秸秆综合利用方法简介
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秸秆综合利用方法简介
我国是粮食生产大国,也是秸秆生产大国,秸秆是农作物的副产品,是工、农业生产的重要生产资源。加强农作物秸秆还田和综合利用,把各类农作物秸秆“吃干榨尽”和转化增值,是我国现阶段农业和农村经济发展的一项重大课题。下面就简单介绍几种利用方法:
一、秸秆发电
生物质直接燃烧发电(简称生物质发电)是目前世界上仅次于风力发电的可再生能源发电技术。据初步估算,在我国,仅农作物秸秆技术可开发量就有6亿吨,其中除部分用于农村炊事取暖等生活用能、满足养殖业、秸秆还田和造纸需要之外,我国每年废弃的农作物秸秆约有1亿吨,折合标准煤5000万吨。秸秆不仅具有燃烧发电的价值,其燃烧后产生的余热、废气可就近提供给当地的工业园区使用,降低了园区的运作成本。每年发电废弃底渣还可以提供给当地的水泥厂生产水泥。秸秆燃烧后产生的粉尘含钾量达到10%,达到钾肥生产标准,经加工生产出来的绿色有机钾肥,以较低的价格卖给农民,又可返回农田,真正实现了各个环节的绿色闭合。宿迁秸秆直燃发电示范项目共投资2.48亿元人民币,每年发电量1.32亿度,可节约标准煤10万吨,减排二氧化碳22万吨。据粗略统计,电厂的上网电价为0.63元/度,而当地电价为0.39元/度,每年发电的纯收益为600万~800万元,加上余热、废气、废弃粉尘的销售收入,估计10年内能收回投资成本。秸秆发电项目覆盖半径30~40公里,不仅使当地农民年人均增收500元~1500元,也能为当地政府提供一定的财政收入。我国已经成为世界上第二大能源生产国和第二大能源消费国,煤炭作为一次性能源,用一吨少一吨,而国内主要以煤为燃料的电力供应紧缺也还会持续一段时间,煤电紧张局面将可能长期存在。我国小麦、水稻、玉米、棉花等农作物种植面积很大,产量很高,而且农作物是可再生资源,相对于现在电厂频频断“煤”、不堪煤价攀升的尴尬局面,推广秸秆发电具有取之不尽的资源优势和低廉的成本优势。通过制定合理的秸秆收购利用政策,研究建立秸秆收集、储存、运输管理政策和机制,促进秸秆回收和拣拾打捆形成一个稳定发展的产业,收、储、运、发电紧密联动,大力推动秸秆发电的发展步伐。
二、秸秆还田
随着我国化肥工业的快速发展和农业科技推广力度的加大,为农业增产增效起到了巨大的作用。但农田长期以来大量使用化肥、农药,以及焚烧、废弃秸秆,造成土壤板结,有机质含量逐年下降,农田有机质含量世界平均水平为2.4%,我国农田有机质水平大约在0.3-1.3%之间,已到了危险的边缘。实行秸秆还田,即将农作物收获后的残余物堆积沤制成有机肥料,以增加土壤肥力和有机质并改善土壤结构。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,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的意义。西方国家还将秸杆还田作为发展有机食品(绿色食品)的主要手段。江苏省邗江区为全面提高农作物秸秆机械化还田水平,制定了“以推广埋茬耕整机进行机械化秸秆还田为主线,积极探索麦秸秆全量还田机械化技术与机插秧技术加以集成”的技术路线。应用中可一次完成稻麦秸秆切碎、灭茬、旋耕、混合和覆盖,秸秆翻埋数量大、效率高、质量好,能满足不同后续作业的农艺要求,既可以避免秸秆焚烧带来的污染和危害,又可以利用秸秆作为有机肥源,改良土壤,培肥地力。机械化秸秆还田技术既解
决了大量剩余秸秆的出路,避免了秸秆因废弃霉烂和焚烧造成的大气、河流等环境污染,又增加了土壤有机质含量,培肥了地力,增加了土壤含水率,提高了土地吸纳雨水的能力,促进了农业生产的农业生态的良性循环。
三、秸秆饲料
农作物秸秆的营养特点是粗蛋白质含量低,但粗纤维含量和无氮浸出物含量高,在自然条件下是一种劣质饲料。有些秸秆质地粗硬,适口性差,因此采食率极低。我国年产7亿吨秸秆,饲料的用量还不足10%。培育有选择性降解作用的细菌将秸秆材料中有用物分离出来,提高其作为饲料的功能,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,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。我国各类草原面积有43亿亩(1996年),但草原产草的产量和质量都远远不能满足畜牧业的需要,很多牧区、半农半牧区仍然是靠天长草,靠天养畜。人多地少的现状决定了我国必须发展节粮型畜牧业,因此,研究方便、经济、适用的秸秆饲料调制技术,从而充分利用农作物秸秆这一饲料资源将是长期的一项研究内容。
四、秸秆制酒精
秸秆制酒精技术是指利用玉米秸、玉米芯、稻谷壳、棉籽壳、向日葵残渣、甘蔗渣等副产物制取酒精,也是秸秆综合利用的途径之一。其制作工艺流程为:秸秆洗涤+水解+蒸煮软化+糖化发酵+蒸馏取酒。
五、秸秆制沼气
秸秆经厌氧发酵后产生沼气,副产物是沼渣、沼肥、沼液。沼渣可用来喂养猪、鱼,沼肥可作有机肥和理想的土壤改良剂,沼液可用作“广谱性生物农药”和种子浸和液。我国的大中型沼气工程的建设开始于上世纪50年代,近年来进入了稳步和健康的发展阶段。建成的一批类似于南阳酒精厂、杭州浮山养殖场和上海星火养殖场的大中型沼气工程,在厌氧消化技术、技术经济指标、工程设计及规模等方面,都达到了较高水平。我国在大中型沼气工程方面已掌握了几套技术先进、工艺可靠和设备配套的工程技术,并拥有一批专业科研人员和丰富经验的工程技术队伍,以及初步规模的产业体系,已具备了在全国大规模推广条件。
六、秸秆制基质
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。发展秸秆食用菌,作物秸秆是良好的食用菌基料,搭配必要的培养基就可以生产食用菌,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。利用秸秆等农业废弃物及植物残体,经多种微生物有益发酵,加以肥料缓释、粘结济、保水济配制成系列育苗和栽培专用基质,具有持久的肥力和良好的保水通气性能。基质质地轻,酸碱缓冲性能好,富含有机质和适量的N、P、K及中微量元素,能够均衡持久地满足作物苗期生长营养的需要。农户只需“播下种、浇上水”即可育出理想壮苗。
七、秸秆作为建材、轻工和纺织原料
中国是一个木材缺乏的国家,与欧洲的0.24公顷和北美的0.9公顷相比中国人均森林面积仅有0.1公顷。过去,我国一直用粘土砖来作为建筑的主要材料,耗用能源和土地非常多,在我国能源、土地都十分紧张的情况下,对墙体材