秸秆资源的高值化利用

秸秆资源的高值化利用
秸秆资源的高值化利用

秸秆资源高值化利用探究

杨明岳

摘要通过以直接将秸秆资源投入工业生产与以秸秆资源作为循环农业的基物这两种模式以及细分的8种方法,即秸秆发酵生产乙醇,秸秆热解生产生物油,秸秆发酵生产饲料肥料以及秸秆养殖与能源循环型农业模式、秸秆制炭循环型农业模式、秸秆沼气循环型农业模式、秸秆食用菌循环型农业模式和秸秆生物反应堆循环型农业模式的构建,为高值化利用秸秆资源做一些方式上的归纳。

关键词秸秆资源高值化循环农业利用

我国是一个农业大国,每年生产秸秆约7亿多吨。近年来,由于农村生活能源结构发生了较大的调整,秸秆正由传统的燃料逐步转变成为一种无用的物质,同时,由于秸秆作为有机肥料的效用被化肥所取代,作为牲口的饲料被农业机械所取代,作为传统的建筑材料被现代建筑材料所取代,秸秆正作为传统意义上的燃料,肥料,饲料,建材被排除于农业生产的内部循环之外。

另一个方面,秸秆大量直接还田也是不现实的,因为占秸秆总量15%的秸秆根茬还田即能达到土壤有机质的平衡,大量的秸秆直接还田会造成秸秆腐烂不充分,未腐烂的秸秆未起到肥田作用,反而会影响作物的出苗率,由此,就地焚烧经济,省事,逐渐成为了大多数人的选择。

然而,秸秆的露天焚烧不仅浪费了宝贵的秸秆资源,也造成了严肃的环境问题和社会危害,据农业部调查显示,2009年全国废弃及焚烧秸秆资源的总量达到了2.12亿t,占当年秸秆资源可回收量的31.31%。[1]

秸秆焚烧污染问题的出现,表明了我国现有工业方式还无法将解决秸秆的出路问题,因此,将秸秆作为一种生产农用品的重要资源,研究其在循环农业以及可持续发展

工业中的转化功用,可为解决我国秸秆就地焚烧问题提供可行的技术支持。同时也对农业增效,农民增收以及地方经济发展带来巨大的推进作用。

以此,笔者对基于循环农业的秸秆高值化利用方式做出分析,归纳并讨论。

1 循环农业与秸秆资源高值化利用

1.1 循环农业的基本内涵循环农业是国内学术界在资源与环境的约束背景下研究农业

可持续发展而提出的一种理论,它是循环经济思想在农业领域的具体应用。目前,学术界关于循环农业没有统一的定义,但对循环农业基本内涵的理解大致相似。尹昌斌[2]等认为,循环农业是一种全新的理念和策略,其核心是运用可持续发展思想、循环经济理论与产业链延伸理念,通过农业技术创新,调整和优化农业生态系统内部结构及产业结构,最大程度地利用农业生物质能资源,利用生产中每一个物质及环节,倡导清洁生产和节约消费,严格控制外部有害物质的投入和农业废弃物的产生,最大程度地减轻环境污染和生态破坏,以实现农业生产各个环节的价值增值,实现生态的良性循环与农村建设的和谐发展。

1.2 秸秆资源高值化利用秸秆资源的多级循环利用是秸秆资源高值化利用的一种重要模式,其特点是将秸秆资源作为一个重要的子系统引入到整个农业生产系统的循环路径当中,寻求秸秆资源的合理的环境友好的高效的利用方式。同时,以秸秆资源为工业生产原料,综

合开发利用生物质能,目前,我国秸秆资源利用方式单一、产业链条短、经济效益差、产业化程度低,严重制约了秸秆综合利用水平的提高。因此,按照循环农业的理念,通过发展以秸秆资源多级循环利用为特征的循环型农业以及秸秆资源为底物的工业生产方式,从而增加秸秆资源的附加值,提高秸秆资源的利用率,将是未来我国秸秆资源高值化利用发展的重要方向。

1.3 秸秆资源高值化利用的研究思路根据中国农村的现状以及秸秆资源的生物特性,按照“适度规模,高值产品,服务三农”的指导原则,以将秸秆资源高效转化为生物油,生物有机肥料及饲料等高值化产品以及将秸秆资源作为农业多级循环的底物为主要方式,采用秸秆组分分离-纤维素酶解发酵与热化学转化的方法,解决秸秆资源在分子结构与微生物发酵过程,新型固态发酵过程以及秸秆资源循环农业产业链系统这三个方面的问题。

1.4 秸秆资源高值化利用的主要研究内容秸秆生物量的全利用的有效途径是分层多级

循环利用方式,这有助于解决秸秆资源单一组分利用所造成的资源浪费,易污染的问题,秸秆资源的分层多级循环利用方式主要依靠秸秆资源组分分离机制及其新方法的研究。纤维素的酶解是秸秆资源作为工业底物生产时的重要转化途径,所以纤维素酶解过程的分子结构变化研究以及纤维素酶分子结构功能的研究也是很重要的,主要包括氢键酶的研究,耐热纤维素酶类的研究等。

同时,对于以秸秆资源为底物的循环农业模式的过程探索也是必要的,可以就秸秆生物转化过程中设计的微生物菌种进行基因改造,以提高其与秸秆的亲和度,就纤维素高浓度发酵分离微生物油脂耦合过程的基础与工程学研究,解决高浓度纤维素发酵分离乙醇的有效机制,为改善秸秆资源能源循环农业模式以一些建议。

1.5 秸秆资源高值化利用的基本原则发展基于循环农业的秸秆资源高值化利用主要坚

持以下三个原则:(1)循环利用与资源化原则。秸秆资源本质上是农业生产过程的废弃物,按照循环农业的基本原理,可通过微生物发酵技术等手段变废为宝,使其重新回到农业生产产业过程中去,从而实现废弃物的资源化利用。(2)多级利用与产业链延伸原则。物质与能量的多级利用是提高农业生态系统能量及物质利用效率的有效途径,多级利用原则要求在利用秸秆资源的过程中,对秸秆资源及其相关废弃物实现多次利用,通过延长资源的使用周期来提高其使用效率,这需要通过延长产业链来实现。(3)产业化与价值增值原则。依照循环农业原理,秸秆资源的循环利用需要联合多个产业,通过将秸秆资源的利用过程由单独过程推广至各个产业进而实现循环模式的构建,即秸秆的储运,利用,生态养殖,无公害种植,加工等多个环节的有机衔接,推动秸秆资源产业化的构建,同时大幅提高秸秆资源的产业附加值,实现其高值化利用。

2 秸秆资源的高值化利用方式

2.1 作为生产原料的秸秆资源高值化利用方式秸秆资源是一种广泛分布的,量特别大的农业废物,然而不恰当的利用和随意焚烧造成了资源的严重浪费,资源紧缺的现状推动了秸秆资源化利用的进程。

2.1.1 纤维素发酵生产乙醇世界上已知的石油储量在大约三十年之内将被用尽,所以有必要开展新能源的研究与开发,太阳能是取之不尽,用之不竭的可再生能源,植物利用太阳能合成木质纤维素,是巨大的可再生资源。目前,我国以开展了乙醇燃料试点工程,旨在研

究如何高效地产出燃料乙醇,我国是一个木材紧缺的农业大国,具有丰富的农业废弃物,仅农作物秸秆,皮壳一项,每年即可达7亿多吨,将这些废弃物高效转化为可利用的乙醇,对保护环境,开发新能源具有重要作用。目前我国主要运用的纤维素发酵技术为(1)分步水解糖化发酵;(2)直接转化法;(3)同步糖化发酵;(4)固定化细胞发酵;(5)酶膜反应器等。以上发酵技术都存在着或多或少的问题,因此,杨森[3]等设计了一种新型工艺,通过固相酶解来提高底物浓度,最终提高酶解产物与发酵产物的浓度,减轻后续分离过程的困难,同时在新工艺中通过膜技术将酶解和发酵耦合为一个整体,这样可解决分布糖化发酵和同步糖化发酵存在的缺点,另外将分布糖化发酵,同步糖化发酵,固定化细胞发酵的优点结合在一起。

2.1.2 秸秆热解生产生物油快速热解技术能够将生物质转变成便于储存运输,具有替代石油的潜力的液体燃料-生物油,干基收率为60~75%(质量比)。目前,国内外相继开发多种快速热解技术和工艺方法[4],比较成熟高效的热解方法有(1)生物质分级处理快速热解;(2)下行循环流化床快速热解脱灰处理。第一种方法通过蒸汽汽爆,固态发酵分级处理生物质,使得热解气产率降低,焦炭产量增加,热解油产量提高,同时还可使生物油热值提高,品质得到改善。后一种方法通过利用下行循环流体床,在一定温度范围内对秸秆进行快速热解提取液体产物,系统操作平稳且连续。

2.1.3 秸秆转化生产饲料与肥料[5]我国农业增产在发挥农业养分再循环的肥源潜力上

有广阔前景,目前,农村秸秆资源普遍相对过剩,焚烧秸秆已成为较普遍的现象。然而,经过分拣进行堆肥可以实现资源化,减量化,无害化,据此,可以充分利用秸秆作为有机肥源,在微生物的作用下,生成生物肥料,通过生物肥料的施放来适当减少化肥的使用。目前一种比较好的方法是通过气爆秸秆固态发酵来培养出固氮,固钾,固磷的细菌,气爆过后的秸秆含有大量的糖类物质,更易于细菌生长。同时,秸秆也可以调制出青,黄贮饲料,因为其中含有大量的木质纤维,木质纤维经过一定的分解可以得到乳酸等产物,能够为畜牧业提供充足的饲料保证。

2.2 作为循环农业底物的高值化利用方式

秸秆资源不仅可以作为单独的生产原料投入到工业化生产中,同时也可以由秸秆资源为基物来构建起多种多样的循环农业模式。[6]

2.2.1 秸秆养殖与能源循环型农业模式秸秆养殖与能源循环型农业模式的主要特征是将秸秆利用与畜牧养殖业、无公害种植、清洁能源生产结合起来,以秸秆作为饲料饲喂畜牧为起点,通过养殖废弃物的资源化利用延伸产业链条,实现秸秆养殖、生态种植与能源生产的相互耦合与和谐共生。这种模式多级循环利用的基本路径可简要表述如下:秸秆通过物理、化学或生物方法加工成饲料,用于畜牧养殖;畜牧粪便一方面可以通过厌氧发酵产生沼气,另一方面可以进入发酵车间生产生物有机肥;沼气用于发电或给周边居民供气,沼液作为沼肥用于粮食、蔬菜、花卉、水果等种植,沼渣用于饲养蚯蚓;沼气发电用于畜牧养殖的饲料加工或加工秸秆固体成型燃料,蚯蚓用于喂养鹅鸭等家禽,生产有机禽蛋;秸秆固体成型燃料一方面可通过与农户交互秸秆的方式,用于家庭取暖和炊事,另一方面可通过市场卖给工业企业或城市集中供暖用户。其多级循环利用的工艺流程可表示为

秸秆一畜牧养殖一后续产业链一农田(园地)。

畜牧粪便后续产业链条的开发主要有4条。

产业链1:沼气发电一秸秆固体成型燃料一农户炊事供暖(工业锅炉、农产品烘干和集中供暖)一灰分一农田;

产业链2:沼液一粮、菜、花、果;

产业链3:沼渣一蚯蚓养殖一家禽(水产)养殖一有机禽蛋(水产品),蚯蚓粪(塘泥)一粮、菜、花、果;

产业链4:畜牧粪便一复合菌发酵车间一生物有机肥—粮、菜、花、果。

2.2.2 秸秆制炭循环型农业模式秸秆制炭循环型农业模式的主要特征是将秸秆利用与

工业生产、农业种植与清洁能源生产结合起来,以秸秆热解为起点,通过对气、液、固等热解产品的后续开发来延伸产业链条,实现秸秆的资源化利用和价值增值。这种模式多级循环利用的基本路径可简要表述如下:秸秆通过热解气化可转化成固体的生物质炭、秸秆气和木醋液;生物质炭进一步加工成为栽培基质、肥料缓释剂和土壤修复剂用于农业生产,秸秆气可用于发电或给周边农户供气,木醋液可进一步加工成叶面肥或杀虫抗菌剂等农药用于农业生产。其多级循环利用的工艺流程可表示为秸秆一热解一秸秆气一农户供气(发电自用),木醋液一叶面微肥(农药)一粮、菜、花、果,生物质炭一碳基肥料(肥料缓释剂)一粮、菜、花、果。

2.2.3 秸秆沼气循环型农业模式秸秆沼气循环型农业模式的主要特征是将秸秆利用与

清洁能源生产、生态种植结合起来,以秸秆厌氧发酵产生沼气为起点,通过沼渣、沼液的综合利用来延伸产业链条,实现经济效益和环境效益的统一。这种模式多级循环利用的基本路径可简要表述为:秸秆作为发酵原料通过厌氧发酵产生沼气;沼气用于农户供气或发电,沼液作为沼肥用于粮食、蔬菜、花卉、水果等种植,秸秆沼渣可用于基料培养蘑菇,菇渣返还农田(园地)。其多级循环利用的工艺流程可表示为秸秆一沼气一农户供气(发电),沼液一粮、菜、花、果,秸秆,沼渣一食用菌一菇渣一粮、菜、果。

2.2.4 秸秆食用菌循环型农业模式秸秆食用菌循环型农业模式的主要特征是将秸秆利

用与食用菌栽培、养殖业、无公害种植业、清洁能源生产结合起来,以秸秆作为基料用于食用菌栽培为起点,通过菇渣的后续开发利用来延伸产业链条,提升秸秆食用菌产业的附加值,实现经济与生态的有机统一。这种模式多级循环利用的基本路径可以简要表述为:秸秆经过浸泡、消毒和发酵等处理后用作食用菌栽培的基料;秸秆生产食用菌后形成的菇渣可作为菌体蛋白饲料,用于饲养猪等家畜;菇渣也可作为优质的有机肥,在食用菌收完后,通过菌袋直接还田;菇渣还可作为沼气发酵的原料,用于产生沼气,沼气产生后的沼渣、沼液可进一步用于粮、菜、花、果等种植;此外,还可将菇渣用于繁殖蚯蚓,蚯蚓是畜禽和高档水产养殖的优质蛋白饲料,蚯蚓粪可作为有机肥返还农田。其多级循环利用的工艺流程可表示为秸秆一食用菌一菇渣一后续开发一农田(园地)。实践中,秸秆食用菌循环型模式菇渣后续开发主要有4 条产业链。

产业链1:秸秆一食用菌一菇渣一粮、菜、花、果;

产业链2:秸秆一食用菌一菇渣一沼气一农户供气(发电自用),沼渣、沼液一粮、菜、花、果;

产业链3:秸秆一食用菌一菇渣一蚯蚓养殖一蛋白饲料,蚯蚓粪一粮、菜、花、果;

产业链4:秸秆一食用菌一菇渣一家畜养殖一粪便一粮、菜、花、果。

2.2.5 秸秆生物反应堆循环型农业模式秸秆生物反应堆循环型农业模式的主要特征是通过生物菌剂作用将秸秆资源快速腐熟,用作农作物生长的高效肥料,实现农业生产的降本增效,推动秸秆资源利用的产业化。这种模式多级循环利用的基本路径可简单表述为:将秸秆放入内置式或外置式反应堆,加入微生物菌种、催化剂、净化剂进行好氧发酵,然后应用于蔬菜、水果和花卉等作物种植。其多级循环利用的工艺流程可以表示为秸秆一生物反应堆一农田(园地)。

3 结论与讨论

秸秆的露天焚烧以及不合理的利用是对秸秆资源的严重浪费,秸秆资源的能源化,饲料化,基料化,肥料化是秸秆资源合理利用的四大途径,通过将秸秆资源作为生产原料投入到工业化生产当中,经由高新技术的使用进而实现秸秆资源的高值化利用,通过将秸秆资源作为基物投入到循环农业的构建中,通过产业链的延伸以及资源的循环多级利用来提高秸秆资源的附加值,从而实现秸秆资源的高值化利用,这两种方法都有助于解决目前我国出现的日益增多的秸秆资源无法被现有的农业,工业模式完全利用这一严肃问题。

日前,这两种模式都在被政府小范围地试点实践,为推动秸秆资源高值化利用在全国范围内的实行,笔者认为还有以下几点需要我们做到(1)政府需加大力度宣传并做好此类企业的相关扶持工作,一味的禁止焚烧秸秆却不宣讲解决办法只是治标而非治本的表现。(2)农民的意识需要提高,政府需要做好秸秆高值化利用所带来的经济增收的宣传工作。(3)相关企业需要开发新的技术,研究新的模式而非因循着旧的思路。

参考文献:

[1] 农业部科技教育司全国农作物秸秆资源调查与评价报告

[2] 尹昌斌.唐华俊.周颖循环农业内涵、发展途经与政策建议[期刊论文]-中国农业资源与区划 2006(01)

[3] 杨森,丁文勇,陈洪章膜生物反应器在气爆稻草秸秆酶解中的应用研究环境科学,2005

[4] Brigewater A V, Peacocke G V C. Renewable and Sustainable Energy Reviews.2000

[5] 王炜崔春生秸秆发酵生产饲料过程中的微生物多样性

[6] 冯伟张利群基于循环农业的农作物秸秆资源化利用模式研究

[7]陈洪章秸秆资源生态高值化理论与应用

浅析农业废弃物资源化利用技术研究进展与发展趋势

浅析农业废弃物资源化利用技术研究进展与发展趋势 摘要 农业废弃物资源的合理利用,不仅对减少环境污染、改善农村生态环境、发展农业循环经济具有十分重要的意义,而且在世界能源日益枯竭的情况下,农业废弃物资源化利用技术的研究也将对人类的生存产生重大影响。本文简述了我国农业废弃物资源的概况,以及国内外农业废弃物资源化利用技术的研究进展和应用情况,针对农业废弃物资源化利用的发展趋势,提出我国农业废弃物资源化利用的对策措施。 关键词:农业废弃物;资源化利用;发展趋势;对策措施 Trends of resource utilization technology in agricultural waste at home and abroad Abstract Rational use of agricultural waste has great significance to reduce environmental pollution, improving the rural ecological environment, developing agricultural circular economy. In case of the gradual depletion of world energy, research of agricultural wasteresource utilization technology will have a significant impact on the survival of humanity.This overview explained the staus of agricultural wastes resources in China, the progress and applications on resource utilization

秸秆资源的综合利用以及发展前景

秸秆的综合利用现状及发展前景 郭帅 摘要:根据河北省农作物种植面积大,秸秆综合利用不力,秸秆浪费现象严重的现状,通过深入农村进行广泛调查和试验,阐述了有效的秸秆综合利用可以提高粮食的产量,并解决焚烧秸秆带来环境污染的问题,为农民找到了一条节本增效的一大途径。 关键词综合利用秸秆产量 河北省地处中纬度沿海与内陆交接地带,地势西北高、东南低,从西北向东南呈半环状逐级下降。高原、山地、丘陵、盆地、平原类型齐全,从西北向东南依次为坝上高原、燕山和太行山地、河北平原三大地貌单元。属温带大陆性季风气候。大部分地区四季分明,作为小麦,玉米种植大省的河北省是全国粮油集中产区之一,可耕地面积达600多万公顷,是我国传统的农业大省。它地处温带,北部山地,高原地区一年一熟,平原,丘陵地区一年两熟或两年三熟,农作物种类丰富。山地,丘陵地区以种植果树为主,昌黎县苹果,宜华牛奶葡萄,深州蜜桃,赵县雪花梨,沧州金丝小枣和阜平,赞皇大枣等都是著名果品。主要大田作物有小麦,玉米,谷子,水稻,高粱,豆类,棉花,花生,糖用甜菜和麻类等。 ㈠研究秸秆综合利用是非常有必要的也是可行的。必要性:提高农作物秸秆的综合 利用水平,是实现高产,优质,高效,安全,生态农业,促进农村经济发展和帮助农民致富,实现农业可持续发展的重要途径。大力推广秸秆还田以及综合利用,具有显著的经济效益,又有广泛的社会效益,既保护了生态环境,推进了人与自然的和谐相处,又对实现农业循环经济,建设资源节约型,环境友好型社会,具有重大的现实意义和战略意义。 可行性:现在国内外研究秸秆综合利用的技术蓬勃发展,包括:机械化粉碎还田技术,秸秆发电,秸秆饲料,等等。其中,国外生物质发电技术开始于20世纪70年代末期,现在已日臻成熟,直接燃烧秸秆的先进设备已投放市场,生物质供热,发电或热电联产已成为现实;在秸秆饲料方面,秸秆经过先进生物技术培育,在自然条件下能迅速繁殖并高效分泌纤维分解酶的工程菌,利用这种特殊的工程菌以及在相关化学物质的综合作用下,进行一系列的复杂的生物化学作用,对秸秆的物理,化学性质进行革命的颠覆,使其所含有的粗纤维降解为动物容易消化吸收的单糖,双糖,氨基酸等小分子物质,从而提高饲料的消化吸收率。 ㈡现状:我国有丰富的秸秆资源,年产量可达7亿多吨,但是由于这一可再生资源 组分多,结构复杂,长期以来没有得到经济合理的利用。当前的一些秸秆利用技术存在着质量不稳定,原料利用率低,环境污染等问题,难以高值化利用量大,面广且具可再生性的秸秆资源。作为小麦,玉米种植大省,河北年产各类生物秸秆总量达9000万吨以上,农作物秸秆综合利用由于各种原因还存在着很多问题,主要是秸秆的废弃和焚烧。废弃的秸秆会污染环境,焚烧危害则更大,秸秆焚烧下的高温使得土壤中有益虫体(如蚯蚓)与微生物无法存活,严重影响土壤耕层生态环境的良性循环使地表水分蒸发,造成土壤板结,不利于农作物的生长,而且,还散发大量的有害物质还造成了资源浪费,生态失衡,影响到社会生活的正常秩序,使机场,高速公路被迫关闭,造成交通事故,会引发火灾,引发人类多种疾病,不利于和谐社会的建设。我国政府及时认识到了这一问题,从技术开发、示范、推广到政策制定、项目扶持,并从战略高度上对农作物秸秆资源的综合利用做出了规划和行动部署。例如:从“七五”时期就已经着手秸秆的能源利用研究和开发工作等。

稻草资源的利用

化废为宝——稻草资源利用实践研究报告 浙江嘉兴平湖市行知小学稻草资源利用研究小组指导老师:毛慧华 一、课题背景 随着生活条件的改善,家家户户都用上了煤气灶、电饭锅,原本用来做燃料的稻草,渐渐地成了生活的累赘,农田产生的稻草没处去。每年到了春秋收获时节,农民们往往图省事,把大量的稻草、秸秆在田中就地焚烧。弄得天空中乌烟瘴气,行人胸口发闷发痛,视线模糊,更严重的是影响了车辆行驶和飞机的航行。遭殃的是天空,是环境。 在曹桥,每当农村大忙期间,几乎全街道范围内,空气中到处弥漫着呛人的烟味,能见度下降。尤其在靠近农田的地区,烧稻草散发出的浓烈烟味,在家关上门都躲不过。尽管这种状况持续多年了,仍然没有任何改进的措施。稻草露天燃烧的原因是什么?稻草燃烧的危害是什么?稻草能够怎样合理利用呢?我们针对这些问题进行了调查研究。 由此,我们产生了想通过我们的力量,让需要它和不需要它的人互惠互利的想法,让此废物变成资源。我们环保小组的同学们都对此很感兴趣,于是就决定进行研究。 我们先上网了解了一些这方面的知识,知道了焚烧的危害和普遍性,更坚定了我们进行这次实践活动的决心。 二、研究小组的成员及分工 1、组成实践研究小组并进行了分工 组长:张雨微负责整个研究活动的计划、组织、协调和撰写报告,并负责收集稻草焚烧解决办法的整理工作。 副组长:高君彬参与实践研究,负责收集稻草焚烧危害的资料,并辅助撰写研究报告。 组员:贾黎参与实践研究,负责稻草焚烧的原因资料的收集、整理并负责联络,摄像。 汪晓燕参与实践研究,负责联络,采访。 顾骋远辅助查找资料,网络技术、研究报告幻灯片的制作。 2、活动计划

通过宣传焚烧稻草的危害、稻草还田的好处,与父母签订不焚烧稻秸秆协议,为需要的人牵线搭桥,让稻草资源得以循环利用,通过活动让身边的人树立正确的环保观念。 四、活动实施的步骤 1、经过我们小组成员的共同讨论,制定了如下的“实践活动计划”: 2、活动开始后,我们小组为了更快更好地完成我们的研究课题,分配1人上网

秸秆的资源化利用途径简介

秸秆的资源化利用途径简介 摘要:我国是传统的农业大国,秸秆资源丰富,但我国秸秆利用现状不容乐观。我国的传统处理方式有:乱扔乱放、直接还田、焚烧、加工粗饲料等,但这些处理方式却存在着较多的缺点。例如秸秆利用率低、转化率低、经济效益低、环境污染严重。本文介绍了秸秆资源化利用的许多途径,包括还田技术、制作粗饲料的技术、能源化技术及秸秆在工业生产上的一些应用。农作物秸秆的资源化不仅可以保护社会生态环境、节约可再生资源,还可以促进农业的可持续协调发展。 关键词: 农作物秸秆;资源化; 引言:秸秆通常指小麦、水稻、玉米、棉花等农作物在收货果实后的剩余部位。农作物秸秆是农作物生产系统中一项重要的资源,秸秆的比例能占作物生物产量的50%左右。改革开放以来我国粮食产量大幅增加,我国农作物秸秆产量逐年上升。据了解,我国目前每年生产农作物秸秆约7亿t[1]。传统的利用方式里,秸秆被农户作为燃料使用、直接还田作肥料、作饲料喂给牲畜,只有少量用于造纸等工业原料。近年来,农村生活水平逐渐的提高,都用上了液化气等方便的能源导致用秸秆作燃料锐减,许多农民为赶农时、图省事,越来越多的地区就开始出现田间直接焚烧秸秆的现象,并越来越严重[2,3] ,导致严重的大气污染,影响人们生活。作为一个典型的农业大国,中国的各种秸秆资源来源广、数量大,但历年来中国秸秆利用数量、利用方式和区域差异等方面的分析研究却较为落后。秸秆作为宝贵的生物质资源,其利用的合理性会直接影响我国农业的可持续发展[1,4]。因此,研究并综合利用秸秆这一可再生资源,提高其利用效率,使其由污染源转化为可再生资源有重要意义。 秸秆利用途径; 1秸秆还田利用: 秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施,可以从根本上解决秆焚烧所造成的大气污染,同时还有增肥增产作用。秸秆还田使秸秆中的有

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农作物秸秆“五化”综合利用技术 农作物秸秆是一类具有丰富氮、磷、钾及有机质养分的可再生生物质资源,是农业生产的主要副产品。随着农业经济快速发展,农民生活条件和农村燃料结构改变,作物秸秆逐渐变为农产品废弃物,秸秆焚烧成为春秋两季农忙时节的标志性现象,同时因其所引发的强雾霾天气等环境问题已成为亟需解决的社会性问题。自1999 年国家环保总局与农业部等部委联合发布《秸秆焚烧和综合利用管理办法》、2008年国务院发布《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》、2011 年国家发改委、农业部和财政部联合发布《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》,2016 年国家秸秆产业技术创新战略联盟发行《中国秸秆产业蓝皮书》、至2017年农业部、国家发展改革委、财政部联合发《关于加快发展农业生产性服务业的指导意见》等一系列政策及著作相继对作物秸秆禁烧和综合利用进行界定,阐述总体目标、重点任务和技术措施,并将秸秆“五化”综合利用技术分解为20 余项小类技术,这对稳定农业生态平衡、促进农民增产增收、缓解能源、环境压力具有重要作用。目前,中国各科研院校针对秸秆“五化”综合利用技术不断地进行研究,取得了丰硕成果。作物秸秆肥料化利用技术 01寒地玉米秸秆还田东北农业大学以玉米秸秆为原料,根据

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农作物秸秆综合利用

农作物秸秆综合利用 姓名:孙欢 学号: 2012026271 班级:化学12-10班

近年来,农作物秸秆成为农村面源污染的新源头。每年夏收和秋冬之际,总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧,产生了大量浓重的烟雾,不仅成为农村环境保护的瓶颈问题,甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。据有关统计,我国作为农业大国,每年可生成7亿多吨秸秆,成为“用处不大”但必须处理掉的“废弃物”。农作物秸秆如何变废为宝,问题的关键在于提高农作物秸秆的综合开发利用及其利用率。经过搜集资料,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。 目前秸秆综合利用途径简要介绍如下: 一、稻草秸秆综合利用: 1、稻壳水泥混凝土 美国以65%磨细的稻壳灰、53%熟石灰、5%氯化钙混合,使用时再与水泥、砂、水按一定比例拌和,即得到一种性能相对稳定的混凝土砂浆。固化后强度高、防水、防渗性能良好,适合于砌筑仓库、地下室。 2、植物秸秆粉再生板材 利用回收废旧聚乙烯塑料和粉碎后的植物秸杆为基本原料配上适量的阻燃剂加工制作而成。各成份重量百分比为:植物秸杆粉60—65%,废旧聚乙烯塑料33—40%,阻燃剂1—3%。植物秸杆通常采用玉米、稻草或麦草秸杆。将废旧聚乙烯塑料和植物秸杆粉及阻燃剂按比例均匀混合,通过压塑机压塑成型。该板材具有吸音、隔热效果,加工性好,价格仅为同类产品的1/3—1/4,应用领域广泛。 3、高强轻质稻壳灰保温砖 一种由10-70%稻壳灰,20-40%粘合剂和10-50%增强剂组成的高强轻质保温砖,它以稻壳为燃料烧制,又利用稻壳灰为制作保温砖的原料。由于保温砖配料中加入空心微珠增强剂,并采用优选的烧成工艺,使该保温砖兼有硅藻土保温砖保温隔热性良好的优点又有轻质粘土砖强度高,耐火度高的优点,为工业窑炉提供了一种价廉物美的节能材料。 4、户用秸秆气化炉燃料 生物质秸秆作为燃料,在缺氧的状态下,不完全燃烧,使其转化为一氧化碳、氢、甲烷等可燃气体。气化过程包括三个阶段,即干燥与干馏、氧化、还原。 直接燃烧主要化学反应式如下: 生物质+氧气+二氧化碳+水(氧化反应) 碳+二氧化碳+一氧化碳(还原反应) 水+碳+一氧化碳+氢气(还原反应) (1)、秸秆气化技术指标: 1.原料玉米秸秆、玉心芯、薪柴、木材加工废弃物等。原料含水量要求小于20%。

农作物秸秆综合利用和离田工作方案(最新)

农作物秸秆综合利用和离田工作方案 按照《X年X市蓝天保卫战作战方案的通知》要求,加快推进秋季农作物秸秆综合利用和离田工作,逐步实现秸秆资源化利用,特制定本方案。 一、指导思想 按照《X年X市蓝天保卫战作战方案的通知》和《X市秸秆综合利用三年行动实施方案》的要求,贯彻落实绿色发展理念,坚持因地制宜、农用优先、接近消化、政府引导、市场运作、科技支撑,以玉米、水稻秸秆离田、利用为重点,以提高秸秆综合利用率和加强土地保护为目标,完善扶持政策,拓宽利用渠道,创新工作方法,建全政府、企业与农民三方共赢的利益链接机制,明确机械化作业标准,不断提高农作物秸秆综合利用和离田水平。 二、基本原则 农用优先、多元利用。坚持秸秆综合利用与农业生产相结合,在满足种植业和畜牧业需求的基础上,抓好肥料化、饲料化、基料化等领域新技术、新装备、新工艺的示范推广,合理引导秸秆燃料化、原料化等其他综合利用方式,推动秸秆向多元循环的方向发展。 因地制宜、统筹规划。根据本地区秸秆资源种类和资源量、生产方式、农民意愿、产业布局等,统筹编制秸秆离田方案,明确秸秆离田时间,因地制宜,合理安排秸秆肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化利用的优先时序,优先考虑秸秆全量还田和根茬粉碎还田。

市场导向、政策扶持。充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,建立以市场为导向、企业为主体、农民积极参与的长效机制。加大政策创设力度,对农作物秸秆综合利用、根茬处理、秸秆收储运、加工利用等配套政策方面,重点给予扶持。 三、重点工作任务 按照X年春播面积推算和乡镇、街上报统计秸秆产量110万吨,年利用总量力争达到99万吨,利用率不低于90%,可收集农作物秸秆做到100%离田。 1.秸秆肥料利用 秸秆肥料化利用是循环农业发展的重要途径,也是秸秆综合利用适宜结构调整的重点领域。重点扶持农业机械化作业全量还田,鼓励秸秆腐熟还田、秸秆反应堆等技术广泛应用,实现秸秆肥料化利用12.77万吨。 2.秸秆饲料化利用 秸秆饲料化利用是秸秆综合利用的重点发展领域。根据养殖业发展趋势和每年养殖量增加情况,秸秆饲料利用量逐年增加,到X年末实现秸秆饲料化综合利用22.04万吨。 3.秸秆能源化利用 秸秆作为燃料是秸秆综合利用最为直接的途径,也是解决农村生活能源需求的重要途径。重点推广秸秆生物质锅炉建设、支持大型秸秆沼气工程建设,秸秆发电项目,生物质能源项目,实现秸秆能源化利用41万吨。

我国秸秆利用的现状调查与研究

成绩 中国矿业大学 应用数学文献研读报告 题目我国秸秆利用的现状调查和研究 姓名武金伟 学号 10094434 班级数学与应用数学09-2班

我国秸秆利用的现状调查与研究 摘要: 农作物秸秆是一种宝贵的可再生资源。本文对我国农作物秸秆资源的分布、种类、年产量及质量等进行了详细分析, 从可持续发展和环境保护的角度, 介绍了我国农作 物秸秆资源及其利用现状, 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, 也是促进农业可持续发展的要求。 关键词: 农作物秸秆资源; 秸秆资源化利用 1、秸秆焚烧的基本情况分析 农作物秸秆是籽实收获后剩留下的含纤维成分很高的作物残留物, 包括禾谷类、豆类、薯类、油料类、麻类、以及棉花、甘蔗、烟草、瓜果等多种作物的秸秆, 是农作物的主要副产品, 是自然界中数量极大且具有多种用途的可再生生物质资源。据联合国环境规划署报道, 世界上种植的农作物每年可提供各类秸秆约20 亿t, 我国农作物秸秆 年产量为7 亿t左右, 列世界之首, 折合标准煤量3. 53 亿t, 占全世界秸秆总量的30% 左右。我国每年农作物秸秆资源量约占生物质资源量的近一半。农作物秸秆是一种宝贵的可再生资源, 但是长期以来由于受消费观念和生活方式的影响, 我国农村秸秆资源 完全处于高消耗、高污染、低产出的状况, 相当多的一部分农作物秸秆被弃置或者进行焚烧, 没有得到合理开发利用。据调查, 目前我国秸秆利用率约为33% , 其中大部分未加处理, 经过技术处理后利用的仅约占2.6% 。因此, 综合利用农作物秸秆资源对于节 约资源、保护环境、增加农民收入、促进农业的可持续发展都具有重要的现实意义。2、农作物秸秆资源利用现状 近几年我国粮食主产区出现了较为严重的焚烧秸秆污染。每到夏秋收获之际, 浓烟 滚滚, 这种处理方式不仅浪费了宝贵的自然资源, 造成了环境污染,也造成了事故多发, 对高速公路、铁路的交通安全及民航航班的起降安全等构成了极大威胁, 并对人类健康和安全造成了严重危害, 已成为一大社会问题。为此, 国家有关部门做了大量的工作, 并采取禁烧秸秆管理措施, 加大执法力度, 虽取得一些成效, 但目前焚烧秸秆现象仍 很严重。为了解决人类资源、环境和发展之间的关系问题, 高效合理地利用这一宝贵的

秸秆生物质资源的综合利用

秸秆生物质资源的综合利用

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秸秆生物质资源的综合利用经济社会发展与资源、环境相协调是人类活动的基本规则。我国地大物博,资源丰富,但人均占有量相对不足,加之资源利用效率低、保护意识差、污染严重等问题,使得资源环境问题日益突出,因此,现实国情决定了我国未来的发展必须是资源节约、环境友好的经济增长模式。在资源利用上,提高不可再生资源的利用效率,发现替代资源、可更新资源及其利用方式,在生产、流通和消费的各个环节注重节能减排,形成低碳环保的生产方式和消费模式,缓解资源、环境与经济发展之间的矛盾,促进社会可持续协调发展。 1秸秆生物质 1.1秸秆生物质资源 生物质是植物利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,它

包括植物、动物和微生物。一般指农林牧业生产过程中,除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素和农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的畜禽粪便和废弃物等。其中,木质纤维素类是地球上最丰富和廉价的可再生生物质资源。 有资料表明,全世界每年植物体的干物质生成量高达1.155×1014t。我国生物质资源更是种类繁多,资源量的近一半,但由于长期受生产和生活方式影响,秸秆利用仅有30%,经处理利用的仅占2.6%,有相当一大部分秸秆被废弃或者焚烧,造成空气污染和资源浪费。 1.2秸秆还田利用 1.2.1秸秆还田:秸秆含有丰富的有机质、氮、磷、钾和微量元素,通过还田使养分回归土壤。达到培肥地力和增产的目的。秸秆还田包括直接粉碎入田和堆沤腐熟后还田等方式。实践证明,秸秆还田对增加土壤肥力、改良结构、促进作物根系的发育及提高农产品产量和品质发挥一定作用,同时减轻了焚烧所造成的环境污染。国外以直接粉碎或过腹还田为主,欧美国家秸秆还田率达到90%,在日本秸秆还田则成为一项农业耕作法规。我国河北、江苏等部分地区,在大力应用玉米机械化收获技术基础上,秸秆还田率达到90%以上。 实际上,在翻耕及轮作技术不到位的情况下,因秸秆降解效率低.秸秆还田不仅对土地作用有限,而且会对耕作产生不利影响,如连作时虫卵、有害菌体会随着秸秆带进土壤,一方面增强微生物对除草剂在土壤中的降解,缩短了药效期并增加施用量,同时增加病虫害风险。另外,秸秆还田也存在机械成本高、农民不易接受等情况。

秸秆利用及现状

雾霾来源之一秸秆的综合利用现状 摘要:我国是秸秆产量大国,合理利用秸秆资源对于保护环境、缓解能源危机、促进社会发展具有重要意义。本文介绍了我国秸秆综合利用的几种方式,以及各种利用方式存在的优缺点,为我国秸秆资源的合理利用提供了一些参考。 关键词:作物秸秆;综合利用;利用方式

引言 秸秆是农作物子实收获后剩余的茎秆和残留的叶片。我国是产秸秆大国,秸秆种类有近30种。秸秆中隐藏着巨大的资源,作物吸收的养分有将近一半会留在秸秆中。高利伟等[1]研究表明2006年中国作物秸秆资源数量超过7.6亿t,其 中蕴含的氮(N)、磷(P 2O 5 )、钾(K 2 O)养分资源数量分别达到776万t、249万 t、1342万t。但是一直以来人们都没能充分合理的利用它,大量的秸秆被丢弃、焚烧,不仅浪费资源还造成环境污染。近年来随着化石能源的日益枯竭和环境条件的日益恶化,秸秆资源的综合利用成为人们日益关注的话题。 我国各类农作物秸秆资源的综合利用方式,可归纳为4个方面:肥料、饲料、燃料、其它。 1 秸秆还田 1.1 秸秆还田的方式 一般来说,秸秆还田的方式主要有以下几种: 1.1.1秸秆机械化还田 农作物秸秆机械化还田技术就是利用秸秆粉碎机将摘穗后的小麦、水稻、玉米、大豆、油菜、高粱等农作物秸秆就地粉碎,均匀地抛洒在地表,随即耕翻入土,使之腐烂分解,达到大面积培肥地力的一项农机化适用技术。 1.1.2堆沤还田 堆沤还田就是指将农作物的秸秆制成堆肥或者是沤肥等,等待农作物的秸秆发酵到一定的程度以后,再将其施入土壤之中。 1.1.3过腹还田 过腹还田,顾名思义,就是指借助于牛、马、猪或者羊等这些常见的家畜作为特殊的“中介”,将小麦、玉米、水稻秸秆等进行简单如切割之类的处理之后,作为饲料喂给家畜,然后将这些家畜的粪便施入种有农作物的土壤之中。这种方式最大的优点优点就是省时、简单,而且也是目前发现的最为科学和最具生态性的秸秆还田方式。 1.2 秸秆还田的优缺点 秸秆还田具有一定的优势,但是如果在实际应用中不注意的话,效果可能不明显,甚至会对农作物造成不良影响。 1.2.1对土壤肥力的影响

南宁市农作物秸秆资源化综合利用项目实施方案

2020年南宁市农作物秸秆资源化综合利用 项目实施方案 (征求意见稿) 为加快推进南宁市秸秆资源化利用,发挥市场机制作用,促进秸秆的资源化、商品化利用,培育和壮大秸秆综合利用产业,促进生态绿色农业发展,提高经济发展质量,结合我市实际,制定本方案。 一、基本原则 (一)农用优先,多元利用。优先满足我市种植业和畜牧业生产需求,合理引导秸秆饲料化、肥料化、基料化、能源化、原料化等其他综合利用方式,推进秸秆多元循环利用。 (二)突出重点,有序推进。禁烧区是秸秆资源化综合利用的重点区域,饲料化、能源化和肥料化利用是重点利用内容。各县区要按照就地就近、突出重点、统筹兼顾的原则,有序推进秸秆综合利用。 (三)政府引导,市场主导。市县区政府在政策和资金上给予适当扶持,引导企业、合作社等组织加大投入力度,全力推进秸秆综合利用工作。 (四)分工负责,共同推进。市政府定方案、定目标、抓协调、抓督导,抓考评,县区政府是秸秆综合利用项目的责任主体,要切实履行主体责任,上下协力共同抓好秸秆综合利用工作。

二、主要目标任务 2020年,全市完成秸秆综合利用540.5万吨以上,全市秸秆综合利用率达95%以上,禁烧区域秸秆综合利用率达100%。其中,青秀区15万吨、隆安县31万吨、横县121.5万吨、宾阳县48万吨、上林县38.5万吨、武鸣区102.5万吨、马山县25万吨、兴宁区9万吨、邕宁区52万吨、江南区39万吨、西乡塘区19万吨、良庆区40万吨。重点在全市建立10万吨以上的秸秆收贮加工示范基地3个以上, 建立5万吨以上的秸秆收贮加工示范基地3个以上, 建立1万吨以上的秸秆收贮加工基地6个以上,同时,各县除重点实施秸秆收贮加项目外,还要根据本县区秸秆综合利用的总任务开展秸秆还田等多元化秸秆综合利用。建立起一套比较完善的秸秆收集、转运、加工和综合利用的模式。形成布局合理、多元利用的秸秆综合利用产业化格局;探索出可持续、可推广的秸秆资源化综合利用技术路线、模式和长效机制。 (一)重点支持青秀区、隆安县、横县等县区建立10万吨以上的秸秆收贮加工示范基地。建立起一套完善的秸秆收购加工和综合利用模式和长效机制。 (二)支持宾阳县、上林县、武鸣区等县区建立5万吨以上的秸秆收贮加工示范基地。并探索建立起一套较为成熟的秸秆收贮加工和综合利用模式和长效机制。 (三)支持马山县、兴宁区、邕宁区、江南区、西乡塘区、良庆区等县区建立1万吨以上的秸秆收贮加工示范基地。并探索建立起一套秸秆收贮加工和综合利用模式。

中国秸秆资源综合利用的系统构成及总体趋势

第31卷,第4期 中国农业资源与区划Vol 31,N o 4,pp35 38 2010年8月 Ch i nese Journa l o f A gricultura l R esources and R eg i onal P l ann i ng A ugust ,2010 农业资源 中国秸秆资源综合利用的系统构成及总体趋势 毕于运,王亚静,高春雨 (中国农科院农业资源与农业区划研究所,北京 100081) 摘 要 秸秆资源是构建农业循环经济系统种植业与养殖业之间的重要纽带,对我国现代农业的可持续发 展起着决定性的影响和作用。文章对中国秸秆资源的现实构成、系统构成、中国秸秆资源综合利用存在的 主要问题及总体趋势进行了详细分析论述。并且,还针对我国秸秆资源现实利用中所存在的诸多问题,提 出了以秸秆资源的集约、循环、高效、充分利用为总体取向的发展建议。 关键词 中国 秸秆资源 综合利用 系统构成 总体趋势 收稿日期:2009 03 10 毕于运为研究员 王亚静为助研 高春雨为助研 秸秆资源上承种植业,下启养殖业,既是种植业和养殖业可持续发展的重要物质基础,又是构建农业循环经济系统种植业与养殖业之间的重要纽带,对我国现代农业的可持续发展起着重要的影响和作用。1 中国秸秆资源综合利用的现实构成 秸秆主要有5个方面的用途:一作燃料,二作饲料,三作肥料,四作工业原料,五作食用菌基料,简称 五料!。 2005年,我国秸秆总产量84183万,t 其中可收集利用秸秆量68595万,t 占81 48%;秸秆田间残留量15588万,t 占18 52%。2005年在我国可收集利用秸秆总量中,直接燃用量23939万,t 占34 90%;新能源开发利用量约470万,t 占0 69%;饲用量17658万,t 占25 74%;工业加工利用量约4600万,t 占近6 71%;食用菌养殖利用量约1000万,t 占1 46%;直接还田量约6730万,t 占9 81%;废弃和焚烧量14198万,t 占20 70%[1-3]。 2 中国秸秆资源综合利用的系统构成 不同秸秆利用方式对农业循环经济系统的影响和作用有着明显的区别,从此角度出发,首先可把秸秆资源利用类型划分为两大类:一类是农业生产系统内部的秸秆资源循环利用,另一类是农业生产系统外部的秸秆资源利用。农业生产系统外部的秸秆资源利用,无论利用效率高低,都属于单线经济的范畴。根据秸秆资源利用与农民生活和农村经济之关系,又可将农业生产系统外部的秸秆资源利用划分为两大类:一类是农村社会经济系统内部的秸秆资源利用,另一类是农村社会经济系统外部的秸秆资源利用。 2 1农业生产系统内部的秸秆资源循环利用 农业生产系统内部的秸秆资源循环利用包括秸秆肥用、秸秆饲用、秸秆沼气、秸秆食用菌养殖。 利用秸秆生产沼气,满足农村清洁能源需求的角度来看,可把其归入农村社会经济系统内部秸秆资源利用的范畴。从其可生产优质高效有机肥还田的角度来看,又可归入农业生产系统内部秸秆资源循环利用的范畴。但从其物质转换比例来看,秸秆经过常温发酵,约有25%转换为沼气,75%转换为沼肥,尤其是从其可进一步延长秸秆产业链条,有效促进秸秆资源循环高效利用的作用来看,应主要把其视作农业生产系统内部的秸秆资源循环利用。

农作物秸秆及畜禽粪便资源化利用技术研究

2017中国牛业进展 ? 194 ? 农作物秸秆及畜禽粪便资源化利用技术研究 董应臣1,曹 燕2,卢 丽3,张 恒4,董优旭5 (1.河南省新野县畜牧局 473500,2.河南省新野县农业局 473500, 3.河南省新野县环保局环境监测站 473500, 4.河南省新野县樊集乡农业技术服务中心 473500, 5.西北农林科技大学 712100) 随着我国规模化种植及集约化畜牧养殖的迅猛发展,由农作物秸秆及畜禽粪便带来的生态环境问题也越来越严重。据专家测算,全国每年产生畜禽粪污38亿吨,综合利用率不到60%;每年产生秸秆近9亿吨,未利用的约2亿吨。这些秸秆和畜禽粪便污染物量大面广、乱堆乱放、秸秆随意焚烧,给城乡生态环境造成了严重影响,已经危及人类生存环境,影响人们生活质量,危害人类健康安全。 党中央、国务院高度重视农业废弃物资源化利用工作,2016年及2017年中央1号文件、《全国农业可持续发展规划(2015-2030年)》、《国务院办公厅关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》、《农业部国家发展改革委财政部住房城乡建设部环境保护部科学技术部六部委关于推进农业废弃物资源化利用试点的方案》、《农业部财政部关于做好畜禽粪污资源化利用项目实施工作的通知》等文件对农业废弃物资源化利用工作都作出了具体安排部署。农业可持续发展必须建立完整、协调、循环、再生的生态体系,迫切需要研究应用现代农业生物科技,将农作物秸秆及畜禽粪便资源化、产业化、商品化利用,破解危及人类生态环境恶化和健康安全问题,推进现代农业和生态环境可持续和谐发展。本课题对当前农作物秸秆(小麦)和畜禽粪便(牛粪)等农业废弃物开展生物发酵技术研究开发生物有机肥,进行产业化资源化利用,实现农业增效、农民增收、农村增绿。 1 研究主要内容 本课题重点研究秸秆生物强化预处理技术、秸秆和牛粪肥料化利用技术等,通过利用农作物秸秆和畜禽粪便等废弃物,经过现代生物技术处理,生产生物有机肥,综合循环利用,提高农业效益,破解农业污染难题。 1.1 研究秸秆生物强化预处理技术 枯草芽孢杆菌、米曲霉、酿酒酵母以适宜的比例混合发酵,速效软化处理秸秆,研制秸秆速效腐化剂,解决农户速效处理秸秆技术低、处理成本高、不方便操作、秸秆处理利用率低等问题,全面推广秸秆处理技术,提高秸秆综合利用率,从根本上破解秸秆禁烧难题。 2.2 优化秸秆、牛粪肥料化利用关键技术 通过试验优选组合确定高效分解蛋白类和秸秆类的微生物最佳降解比例组合,畜禽粪便(牛粪)、秸秆混合比例,绿色木霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、假单胞菌最佳混合比。解决秸秆、粪便混合发酵腐熟时间长、畜禽粪便养分保全不高、发酵菌分解速率低、腐熟度低,肥料产品中有益菌数少,N、P、K 含量低等问题。 3.3 研发系列高效生物有机肥产品 优化生物有机肥生产工艺技术,开发生物有机肥、无机肥、菌肥等系列产品,制定生物有机肥产品

秸秆综合利用实施方案

海南省“十三五”秸秆综合利用实施方案 —1—

目录 前言 ......................................................................................... - 1 - 一、秸秆综合利用的重要意义 .................................................. - 1 - 二、秸秆资源和综合利用现状 .................................................. - 2 - (一)秸秆资源量.............................................................. - 2 - (二)秸秆综合利用现状及目标 ...................................... - 4 - (三)存在的主要问题 ...................................................... - 7 - 三、指导思想、基本原则和总体目标 ...................................... - 9 - (一)指导思想.................................................................. - 9 - (二)基本原则................................................................ - 10 - (三)总体目标................................................................ - 11 - 四、重点领域和建设内容........................................................ - 11 - (一)重点领域................................................................ - 11 - (1)秸秆还田利用 .................................................. - 12 - (2)秸秆肥料化利用 .............................................. - 12 - (3)秸秆饲料化利用 .............................................. - 12 - (4)秸秆能源化利用 .............................................. - 13 - (5)秸秆基料化利用 .............................................. - 13 - (6)秸秆收储运体系建设 ...................................... - 13 - (二)建设内容................................................................ - 13 - —I—

农作物秸秆“五化”综合利用技术

农作物秸秆“五化”综合利 用技术 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

农作物秸秆“五化”综合利用技术 农作物秸秆是一类具有丰富氮、磷、钾及有机质养分的可再生生物质资源,是农业生产的主要副产品。随着农业经济快速发展,农民生活条件和农村燃料结构改变,作物秸秆逐渐变为农产品废弃物,秸秆焚烧成为春秋两季农忙时节的标志性现象,同时因其所引发的强雾霾天气等环境问题已成为亟需解决的社会性问题。自1999 年国家环保总局与农业部等部委联合发布《秸秆焚烧和综合利用管理办法》、2008年国务院发布《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》、2011 年国家发改委、农业部和财政部联合发布《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》,2016 年国家秸秆产业技术创新战略联盟发行《中国秸秆产业蓝皮书》、至2017年农业部、国家发展改革委、财政部联合发《关于加快发展农业生产性服务业的指导意见》等一系列政策及著作相继对作物秸秆禁烧和综合利用进行界定,阐述总体目标、重点任务和技术措施,并将秸秆“五化”综合利用技术分解为20 余项小类技术,这对稳定农业生态平衡、促进农民增产增收、缓解能源、环境压力具有重要作用。目前,中国各科研院校针对秸秆“五化”综合利用技术不断地进行研究,取得了丰硕成果。作物秸秆肥料化利用技术

01寒地玉米秸秆还田东北农业大学以玉米秸秆为原料,根据东北寒地垄作特点,将秸秆粉碎的细一些,春季秸秆绝大部分留在垄沟中,对垄顶(作物播种带)的土壤温度影响较小的原理,构建玉米秸秆还田技术模式。工艺流程如下:玉米秋季机械收获、秸秆粉碎抛撒→沿原垄深松、灭茬→沿深松灭茬带播种玉米或大豆→播后化学封闭除草→苗期垄沟深松→苗期化学除草→中耕追肥→秋季机械收获、并粉碎秸秆。以玉米秸秆还田现场为例,如下图所示: 玉米秸秆还田现场图02秸秆菌糠生物有机肥南京农业大学以稻草、麦秸、玉米秸、大豆秸、甘蔗渣等农业废弃物作为原料,利用工厂化秸秆栽培食用菌的菌糠,经过粉碎、补料、发酵等流程,二次利用秸秆原料,增加了经济效益,减少了秸秆对环境的污染,延长了秸秆循环的链条,促进了秸秆物质的进一步循环利用。该项技术成果已形成秸秆菌糠生物有机肥生产线、可年产万吨秸秆菌渣生物有机肥。现今该项成果已在某市成功示范了30 个鸡腿菇大棚,生物学转化率达到了120%,合计示范区应用面值800 余亩。 03高效生物质腐熟肥料中国农业科学院以麦秸、玉米秸、稻秸、油菜秆、甜高粱秆等农作物秸秆为原料,在农作物收获后,及时将收下的作物秸秆均匀平铺,配套喷洒机具

秸秆利用现状及技术综述

秸秆利用现状及技术综述 一秸秆利用现状 (3) 1.1 秸秆缘何成为雾霾“祸因” (3) 1.2 秸秆综合利用意义重大 (3) 1.3 秸秆综合利用面临五大难题 (4) 1.4 内蒙古安兴萌正打造秸秆产业示范基地 (4) 二秸秆综合利用技术推广需因地制宜 (4) 三河北省处理秸秆案例 (7) 3.1 肥料化利用 (7) 3.2 饲料化利用 (8) 3.3 能源化利用 (9) 3.4 秸秆生物化 (9) 四技术要点 (10) 4.1 粉粹还田技术 (10) 4.1.1 容易出现的问题 (10) 4.1.2 技术要求 (10) 1.1.3 在同一块田里是否可以进行秸秆连年还田 (11) 4.2 秸秆饲料技术 (11) 4.2.1 秸秆物理处理技术 (11) 4.2.2 秸秆生物处理技术 (11) 4.2.3 秸秆化学处理技术 (12) 4.3 秸秆燃料技术 (12) 4.3.1 秸秆致密成型技术 (12) 4.3.1.1 螺旋挤压式成型技术 (12) 4.3.1.2 机械或液压活塞式压块成型技术 (12) 4.3.1.3 压辊碾压式颗粒成型技术 (13) 4.3.1.4 生物质致密成型技术存在的问题 (13) 4.3.2 秸秆燃气技术 (14) 4.3.2.1 秸秆气化技术 (14)

3.2.2 秸秆沼气技术 (14) 4.4 秸秆发电技术 (14) 4.4.1 秸秆直燃发电技术 (14) 4.4.2 秸秆气化发电技术 (15)

秸秆作为农业生产中的副产品和重要资源,秸秆资源化和商业化利用前景广阔。传统上的刀耕火种,秸秆焚烧和闲置现象在粮食主产区和沿海地带普遍存在,秸秆焚烧可以消灭一部分杂草种子和细菌虫卵,燃烧秸秆剩下的草木灰作为有机肥还可以有效增加地力。虽然国家及地方政府出台相关的法律文件,禁止秸秆焚烧,积极推广秸秆还田技术、过腹还田技术及食用菌栽培技术等,引导和扶持秸秆制板、秸秆发电、秸秆沼气等综合利用项目,但是,秸秆利用率低、产业链短、产业布局不合理等问题还远未解决。 一秸秆利用现状 秸秆是宝贵的农业资源,有机质含量平均约为15%,还有氮、磷、钾、镁、钙及硫等多种农作物生长元素。目前我国每年生产秸秆6亿吨,含氮300多万吨,含磷70多万吨,含钾700多万吨,相当于我国目前化肥施用总量的四分之一以上,付之一炬实在可惜。 1.1 秸秆缘何成为雾霾“祸因” 中国循环经济与环境评估预测研究中心主任齐建国指出,过去农民收入水平低,秸秆是家庭能源的重要来源,用于做饭取暖。随着农民收入提高,秸秆越来越不适合直接作为家庭能源使用。“特别是工业化和城市化的发展使得从事农业生产的青壮年劳动力越来越少,对于留在农村的中老年人来说,把大量秸秆收集起来运输回家是一件既苦又累的事。一把火烧掉,既省力又肥田。这是秸秆焚烧屡禁不止的主要原因。” 1.2 秸秆综合利用意义重大 在农业部科教司司长唐珂看来,农作物秸秆综合利用,事关保护耕地、林地、治理农业面源污染、防治大气污染,转变农业发展方式和农业可持续发展意义重大。据他介绍,我国每年产生相当于8、9亿吨的秸秆,相当于2亿吨粮食的营养价值。所以说做好秸秆的综合利用就等于找回来了农业的另一半。随着我国粮食产区十一连增的历史性成就,秸秆的收集量也在逐年增加。目前全国每年约有20%的秸秆在农村腐烂或焚烧,没得到有效利用。据专家测算,如果这2亿吨的秸秆得到充分的循环利用,相当于增加了20%左右的耕地、淡水和其它农业投入品等资源,相当于现有农业经济系统增值20%。多年的实践经验表明,推动秸秆肥料化、饲料化、原料化、基料化、燃料化五料化利用,既有利于培育农村经济新增长点,促进农业增产农民增收,又有利于缓解农业资源约束,转变发展方式,既是防治农村面源污染,推进大气污染防治的重要途径,又是改善农村生态环境建设生态文明的重要内容,意义重大。 近几年来,为了解决秸秆焚烧问题,各地在政府的支持下,研究开发了多种秸秆处理和循环利用的新技术。目前,我国循环利用了40%以上的各种秸秆,有的地区,如安徽阜南,秸秆回收加工成新型能源、制成有机肥、生产食用菌等,秸秆利用企业按照用途享受政府给予补贴、税收减免等优惠,使得该地区秸秆综合利用率接近100%。

农作物秸秆综合利用5种途径

目前农作物秸秆综合利用五种途径 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

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