我國是糧食生產大國,也是秸稈生產大國。我國耕地和淡水資源短缺,農作物秸稈尤為珍貴。加強農作物秸稈綜合利用,把各類農作物秸稈“吃干榨盡”和轉化增值,是我國新階段農業和農村經濟發展的一項重大課題。
一、充分認識農作物秸稈的地位和作用
我國農作物秸稈年產量約為7億t左右,列世界之首, 其中玉米秸稈占36.7%,稻草秸稈占27.5%,小麥秸稈占15.2%。農作物秸稈蘊藏著豐富的能量,含有大量的營養物質,開發利用潛力巨大。秸稈燃燒值約為標準煤的50%,一噸普通秸稈的營養價值平均與0.25噸糧食的營養價值相當。而且經過科學處理,秸稈的營養價值還可大幅度提高。應該充分認識到,在現代農業技術和加工技術條件下,農作物秸稈是發展農村經濟和增加農民收入的寶貴資源。隨著我國耕地和淡水資源的日趨短缺,以及我國糧食問題的日益嚴重,農作物秸稈資源化高效循環利用,是提高農業綜合生產能力的重要方面,是擴大農村就業、增加農民收入的重要途徑,是改善和提高我國農業資源利用效率的重大舉措。
二、秸稈不合理利用引起的一系列問題
農作物秸稈成為廢棄物的根本原因是農作物秸稈的原有用途消失或者現有的用途在經濟上變得不合算,而人們又找不到更經濟有效地利用秸稈的方法。此外,收集、翻曬秸稈既占地方又浪費勞動力和時間,農民不愿意去花精力處理農作物秸稈,而是選擇將大量秸稈就地焚燒,并造成一系列如下問題,農作物秸稈可以經過
秸稈顆粒機、
秸稈壓塊機壓制成生物質成型燃料,這樣不僅做到了農作物秸稈的綜合利用,而且還可以使老百姓的收入增加。
1.經濟效益的損失作物秸稈的主要成分是有機物,作為優質有機肥源可改善土壤結構,提高土地肥力,秸稈焚燒則浪費了可回收利用的寶貴的生態資源,同時也造成了極大的經濟損失。
2.污染大氣環境秸稈露天焚燒的危害主要就是造成大氣污染,進而影響人體健康和農業生產的破壞,還有就是焚燒產生的灰分對暴露在空氣中的物體表面的污染。
3.危害社會安全焚燒秸稈密集季節產生的濃煙蔽日遮天,極易導致交通事故發生,迫使高速公路封路、機場停運,嚴重影響交通安全。而且露天焚燒秸稈過程中引發的火災事故,也會對人民的生命財產構成嚴重威脅。
三、作物秸稈綜合利用新途徑
1.秸稈能源
秸稈能源技術包括秸稈氣化制氣、秸稈壓塊成型制炭和鍋爐集中直接燃燒等形式。其中秸稈氣化目前在國內已開始得到較大規模的推廣應用。秸稈氣化是以農作物秸稈為原料,在缺氧狀態下加熱反應而實現能量轉換,使秸稈中的碳、氫、氧等元素變成一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃性氣體,并去除焦油、灰分等雜質,由此,秸稈中的大部分能量都轉移到氣體中,成為可直接供生活和工業生產用的優質能源。
2.秸稈飼料
利用化學、微生物學原理,使富含木質素、纖維素、半纖維素的秸稈降解轉化為含有豐富菌體蛋白、維生素等成分的生物蛋白飼料。目前國內已開發出秸稈青貯、微貯、氨化、鹽化、堿化等飼料轉化技術。
3.秸稈肥料
秸稈肥料利用除可采用直接還田、堆漚還田和過腹還田形式外,還可采用特殊工藝科學配比,將秸稈經粉碎、酶化、配料、混料、造料等工序后生產秸稈復合肥,其成本與尿素接近,施用后對于促進土壤養分轉化,改善土壤物理性質,增強農作物抗病能力,優化農田生態環境都有十分良好的效果。
4.秸稈原料
秸稈作為工業原料在國內的開發利用起步較晚,但由于其來源豐富、價格低廉,且經濟效益顯著,目前已成為極具潛力的發展領域。經輾磨處理后的秸稈纖維與樹脂混合物在金屬模中加壓成型處理,可制成各種各樣的低密度纖維板材。
5.秸稈基料
以玉米秸稈為主要原料,通過雙菌株固態發酵工藝生產單細胞蛋白含量,纖維素降解率,纖維素素酶活性都較高,產品穩定。利用豐富的秸稈資源生產高酶活單細胞蛋白,為解決我國食物資源開創了一條新途徑。
四、效益分析
1.經濟效益作為能源,建設一套秸稈氣化集中供氣配套裝置,總投資約需50萬元,每套裝置產生的燃氣能解決周圍半徑1公里內的200~250戶農民的日常燃料所需。據測算,每千克秸稈可制氣2.2立方米作為飼料,秸稈飼料適口性強,采用國內有關科研單位開發的秸稈生物蛋白生產技術,建設一套年產1500噸秸稈飼料裝置,設備投資需8萬元,年利潤可達45—47萬元;作為肥料,國內已開發成功秸稈復合肥生產新技術。據測算,建設一套年產3萬噸生產裝置,總投資需870萬元,主要原料為農作物秸稈、草類、各種礦物元素和增效肥精,產品綜合成本為1389元/噸,市場售價1680元/噸,年總產值5040萬元,年利潤870萬元,經濟效益顯著。
2.社會效益有關試驗結果表明,如處理100萬t用于發展畜禽產業;可飼養肉牛10萬頭、肉豬40萬頭、肉羊30萬只,年產99.50酒精1.5萬t,年產有機蛋品5000t:可創造產值15億元,可為企業和農民創造利潤2億元:可提供5000個就業機會。
3.生態效益作物秸稈綜合利用技術,實現作物秸稈零排放,改善鄉村生態環境,提高作物秸稈利用率,增加農民收入,加速實現農村的“生產發展”、“生活寬裕”和“村容整潔”,富通新能源專業生產銷售秸稈顆粒機、秸稈壓塊機等生物質燃料成型機械設備。