我國是農業大國,有著豐富的農作物秸稈、薪柴等生物資源,水稻、玉米、三麥三種主要農作物產生的廢棄秸稈,是我國主要的生物質能源之一,據粗略估計,每年約產農作物秸稈6-7億噸,利用起來相當于3.1億噸標準煤,也是十分寶貴的生物資源。秸稈主要含纖維、木質素、淀粉、粗蛋白、酶等有機物,還含有氮、磷、鉀等營養元素。秸稈除了作燃料外,可以作肥料,也可以作飼料,還可以作工業原料。而目前只有小部分用于紡織、造紙、建筑和飼料,絕大部分農作物秸稈仍露天焚燒或作燃料用,造成資源浪費,污染環境。我國的農作物秸稈利用率尚不足30%,由于這些秸稈沒有得到充分利用,大量秸稈焚燒已成為現今重大的社會課題,因此,發展生物質能源產業,給被“囚禁”的農作物秸稈尋找出路是當務之急.
1、生物質秸稈利用途徑分析
1.1秸稈肥料技術
目前秸稈肥料的利用技術有秸稈直接還田和秸稈堆漚還田.秸稈直接還田有翻壓還田和覆蓋還田良種形式.推廣應用實踐證明,秸稈還田效益顯現期較長,一般要有20年,且秸稈還田不能連續進行,在很大程度上影響了秸稈的有效利用。
農作物秸稈其實也是一種很好的資源,如果可以其中回收經
秸稈粉碎機粉碎然后再經過
秸稈壓塊機、
秸稈顆粒機、飼料顆粒機壓制成生物質燃料飼料供燃燒和牲畜食用不是也是一個兩全其美的方法么,而且,如果拿到外面銷售老百姓也可以增加收入。
1.2秸稈能源化技術
秸稈的能源密度為13~15MJ/kg,作力農村主要的生活燃料,其能源化用量占農村生活用能的30-35%。現行主要的秸稈能源化利用技術有秸稈直燃、供熱技術、秸稈集中供氣技術、秸稈發酵制沼氣技術,秸稈壓塊成型及炭化技術等。
秸稈氣化是高品位利用秸稈資源的一種生物能轉化方式.在小康村鎮建設中廣受歡迎,但大規模推行,秸稈制氣還需要解決氣化系統投資偏高、燃氣熱氣偏低以及燃氣中氮氣與焦油含量偏高等問題.
秸稈發酵制沼氣技術歷史悠久,是多種微生物在厭氧條件下,將秸稈降解成沼氣,并附產沼液和沼渣的過程.沼氣的利用在農村推廣已經30多年,因其自身因素,收效甚微.
秸稈直燃供熱作為傳統的能量轉換方式,直接燃燒具有經濟方便、成本低廉、易于推廣的特點,可在秸稈主產區為中小型企業、政府機關、中小學校和相對比較集中的鄉鎮居民提供生產、生活熱水和用于冬季取暖.目前,英國、荷蘭、丹麥等國家已采用大型秸稈鍋爐用于供暖、發電或熱點聯產.我國秸稈直燃供熱技術起步較晚,適合我國農村特點的、運行費用低于燃煤的小型秸稈直燃鍋爐、秸稈發電的研究技術已進入試驗示范推廣階段,生物質燃料是生物質能源利用未來的發展方向和趨勢。
1.3秸稈其它應用技術
秸稈除了以上用途之外,還可以發酵生產燃料酒精、造紙、生產可降解的包裝材料、制作人造板等,由于工業化生產技術水平及生產成本較高,在我國農村經濟不發達的地區,秸稈利用工業化生產難以普及。
2、開發利用生物質能源產業是未來的發展方向
目前,全球的資源枯竭,石油及煤炭能源價格不斷上漲,已經對我們的生產生活造成了威脅,也使國家國民經濟的可持續發展受到了制約。石油、煤炭燃燒所產生的有害氣體(二氧化碳、二氧化硫)嚴重污染了生態環境,使我們的地球自然災害頻發,溫室效應越來越嚴重,再用礦物質能源來滿足六億農民的燃燒需求,也是我國資源、國力和環境所不能負擔的,開發利用生物質可再生能源已是當務之急.
以生物能源、生物基產品和生物質原料為主要內容的生物質產業是拓展農業功能,促進資源高效利用的朝陽產業,秸稈收集、固化成型及炭化技術的應用前景廣闊。
(l)從秸稈資源量看,廣大農村和鄉鎮秸稈產量大、范圍廣,我國農村生物秸稈產量達6-7億噸,稻、三麥和油菜等農作物秸稈經過熱壓成型,達到一定的密度后,減少對空氣環境的污染,可使秸稈成為高品位的能源產品加以利用。由生物秸稈而生產的秸稈燃料,既為企業降低了生產生活成本,也為秸稈的利用、變廢為寶提供了一個商業化、產業化的新途徑.
(2)符合國家環保政策。秸稈燃料顆粒加入配套的生物爐中燃燒,在正常狀況下,煙囪中無灰塵和煙灰捧出,煙氣中的c0、c02、SO2、NOX等成分指標及煙塵的排放濃度為138mg/cm3,SO2排放濃度為75mg/cm3,大大低于<鍋爐大氣污染物排放標準》,達到了國家環保要求.
(3)據國際可再生能源組織的預測,地下石油、天然氣及煤炭的儲存量,按目前的利用率只能開采50年左右,因此,秸稈類生物質燃料可得到高品位的使用,是未來再生能源的一個發展方向。
3、發展生物質產業的有利條件
3.1我國政府十分重視生物質能源的開發利用
探求資源和環境協調發展的新模式是當今全球人類的共識,也是人類的共同任務。我國政府十分重視資源和環境的協調發展。2006年1月,中共中央國務院頒發了《關于推進社會主義新農村建設的若干意見》的l號文件,明確了建設社會主義新農村的發展目標,也明確要求各級黨委政府要把解決農業、農村和農民問題的工作放在重中之重,切實把建設社會主義新農村的各項任務落在實處,加快農村全面小康和現代化建設步伐,并在文件中兩次強調加強推廣“秸稈氣化、固化成型”,開發生物質能源和生物材料,培育生物質產業,發展節約型農業。2006年1月1日,中華人民共和國《可再生能源法》正式實施了,這充分說明了國家對環境保護的重視程度以及對可再生能源項目的鼓勵和支持.能源問題關系到國家經濟發展的進程,面對日漸枯竭的礦物能源,中國必須以發展礦物質能源為主,轉變到以太陽能和生物質能源以及其它再生能源為主。
2008年7月27日,國務院辦公廳出臺了《關于加快推進農作物秸稈綜合利用的意見》,針對我國農村一些地區焚燒農作物秸稈現象比較普遍,不僅污染環境,嚴重威脅交通運輸安全,還浪費資源的問題,制定了加快推進秸稈綜合利用,實現秸稈資源化、商品化,促進資源節約、環境保護和農民增收的意見。根據《中華人民共和國大氣污染防治法》,今年國家環保部等六部門下發了《秸稈禁燒和綜合利用管理辦法》,以及省、揚州市、高郵市先后出臺了有關秸稈禁燒和綜合利用的法規和扶持政策。各級人民政府已把秸稈綜合利用和禁燒作為推進節能減排、發展循環經濟、促進農村生態文明建設的一項工作內容,擺上重要議事日程。
3.2生物能技術開發日趨成熟
現階段,我國秸稈收集固化成型技術與裝備水平逐步提高,經市場調研,一臺750型的自動捆草機每分鐘可自動捆草3~5捆,每捆標準干重麥秸稈Il公斤、稻秸稈18公斤,作業效率每小時6~8畝,每天按10小時作業量計算,可收集捆扎秸稈15~20噸,大大降低了勞動力成本,減輕了勞動強度.一套秸稈成型機組,按每套生產線日產8噸,年生產按10個月計算,可生產加工2400噸秸稈,能解決周圍3個村組的秸稈問題.
3.3生物秸稈綜合開發利用已進入示范推廣階段
高郵市地處江蘇中部,區域面積1963平方公里,耕地面積94.11萬畝,是全國糧食生產重點縣,主要糧食作物為小麥、水稻.2009年全市小麥種植面積83.4萬畝,平均單產為436公斤,按第一次全國污染源普查確定的草谷比1.2:l計算,全市小麥秸稈總量為43.6萬噸{水稻種植面積84.3萬畝,單產550公斤左右,按第一次全國污染源普查確定的草谷比1.06:1計算,全市水稻秸稈總產量55.64萬噸.全市小麥和水稻秸稈資源總量約為99.3萬噸,而常年大部分秸稈除部分還田和用于沼氣外,都被農戶習慣性露天焚燒,既浪費了資源又污染了環境。2009年我市被江蘇省政府列為稻麥秸稈機械化還田及綜合利用示范市,市委、市政府提出了“秸稈禁燒IOO%,綜合利用85%以上”的目標,制定了生物質能源利用的發展規劃,并對開發、利用、生產可再生生物質能源的企業和個人給予財政、稅收等一系列的扶持政策.在此基礎上成立了23個秸稈收集與利用合作社,作為秸稈收集、固化加工網點。興建秸稈收集、固化加工企業4家,年收集、加工稻麥秸稈15萬噸,初步形成了秸稈收集、固化成型、加工銷售的產業化經營格局。該市抓住省級秸稈綜合利用示范縣創建的機遇,創新思路,疏堵結合,引導群眾科學利用秸稈,推廣麥套稻26.8萬畝,實現墑溝埋草和麥田留茬應用面積6萬畝,積極試點示范秸稈生物基料及秸稈沼氣、固化等秸稈綜合利用技術,共解決近35萬畝稻麥秸稈的出路問題,為秸稈綜合利用和生物質能源產業開發利用奠定了基礎。
4、發展生物質能源產業主要障礙因素及建議
實踐證明,秸稈固化燃料應用是解決秸稈出路的重要途徑之一,但現階段,我國秸稈收集固化成型技術與裝備整體水平還很低,關鍵環節技術和裝備還處于空白,已經成為嚴重制約秸稈規模化綜合利用的瓶頸。今年我市被省政府列為秸稈綜合利用示范縣,通過秸稈固化成型技術的應用,解決了農作物秸稈產量大、分散廣、型體輕、長距離收集利用費用高的問題.但秸稈綜合利用除直接還田外,其它的利用方式都是在秸稈收集離田后完成,秸稈商業化利用首先要解決農作物廢棄秸稈收集、運輸難、人力成本高等問題.
因此,必須加大秸稈收集利用工作,以科學發展觀為指導,認真落實資源節約和環境保護基本國策,把推進秸稈綜合利用與農業增效、農民增收結合起來,以技術創新為動力,以制度創新為保障,積極實踐,銳意創新,建立健全“政府引導、行政支持、企業運作、社會參與”的秸稈利用新機制.一在組織體系上,市有秸稈收集與利用合作聯社,各鄉鎮有合作社,重點村有合作分社.吸納秸稈綜合利用企業、各鄉鎮合作社代表和市直屬相關部門,成立高郵市秸稈綜合利用合作聯社,指導鄉鎮秸稈收集利用臺作社選拔菩經營、有資金、有信譽、懂管理的經紀人;二在示范推廣上,積極爭取國家秸稈綜合利用項目,給予重點支持,調動個人和企業自籌資金投入秸稈資源開發利用的主動性;三在工作推進上,認真抓好秸稈經紀人的培訓,指導鄉鎮做好秸稈收集、儲存、加工點規劃建設,做好秸稈收集、加工、銷售等流通環節的服務工作,營造良好的秸稈收集利用的外部環境.
5、展望
目前秸稈的綜合利用技術,正從早期的直接或堆漚還田、燒火做飯取暖、加工粗飼料,向著快速腐熟堆肥、氣化集中供氣、優質生物煤、高蛋白飼料和易降解包裝材料、有價工業原料及高附加值工藝品等方向發展,從農業生態系統能量轉化的角度來分析,單純采用某一種利用方式,秸稈能量轉化率和利用率會受到限制。因此,根據各類秸稈的組成特點,因地制宜,把其中幾種方法有機地組合起來,形成一種多層次、多途徑綜合利用的方式,從而實現秸稈利用的資源化、高效化和產業化是未來生態農業發展的必然趨勢。
三門峽富通新能源生產銷售
顆粒機、飼料顆粒機、
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