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工业化利用破解秸秆难题的方向和出路


 

  我国秸秆资源量大、分布面广、种类繁多,有肥料化、饲料化、基料化、燃料化、原料化等5种利用方式。总体上看,现有的秸秆利用方式技术含量不高、附加值低,部分成熟的技术有待推广;未被有效利用的秸秆仍占一定比重,秸秆焚烧现象时有发生,成为大气污染的重要源头。虽然国家和许多地方政府针对秸秆综合利用出台了税收减免、财政补贴、项目支持等一系列扶持政策,秸秆利用初见成效,但是仍然存在对秸秆综合利用的认识误区,利用重点不突出;缺乏系统设计,政策难以形成合力;秸秆收储运体系不畅;核心技术不成熟,已有技术有待推广等问题。建议国家正确定位秸秆资源,引导秸秆综合利用的发展方向;统筹规划,构建长效机制,加大秸秆工业化利用的政策支持力度;健全秸秆收储运体系;强化科技创新支持,提高秸秆利用规模化、工业化和环保水平。

  我国秸秆资源综合利用现状

  (一)我国秸秆资源总量丰富、分布广泛,未能合理、高效利用

  我国秸秆资源丰富,平均年可利用量为7亿吨左右,占全世界秸秆总量的30%左右,居世界之首。我国农作物秸秆主要由粮食、棉花、油料、糖、菜等五大类构成。其中主要粮食作物( 水稻、玉米、小麦)秸秆占秸秆总量的70%以上,经济作物秸秆 (棉秆、油料秸秆、糖料作物) 占25%,其他农作物秸秆约占5%。总体上看,秸秆资源主要分布在东部和中西部产粮区,70%以上的秸秆集中在四川、河南、山东、河北、江苏、湖南、湖北等13个粮食主产区,西北地区和其他省份秸秆资源量较少。就种类而言,稻草主要在长江以南的省份,麦秸和玉米秸秆则分布在黄河与长江流域之间,以及黑龙江和吉林等地区。

  长期以来,由于受到落后的消费观念和生活方式的影响,加上缺乏技术支持和环境保护意识,我国对秸秆资源并没有进行合理、高效的利用,而以传统利用方式为主。大量的农作物秸秆被弃置或者焚烧,导致大量的资源浪费和严重的环境污染。

  (二)秸秆利用主要方式

  当前我国秸秆主要有肥料化、饲料化、基料化、燃料化和原料化等5种利用方式。其中,肥料化、饲料化、基料化3种方式属于农业化利用方式,燃料化及原料化利用属于工业化利用方式。

  秸秆肥料化利用包括直接还田和间接还田,后者还包括过腹还田和堆肥还田。直接还田虽然可以避免收集、运输的成本,但难以将秸秆犁地耕到土壤中,剩余的秸秆会阻碍作物生长。过腹还田可以起到改良土壤的作用,但其秸秆消耗量小。堆肥还田过程中,秸秆的营养价值损失较大,且经济效益不如化肥。

  秸秆饲料化利用是将秸秆转化为饲料,饲喂牛、马、羊等大牲畜,并将其排泄物还田。秸秆饲料化利用普遍处于粗加工阶段,而且同一农区农作物主产类别单一,秸秆饲料难以考虑营养均衡。秸秆本身不易消化,易造成单用秸秆饲料喂养牲畜存活率低的问题。

  秸秆基料化利用是将秸秆作为生产食用菌的有机肥辅料,发酵培养食用菌,投资小,见效快,能有效增加农民收益。秸秆能够提供食用菌所必需的营养物质,提高食用菌的产量及品质,其作为培养基使用后还可用作优质有机肥还田。但秸秆基料化利用方式只集中在少数地区,所需秸秆量有限。

  秸秆能源(燃料)化利用包括将秸秆用于生活燃料,发电、沼气、气化、固化成型和炭化等。秸秆发电是有效缓解我国能源供给紧张状况和秸秆焚烧问题的有效途径,能够实现生态效益、经济效益和社会效益的统一。秸秆中蕴藏着丰富的能量,2吨秸秆相当于1吨标准煤。秸秆的平均含硫量只有3.8‰,仅为煤的1/3,且秸秆低温燃烧产生的氮氧化物较少,对大气污染较小。燃烧发电后所剩的秸秆灰含有丰富的营养成分,可用作高效农业肥料。据测算,一台装机容量为25兆瓦的生物质发电机组年耗秸秆为30万吨以上,若按200元/吨的价格计算,则可为当地农民创收约6000万元,再加上秸秆的收、储、运工作,可给当地提供大量的就业岗位。生产沼气是秸秆清洁高效能源化利用的另一条途径。秸秆沼气发酵的能量利用效率是直接燃烧的1.2~1.9倍,同时产生的沼渣沼液,富含营养元素,可用于农业生产。

  秸秆原料化利用是将用秸秆替代木材或粮食,作为工业原料,可用以造纸,制板,生产活性炭、木糖醇,制作工艺品等。秸秆的原料化利用比较广泛,能有效保护耕地和森林。每生产1吨秸秆纸浆,可节省4m3木材,保护约合0.7亩天然林或2亩人工林;每生产1m3的秸秆板材大约需要1.5吨农作物秸秆,可节省1.5m3 的木材。此外,大部分用秸秆作为原料生产的各类产品本身具有优良的品质,诸如用秸秆生产的可降解型包装材料,具有安全卫生、体小质轻、无毒、无臭和通气性好等优点;秸秆用于编织草帘、草席和草垫等制品,深受国内外消费者的喜爱,成为效益很好的创汇渠道。


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