸秆焚烧处理造成的浪费和污染环境这一项亟待解决的问题,一举两得,利国利民。

目前全国蔬菜播种面积达 万公顷,山东省已近 200万公顷。随着人们对环境、生态、生物链,可持续发展的理念越来越深入人心,营养、健康、无公害的绿色食品乃至有机食品日益成为大众生活之必需,提高农产品品质也成为发展外汇农业之必需,有机肥的需求量会迅速增大,有机肥市场前景广阔。目前全国已建有个有机肥厂,年生产有机肥约 万吨。山东建有山东绿丰生态环保工程公司、青岛绿州源新技术有限公司正在与有关科研机构进行"利用农作物秸秆生产无公害生物有机肥技术"研究和有机肥生产,已达到年生产有机肥 万吨的规模。现存在的问题主要是使用设备均为引进设备,价格达150余万元,其引进技术消化吸收和国产化问题还没有得到解决。

3.用于农村能源建设。①农村可再生能源的综合开发和利用是我国农村能源建设的重要组成部分,在各级政府的大力推动下,近年来得到了长足的发展。目前主要有两种秸秆转化为燃气的方法:一是秸秆气化。即通过作物秸秆缺氧燃烧,产出以一氧化碳为主要成分的可燃气体;二是秸秆厌氧发酵产出沼气。即通过作物秸秆适配人畜粪在厌氧条件下发酵产生出含甲烷为主要成分的可燃气体。这些气体在稍高于常压的状态下,通过PVC管道送往农户,使用起来类似于城市的管道煤气。以沼气、生物质能为重点的农村可再生能源建设,缓解了农村地区能源供应短缺的情况,改变了农村传统的生火做饭的模式,满足了农民对高品位能源的需求,提高了农民生活质量,适应了现代化新农村的发展需求,同时消耗掉了大量的农作物秸秆,是一种可实现秸秆处理规模化的方式。②到1998年底,全国农村户用沼气池累计达到600万户,大中型沼气700余处,年处理农业废弃物4000万吨,处理工业废弃物2000万吨,同时以沼液浸种、沼液养猪、沼液养鱼和沼渣种菇为主要内容的沼气综合利用规模进一步扩大(山东省情况略)。推广以沼气为纽带的各类能源生态模式,是农村一些地区发展"菜篮子工程"和农民脱贫致富奔小康的有效措施。1998年底全国已有160多处秸秆气化、集中供气示范点,山东省共 处,仅在济青高速公路沿线设建试点134处。从目前情况看生物质气化技术

有待进一步研究,热解气化炉尚不过关,制约了项目的推广应用。

4.秸秆种菇及作其他工业原料。秸秆种菇既可以丰富城市居民的菜篮子,又可引导农民致富,出口创汇,促进生态农业、高效农业和创汇农业的发展,是处理秸秆一举多得的好办法。1999年山东省科委组织实施了"秸秆种菇千村万棚亿元开发工程",即在济青高速公路两侧及济南机场周围选择1000个自然村,组建占地半亩、投料量万斤以上的简易菇棚1万个,每年产菇量5万吨以上,实现经济收入总值1亿元以上,该工程的实施实行技术培训、生资供应、销售服务一条龙服务,取得了良好的示范效果。这种方法适合于在农户个体经营或农户集体组织产业化经营中推广,但消耗的秸秆量很少。秸秆还可用于建材、化工、养殖、草编等行业。

秸秆综合利用面临的困惑主要表现在:由于机具拥有量相对较少,同时现有秸秆还田机机具老化,就我省而言,秸秆综合利用存在着区域发展不平衡。群众企盼着市场开发更多的能与加快秸秆直接还田配套发展的玉米联合收获机械、能一次完成多道工序的小麦免耕机械等。

秸秆压块在各地刚刚起步,设备本身尚需改进,产品质量有待提高。

利用秸秆发展食用菌的生产技术人员少,粗放生产比重大,品种规模散,秸秆生产食用菌的效益还未充分发挥,距产业化要求尚有很大距离。

利用生物菌进行秸秆发酵堆沤处于发展阶段,以秸秆为原料生产有机肥产业化程度还不高。

三、加快步伐搞好农作物秸秆综合利用的几点建议

1. 确定农作物秸秆综合利用项目推广规划。

根据国家秸秆养畜过腹还田、机械化秸秆还田项目发展及全国农村能源建设等秸秆综合利用项目推广的总体规划和方向,结合实际情况,制定包括秸秆生物制肥项目在内的农作物秸秆综合利用项目推广的中长期规划。各地区不同的综合自然条件和经济水平,规划应充分考虑把外部推动和农民的实际需求结合起来,使之切实可行,指导各地区根据各自的基础和实际确定推广的重点与发展规模,注重传统方式与现代技术的结合,规划的项目推广安排要相对集中,以便逐步形成区域化、专业化和产业化的格局,并体现分步实施,由低级向高级渐进发展的思路,重点推广秸秆过腹还田与制肥还田技术,把提高秸秆资源利用效率,突出增加土壤有机质和培肥地力,降低农业生产成本,促进农业可持续发展放在首位。

2.加强科研工作,搞好秸秆综合利用技术的开发与研究,并重点解决好秸秆转化中的技术问题。

目前可推广的秸秆综合利用项目中有的技术还远不成熟,有的还需进一步研发。技术上的不足在很大程度上影响了秸秆的有效利用。如秸秆气化中的焦油问题,高效生物有机肥工业化生产设备的引进、消化吸收及国产化问题,秸秆饲料的优化配制等。秸秆的转化利用技术除要求经过基础研究和应用技术研究外,还需要经过大量的试验改进,特别是生产性试验阶段是不可逾越的。由于科研投入不足,技术不成熟就投入应用往往所造成的负面损失远远大于为解决存在的技术问题而需要的投入。科技管理部门和研究机构应进行立项研究,集中必要的资金,加大科研投入,精心组织省内各有关专业领域技术较强的科技力量进一步深入研究秸秆综合利用技术,并针对项目推广中发现的技术问题进行技术攻关,缩短技术熟化时间。

3.积极搞好示范推广工作。

从实际出发,因地制宜,选择适宜的地区进行适宜项目的技术引进、试验示

范、示范推广。建立科研单位、科技人员与项目应用村和乡镇的联系,通过现场会、明白纸、音像资料等多种形式搞好示范和宣传,以点带面。在有条件的地区,搞好示范基地建设,发挥其对现代农业先进技术的强大示范影响作用。

4.实现产业化经营,推行企业化管理。

秸秆的综合利用是农业生产中的一个重要环节,各级政府和农业主管部门应引导农民以科技为依托、市场为导向,实现产业化经营。如建立秸秆种菇场、秸秆气化站、秸秆生物制肥厂等,推行企业化管理。

5.采取必要的行政手段,禁止焚烧秸秆,建立完善的约束和激励机制。严格执行国务院《基本农田保护条例》、《中华人民共和国土地法》等有关法规,并围绕秸秆还田制定一系列行之有效的法律法规,对焚烧秸秆、掠夺式经营土地的行为给予法律约束,对增加有机肥投入,进行秸秆还田或有效利用的农民要给予一定的政策鼓励或奖励。

6.加大科研、推广、管理的结合力度,加强组织领导

农作物秸秆的综合利用工作是一项复杂的社会系统工程,要使采取的技术、经济、行政措施和"堵"、"疏"相结合的方法得以有效实施,必须把科研、推广、管理纳入这个大系统,把各方面工作紧密结合起来,同时加强领导,搞好协调。只有主管部门和有关单位配合联动和共同努力,才能取得较好的成效。

7.各级政府要加强对秸秆综合利用工作的重视和支持。

各级政府要把搞好秸秆综合利用工作提上议事日程,成立或指定专门机构,负责项目的组织协调,切实解决实际工作中的问题。注意调查研究,正确宣传引导,避免项目推广中的盲目性,同时要因地制宜,加大推广投入力度,安排专项资金,重点支持建立示范基地,并对正常的推广项目,给予适度补贴,主要用于技术和设备的引进;在项目的运营中政府应给予政策上的倾斜加以扶持,协助金融部门安排农业政策性贷款。

第四篇:我国农作物秸秆综合利用现状及其技术进展

我国农作物秸秆综合利用现状及其技术进展

发布时间:2013/6/7 10:55:58 浏览量:1211 【字体:大 中 小】

我国秸秆资源丰富,但胡乱丢弃、无控焚烧、直接还田和加工粗饲料等传统的处理方式存在着“三低一重”的缺点,即秸秆利用率低、转化率低、经济效益低、环境污染严重。介绍了秸秆综合利用技术的最新进展,包括腐熟还田技术、饲料转化技术、能源化技术及秸秆在工业上的各种应用。认为农作物秸秆的综合利用是保护生态环境、节约可再生资源的需要,也是缓解农村饲料、肥料、燃料和工业原料的紧张状况、促进农业可持续发展的要求。 1 秸秆还田技术

利用多种形式的秸秆还田(表1),不仅可增加土壤有机质和速效养分含量,培肥地力,缓解氮、磷、钾肥比例失调的矛盾;调节土壤物理性能,改造中低产田;形成土壤有机质覆盖,抗旱保墒;还可以增加作物产量,优化农田生态环境。 2 秸秆利用现状及存在的问题

近年我国粮食产区田间焚烧秸秆,污染环境,威胁飞机起降,影响车辆行驶,已成为一大社会问题。为此国家有关部门做了大量的工作,加大研究各种秸秆综合利用技术[5],建设各种秸秆利用示范工程,并采取禁烧秸秆管理措施,加大执法力度,虽取得一些成效,但目前焚烧秸秆行为仍很严重。目前存在的秸秆问题一是废弃量逐年增加,据2000年统计资料表明全国年产农作物秸秆量为6.48亿吨,其中以玉米、小麦和稻谷秸秆为主,占总秸秆产量的80%。每年秸秆用于造肥、机械还田和用作饲料、工业原料及种植基料等总消耗量为2.96亿吨,占总秸秆产量的45.7%,其余54.3%(3.52亿吨)用于燃料或被废弃,且其中用于燃料的秸秆量将逐年减少,而废弃量逐年增加。二是区域不均衡,秸秆年产量最多为华东地区(1.85亿吨),其次为华南地区(1.47亿吨)、东北地区(1亿吨)、华北地区(0.91亿吨)、西南地区(0.79亿吨)、西北地区(0.46亿吨);而山东、河南、四川、河北、黑龙江、江苏、吉林、安徽、湖北和湖南省10省秸秆产生量最多,其中河南、河北和山东省焚烧秸秆污染问题最突出。三是时间不均衡,焚烧秸秆发生在收获期与下次播种期之间,时间短,处理量大,有的地方必须在几天内“处理”掉秸秆,满山遍野秸秆只有付之一炬。四是焚烧秸秆地区经济较发达,农民生活水平较高,宁肯买液化气也不愿用秸秆做燃料,而城乡结合部和农村规划小区秸秆废弃问题尤为严重。

就其物质属性而言,秸秆利用可归纳为燃料、饲料、肥料、基料和原材料“五料”。一是秸秆用作畜牧优质饲料。机械设备可以归纳为颗粒机,秸秆颗粒机,秸秆压块机,饲料颗粒机,秸秆粉碎机等随着我国肉、奶制品生产量的增加,对秸秆消耗量也在不断增加,目前秸秆消耗量占总秸秆量的27%左右。二是秸秆用作基料。目前主要用于食用菌栽培和无土栽培,也有用于养殖蚯蚓等,其秸秆消耗量很少。三是秸秆用作原料。主要用于造纸,少量用于制帘栅、餐盒、包装板、隔音板、保温材料、人造炭和糠醛原料等,总消耗量占秸秆总量的3%左右。四是秸秆用作肥料。过去主要是与禽畜粪便一同发酵为有机肥。广泛利用化肥后,这种传统沤肥逐渐减少。近年来秸秆大量过剩的地区实行秸秆机械化还田(粉碎撒于田间),其秸秆消耗量占总秸秆量的15%左右。而秸秆还田技术中最理想的是“秸秆消化”技术,即植物秸秆返回土壤中,在微生物作用下又生成水、一氧化碳、矿物质形成良性循环。但秸秆还田也有很大局限性,我国人多地少,耕地不能实行轮作休耕制,连续耕种,将未发酵腐烂的干枯秸秆埋于农田中非但起不到肥田作用,反而影响作物出苗率,实际应用中秸秆机械化还田在很多地方已被放弃。五是秸秆用作燃料,目前全国广大农村仍主要用秸秆作燃料。国内频频出现“秸秆焚烧问题”后,有关部门试图采取生物能转化技术以提高燃料质量,进而提高使用秸秆作燃料的积极性。

自“七五”开始国家有关部门加大了这方面的工作力度,相继建立了几百个秸秆气化示范点。其工艺路线有3种。一是空气氧化气化法,即将秸秆在气化炉中不完全燃烧,获得以一氧化碳为主的低热值可燃气,供农民生活用气;二是干馏热解法,即将秸秆在热解炉中进行隔绝空气干馏,获得以CH4,H2为主的中热值可燃气,供农民生活用气,同时获得人造木炭和木焦油等工业产品;三是气化发电法,即将秸秆气化获得可燃气,再通过燃气发电机发电。秸秆气化技术是一种很好的生物质能转化技术[6],为“消化”秸秆的好方法,但目前农村建设供100~200户管道燃气的秸秆气化系统存在很多问题。一是用秸秆制造燃气和用煤制造煤气其技术本质没有区别,某个城市能否建设煤气供应系统不是取决于是否有原料,而是取决于该城市的经济发展和财政收入状况及市民文化物质水平的高低等因素[7],而农村建设人工燃气管道供应系统也未尝不是这些因素所决定的。目前我国农村仍属低水平、不全面的小康型,有些地区尚未达到温饱型,故在相当长的历史时期内居住分散、生活水平较低的农村不可能大面积推广管道化秸秆气化工程,况且目前我国很多中小城市尚未普及管道燃气。经过对许多农村的调查表明,农民保证吃、穿后,随着其收入的提高,希望改善生活条件的顺序依次为房屋、电、自来水、电视、电话、交通工具和燃料,这说明广大农村目前对管道燃气需求尚未达到相当迫切程度。没有农民自身的积极性,仅靠国家补贴在农村建设管道燃气是不可取的,且由于财力有限,国家的补贴也有限,目前所建的秸秆气化供气系统投资都偏低,造成建设质量隐患很多,全国所建设的几百个秸秆气化站完全符合燃气建设技术规范的并不多。有些地方和部门虽为推广秸秆气化而制定了部门标准、地方标准,使其气化系统“合法化”,但降低了上百年总结出来的技术标准,只能是“削足适履”,其隐患不除,事故必将不断出现且不可能保证长期安全运行。二是秸秆气化提高了能源利用率,若用秸秆气化代替直接燃烧秸秆,非但不能“消化”秸秆,反而造成秸秆过剩。1个200户的秸秆气化站每年仅消耗400t秸秆,全国几百个气化站每年消耗几十万吨秸秆,仍有大量过剩秸秆得不到有效的利用,也解决不了“秸秆焚烧问题”。三是近年在秸秆气化方面有关部门推行秸秆氧化气化路线,该路线设备简陋且生产的燃气热值低和杂质多,根本达不到国家民用燃气标准,又多在亏损无经济效益下运行,目前全国共建小气化站700多个,投入资金3亿多元,但大部分都已停产或报废。目前秸秆利用仍未跳出“农业问题”的误区,采取小农意识的做法是解决不了秸秆过剩、焚烧秸秆污染环境的社会问题。

3 秸秆综合利用技术 3.1 秸秆饲料技术

秸秆中含量较高的粗纤维(约占秸秆干物质的20%~50%[8]),限制了瘤胃中的微生物和消化酶对细胞壁内溶物的消化作用,导致秸秆适口性和营养性差,无法被动物高效地吸收利用。因此,开发和利用秸秆饲料资源,提高其利用率和营养价值势在必行。在实践中,秸秆饲料的加工调制方法一般可分为物理处理、化学处理和生物处理3种[9]。这些处理方法各有其优缺点。切段、粉碎、膨化、蒸煮、压块等物理方法虽简单易行,容易推广,但一般情况不能增加饲料的营养价值。化学处理法可以提高秸秆的采食量和体外消化率,但也容易造成化学物质的过量,且使用范围狭窄、推广费用较高。生物处理法可以提高秸秆的营养价值,但要求技术较高,处理不好,容易造成腐烂变质。 3.2 秸秆能源化技术

秸秆的能源密度为13~15mgkg,作为主要生活燃料,其能源化用量占农村生活用能的30%~35%。现行主要的秸秆能源化利用技术有秸秆直燃供热技术、秸秆气化集中供气技术、秸秆发酵制沼技术、秸秆压块成型及炭化技术等。 3.2.1 秸秆直燃供热技术

作为传统的能量转换方式,直接燃烧具有经济方便、成本低廉、易于推广的特点,可在秸秆主产区为中小型企业、政府机关、中小学校和相对比较集中的乡镇居民提供生产、生活热水和用于冬季采暖。目前,英国、荷兰、丹麦等国家已采用大型秸秆锅炉用于供暖、发电或热电联产[10]。我国秸秆直燃供热技术起步较晚,适合我国农村特点的、运行费用低于燃煤锅炉的小型秸秆直燃锅炉的研究正加紧进行。

3.2.2 秸秆气化集中供气技术

秸秆气化是高品位利用秸秆资源的一种生物能转化方式。经适当粉碎后,秸秆在气化装置内不完全燃烧即可获得理论热值为5724kJm3气,其典型成分为:CO20%,H215%,CH42%,CO212%,O21.5%,N24915%。燃气经降温、多级除尘和除焦油等净化和浓缩工艺后,由罗茨风机加压送至储气柜,然后直接用管道供用户使用[11]。秸秆气化集中输供系统通常由秸秆原料处理装置、气化机组、燃气输配系统、燃气管网和用户燃气系统等五部分组成,供气半径一般在1km之内,可供百余户农民用气。目前全国已有380余处秸秆气化集中供气示范点,仅山东就有170余处。秸秆气化经济方便、干净卫生,在小康村镇建设中广受欢迎。但大规模推行秸秆制气还需解决气化系统投资偏高,燃气热值偏低,以及燃气中氮气与焦油含量偏高等问题[12]。 3.2.3 秸秆发酵制沼技术

秸秆制沼历史悠久,它是多种微生物在厌氧条件下,将秸秆降解成沼气,并副产沼液和沼渣的过程。沼气含有50%~70%的甲烷,是高品位的清洁燃料,它可在稍高于常压的状态下,通过PVC管道供应农家,用于炊事、照明、果品保鲜等,或加工成动力燃料和甲醇等,做双料发动机燃料。秸秆可直接投入沼气池,也常用做牲畜饲料,转化成粪便进入沼气池。池中秸秆、人畜粪便和水的配比一般为1∶1∶8,在产沼过程中,需定期投入发酵基质及清理沼渣。实践表明:一个3~5口人的家庭,建一口8~10m3的沼气池,年产300~350m3的沼气,可满足一日三餐和晚间的照明用能[13]。因此,秸秆制沼不仅可优化农村能源结构,节约不可再生能源的消耗,还具有良好的经济、环境和生态效益。 3.2.4 秸秆压块成型及炭化技术

秸秆的基本组织是纤维素、半纤维素和木质素,它们通常在200~300℃下软化,将其粉碎后,添加适量的粘结剂和水混合,施加一定的压力使其固化成型,即得到棒状或颗粒状“秸秆炭”,若再利用炭化炉可将其进一步加工处理成为具有一定机械强度的“生物煤”。秸秆成型燃料容重为112~114gcm3,热值为14~18MJkg,具有近似中质烟煤的燃烧性能,且含硫量低,灰分小。其优点有:(1)制作工艺简单,可加工成多种形状规格,体积小,贮运方便;(2)品位较高,利用率可提高到40%左右;(3)使用方便,干净卫生,燃烧时污染极小;(4)除民用和烧锅炉外,还可用于热解气化产煤气、生产活性炭和各类“成型”炭。 3.3 秸秆的工业应用

3.3.1 生产可降解的包装材料

用麦秸、稻草、玉米秸、苇秆、棉花秆等生产出的可降解型包装材料,如瓦楞纸芯、保鲜膜、一次性餐具、果蔬内包装衬垫等,具有安全卫生、体小质轻、无毒、无臭、通气性好等特点,同时又有一定的柔韧性和强度,制造成本与发泡塑料相当,而大大低于纸制品和木制品。在自然环境中,一个月左右即可全部降解成有机肥。

3.3.2 用作建筑装饰材料

将粉碎后的秸秆按一定比例加入粘合剂、阻燃剂和其他配料,进行机械搅拌、挤压成型、恒温固化,可制得高质量的轻质建材,如秸秆轻体板、轻型墙体隔板、粘土砖、蜂窝芯复合轻质板等,这些材料成本低、重量轻、美观大方,且生产过程中无污染,因此广受用户欢迎。目前,秸秆在建材领域内的应用已相当广泛,秸秆消耗量大、产品附加值高,又能节约木材,很有发展前景。按胶凝剂分有水泥基、石膏基、氯氧镁基、树脂基等。按制品分有复合板、纤维板、定向板、模压板、空心板等。按用途分为阻燃型、耐水型、防腐型等。 3.3.3 生产工业原料

玉米秸、豆荚皮、稻草、麦秸、谷类秕壳等经过加工所制取的淀粉,不仅能制作多种食品与糕点,还能酿醋酿酒、制作饴糖等。如玉米秸含有12%~15%的糖分,其加工饴糖的工艺流程为:原料-蒸料-糖化-过滤-浓缩-冷却-成品。李莉等[14]用稻草、玉米秸代替棉花、棉短绒为原料,制成纤维素,然后经化学改性、提纯等工序制得羧甲基纤维素产品,成本降低了20%。张启峰等[15]将玉米秸秆经过预处理、水解、净化、催化氢化、浓缩和结晶等步骤所制取的木糖醇,其质量可达到食品级标准。刘俊峰等[16]以稻草和麦秆为原料,用复合添加法制取了糠醛,出醛率达理论出醛率的70%~80%,废渣全部变为中性复合肥料。秸秆酸、碱水解发酵制酒精的工艺条件苛刻,对设备有腐蚀,运行成本高,而秸秆酶解发酵酒精选择性强,且较化学水解条件温和,目前国内外的研究已有一定进展[17]。 3.3.4 秸秆用于编织业

秸秆用于编织业最常见、用途最广的就是稻草编织草帘、草苫、草席、草垫、草编制品等。如草帘、草苫等可用于蔬菜工程的温室大棚中;草席、草垫既可保温防冻,又具有吸汗防湿的功效;而品种花色繁多的草编制品,如草帽、草提蓝、草毡、壁挂及其它多种工艺品和装饰品,由于工艺精巧,透气保暖性好,装饰性佳,深受国内外消费者的喜爱,因而已经成为一条效益很好的创汇渠道。 4 结论和建议

目前秸秆的综合利用技术,正从早期的蔽日遮雨材料、直接或堆沤还田、烧火做饭取暖、加工粗饲料,向着快速腐熟堆肥、气化集中供气、优质生物煤、高蛋白饲料、轻质建材和易降解包装材料、有价工业原料及高附加值工艺品等方向发展。从农业生态系统能量转化的角度来分析,单纯采用某一种利用方式,秸秆能量转化率和利用率会受到限制。因此,根据各类秸秆的组成特点,因地制宜,把其中几种方法有机地组合起来,形成一种多层次、多途径综合利用的方式,从而实现秸秆利用的资源化、高效化和产业化是未来生态农业发展的必然趋势。

第五篇:农作物秸秆综合利用主要有5种途径

目前农作物秸秆综合利用

目前农作物秸秆综合利用主要有5种途径:一是作为农用肥料;二是作为饲料;三是作为农村新型能源;四是作为工业原料;五是作为基料。

1、秸秆还田。(1)作用。农作物秸秆还田是补充和平衡土壤养分,改良土壤的有效方法,是高产田建设的基本措施之一,秸秆还田后,平均每亩增产幅度在10%以上 (2)弊端。秸秆还田最大的问题在于难以将秸秆梨耕到土壤中。即使秸秆被成功地梨耕到土壤中,在犁沟中的秸秆股形成过程中也可能引发问题,即不能以足够速度进行分解,而在下一次耕作时露出地表。此外,犁沟中的秸秆股也将会阻碍作物的根系向土壤深层生长。(3)秸秆还田方法包括:① 秸秆覆盖或粉碎直接还田;② 利用高温发酵原理进行秸秆堆沤还田;③ 秸秆养畜,过腹还田;④ 利用催腐剂快速腐熟秸秆还田,在秸秆中添加一定量的生物菌剂及适量的氮肥和水,再经高温堆沤,可使秸秆腐熟时间提早15~20天。实践证明,机械化粉碎秸秆还田是秸秆综合利用的主要技术措施和手段。

2、秸秆饲料。(1)秸秆富含纤维素、木质素、半纤维素等非淀粉类大分子物质。作为粗饲料营养价值低,必须对其进行加工处理。处理方法有物理法、化学法和微生物发酵法。经过物理法和化学法处理的秸秆,其适口性和营养价值都大大改善,但仍不能为单胃动物所利用。秸秆只有经过微生物发酵,通过微生物代谢产生的特殊酶的降解作用,将其纤维素、木质素、半纤维素等大分子物质分解为低分子的单糖或低聚糖,才能提高营养价值,提高利用率、采食率、采食速度,增强口感性,增加采食量。如生物有机肥,秸秆可以作为培养土使用,同一些饲料细菌培养后,作为花草、蔬菜的肥料。(2)秸秆饲料的主要加工技术主要包括:① 直接粉碎饲喂技术;② 青储饲料机械化技术;③ 秸秆微生物发酵技术;④ 秸秆高效生化蛋白全价饲料技术;⑤秸秆氨化技术;⑥ 秸秆热喷技术。

3、秸秆能源 。(1)生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源,在世界能源总消费量中占14%。我国每年农作物秸杆资源量约占生物质能资源量的近一半。安徽省好多县就建有火力发电厂,主要是武汉的凯迪电力公司投资建设。(2)农作物秸秆能源转化的主要方式是秸秆气化。除秸秆气化以外,秸秆还可以用来加工压块燃料、制取煤气。

4、建材、轻工和纺织原料。秸秆是高效、长远的轻工、纺织和建材原料,既可以部分代替砖、木等材料,还可有效保护耕地和森林资源。秸秆墙板的保温性、装饰性和耐久性均属上乘,许多发达国家已把“秸秆板”当作木板和瓷砖的替代品广泛应用于建筑行业。此外,经过技术方法处理加工秸秆还可以制造人造丝和人造棉,生产糠醛、饴糖、酒和木醣醇,加工纤维板等等。

5、秸秆基质。秸秆用作食用菌基料是一项与食品有关的技术。食用菌具有较高的营养和药用价值,利用秸秆作为生产基质,大大增加了生产食用菌的原料来源,降低了生产成本。目前利用秸秆生产平菇、香菇、金针菇、鸡腿菇等技术已较为成熟,但存在技术条件要求较高的问题,用玉米秸和小麦秸培育食用菌的产出率较低。

秸秆禁烧宣传标语

1、禁止焚烧秸秆,还我蓝天碧水。 20、综合利用巧 秸杆变成宝

2、焚烧秸秆可耻,利用秸秆光荣。

21、秸杆还了田 土地能增产

3、禁烧秸秆,保护环境。

22、提高秸杆综合利用 促进农业可持续发展

4、禁烧秸秆,美化家园。

23、秸杆可卖钱 协力保蓝天

5、禁烧秸秆,利国利民。

24、露天焚烧秸秆违法 综合利用利国利民

6、响应政府号召,坚决不烧秸秆。

25、焚烧秸秆是违法行为

7、严禁焚烧秸秆,净化生态环境。

26、 秸秆气化节约能源 经济实用清洁方便

8、争当禁烧模范,争做文明公民。

27、 焚烧秸秆污染大气 秸秆还田肥沃土地

9、做守法公民,当禁烧模范。

28、 秸秆气化环保节能 农民喜欢前景光明

10、秸秆还田,土地增肥。

29、 秸秆用途真广泛 燃气餐具好资源

11、谁用秸秆谁受益,谁烧秸秆谁受罚。 30、 秸秆只要利用好 增加收入又环保

12、烧掉秸秆等于烧掉钱财。

31、 焚烧秸秆危害大 综合利用人人夸

13、烧荒烧草烧秸秆,害人害已害子孙。

32、 禁止秸秆焚烧 加强综合利用

14、秸秆气化节约能源 经济实用清洁方便

33、 采用秸秆燃气 享受文明生活

15、焚烧秸秆污染大气 秸杆还田肥沃土地

34、推广秸秆气化 大力造福人民

16、秸杆只要利用好 增加收入又环保

35、秸秆是个宝 焚烧可惜了

17、禁止秸杆焚烧 加强综合利用

36、秸秆生产食用菌 发家致富真开心

18、禁止秸杆焚烧 发展生态农业

37、秸秆利用能挣钱 秸秆焚烧要罚钱

19、秸杆巧利用 农民挣大钱

秸秆焚烧的危害

秸秆焚烧的危害主要是污染空气环境,危害人体健康。在焚烧秸秆时,大气中二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物三项污染指数将达到高峰值,其中二氧化硫的浓度比平时高出1倍,二氧化氮、可吸入颗粒物的浓度比平时高出3倍,相当于日均浓度的5级水平。当可吸入颗粒物浓度达到一定程度时,对人的眼睛、鼻子和咽喉含有黏膜的部分刺激较大,轻则造成咳嗽、胸闷、流泪,严重时可能导致支气管炎发生。

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