第一篇:秸秆利用现状
秸秆就其物质属性来说,是属于很好的可利用物质,从古至今,被广泛利用,可归纳为“五料”,即燃料、饲料、肥料、基料、原材料。
1.作燃料,是秸秆的主要用途。目前,就全国来说,秸秆仍然主要用于作燃料,占全国秸秆产量的50%以上,秸秆作燃料,仍然以直接燃烧为主,烟熏火燎,不卫生,能源利用率仅为13%。近几年出现了秸秆气化技术,通过对秸秆不完全燃烧或干馏,获得可燃气作燃料。也有将秸秆通过生物发酵产生沼气作燃料。这些生物质能转化技术可提高能源利用2~4倍,但应用很少。
2.秸秆做饲料,历史悠久。虽然随着农业机械化程度提高,耕畜减少。农用化肥被广泛利用后,传统的沤肥逐渐减少了。近些年来,在秸秆大量过剩的地区出现了秸秆还田。即把秸秆粉碎撒入田间。目前,做肥料所消耗的秸秆量占全国秸秆产生量15%左右。
3.秸秆做基料,目前主要用于养植食用菌,也有用于蚯蚓养殖和无土栽培的基床,基料所消耗的秸秆量微乎其微。
4.秸秆作原材料,主要用于造纸。还有少量用于制帘栅、餐盒、包装板、隔音板、保温材料、人造炭、活性炭等。用作化工原料就更少了,作原材料所消耗的秸秆量仅占全国产生量3%左右。
三、解决“秸秆焚烧问题”的出路
从秸秆的“五料”用途上看,要解决“秸秆焚烧问题”,只能在“作燃料”、“作肥料”上加大力度,因为这“两料”用量大。
1.秸秆气化做燃料
出现“秸秆焚烧问题”后,有关部门力图采取生物质能转化技术,提高燃料质量,从而提高使用秸秆作燃料的积极性。从“七·五”开始,国家有关部门加大了这方面的工作力度,相继建立了几百个秸秆气化示范点,其工艺路线可归纳为三种。第一种是空气氧化气化法,即把秸秆放在气化炉中不完全燃烧,获得以CO为主的低热值可燃气,供农
民生活用气。第二种是干馏热解法,即把秸秆放在热解炉中进行隔绝空气干馏,获得以CH4、H2为主的中热值可燃气,供农民生活用气,同时获得人造木炭和木焦油等工业产品。第三种是气化发电法,即将秸秆气化获得可燃气,再通过燃气发电机发电。
秸秆气化技术是一种很好的生物质能转化技术,不失其为“消化”秸秆的好方法。然而,目前所采取的在农村建设供100~200户管道燃气的秸秆气化系统,存在很多问题,也解决不了“秸秆焚烧问题”。存在的主要问题如下:
1)用秸秆制造燃气与用煤制造煤气,在本质上是没有区别的。一个城市能否建设煤气供应系统,不是取决于有原料否,而是取决于该城市的经济发展状况,财政收入情况,市民的文化物质水平的高低等因素。在农村建设人工燃气管道供应系统,也是由这些因素所决定的。就全国农村来看,仍属于温饱型的,有些地区尚达不到温饱型。在一个相当长的历史时期,农村不可能大面积推广管道化秸秆气化工程。
2)经过对农村调查发现,农民有吃、穿保证之后,随着收入的提高,希望改善的生活条件顺序为房屋、电、自来水、电视、电话、交通工具、燃料。可见,燃料排在最后。这说明,就广大农村来说,目前对管道燃气的需求没达到相当的迫切程度。没有农民自身的积极性,靠国家补贴在农村建设管道燃气是不可取的。
3)由于财力有限,国家补贴也有限,目前所建的秸秆气化供气系统投资都偏低,隐患很多。可以说,在全国所建设的几百个秸秆气化站所制订的部门标准、地方标准,使其气化系统“合法化”,然而,降低了上百年总结出来的技术标准,只能是“削足适履”。隐患不除,事故将不断出现,不可能长期运行。
4)秸秆气化提高了能源利用率,如果用秸秆气化代替直接燃烧秸秆,不但不能“消化”掉秸秆,反而会增加秸秆过剩。再说,建设旨在为农民供气的秸秆气化系统,每户每年有2t
秸秆足够了,一个200户的气化站,每年也不过消耗400t秸秆,与大量过剩的秸秆相比太少了。
5)除了采取干馏热解法建设较大规模的秸秆气化供气系统可以做
到微利运行外,所有氧化法气化系统都是没有经济效益的,既便是工程建成了,维修资金、运行亏损、安全管理等问题都解决不了。从目前已建立的几百个秸秆气化站看,基本上都是“国家补贴一部分投资,村里筹集一些资金,建成供气一段时间,不挣钱就停了下来”。
6)管道燃气的建设,是百年大计,必须与村镇建设规划一起考虑。目前农民分散居住,建设管道燃气系统是短期行为。我国耕地少、人口多,未来农村居住点必然是向集中型发展,有研究表明,30年后的中国农村居住点将不少于2000户。
2.秸秆还田
将秸秆发酵后施于农田中,或者将秸秆粉碎埋于农田中进行自然发酵,都是改善土壤,保证土壤中有机质的好措施。目前,国内已生产出若干种机械化秸秆还田设备,并在一些地区应用。然而,秸秆还田存在很大的局限性。我国的人多耕地少,耕地不能采取轮作休耕制,而是一季接一季地耕种,将未发酵的干枯秸秆埋于农田中,没有发酵的时间,没腐烂的秸秆不但起不到肥田作用,反而影响作物出苗率。
四、解决“秸秆焚烧问题”的建议 1.建设大型有机肥料生产厂
把秸秆粉碎,进行快速发酵制造有机肥料,是一项成熟的技术。如果在秸秆过剩地区建设年产10~50万t以秸秆为原料的有机肥料工厂,不但可以“消化”掉大量秸秆,同时可以获得可观的经济效益。在绿色食品越来越走俏的今天,有机肥料生产具有广阔的前景。
2.建设大型秸秆炭化工厂
如果在秸秆过剩地区建设年产炭10~50万t秸秆炭化厂,每年可“消化”35~165万t秸秆,同时可产中热值燃气0.3~1.2亿m3,可供中小城市居民用气;产木焦油3~15万t。
3.推广秸秆炭粉与化肥混合技术
把秸秆炭化获得炭粉,再将炭粉与化肥混合施于农田中,可减少化肥流失,提高化肥利用率,可使粮食增产。这是一项成熟的技术,不但“消化”大量秸秆,同时,减少化肥污染,提高粮食产量也是很明显的。
4.建设大型秸秆发电厂
不论是将秸秆粉碎进行喷粉燃烧发电,还是将秸秆压块燃烧发电,技术上是成熟的。如果在秸秆过剩地区建设一座20万kW秸秆发电厂,不但每年可“消化”掉180万t秸秆,而且还可获得可观的经济效益。
5.开发秸秆类煤化应用技术
我国对煤炭的应用是很广泛的,特别是大工业生产中用量很大。如果秸秆类煤化应用,其消耗量是相当大的。类煤化应用方法很多,目前可以采取掺混方法,将秸秆固化、颗粒化、粉沫化后,掺入相当的煤炭进行利用。曾有试验表明,将10%的秸秆粉掺入煤炭炼焦中,可增加煤气产量,焦炭无明显变化。
6.建设大型秸秆固化装置
将秸秆粉碎,在高压力下制成密度大于1.0的人造棒的技术是成熟的。如果在秸秆过剩地区建立大型秸秆固化装置,可把松散的秸秆制成类木棒,便于保存,便于运输,便于进入大工业中利用。
关于秸秆收集和运输问题,只要形成了大规模应用,收集和运输也将随之形成专业化行业。我国煤炭的运输半径在800km以上,且在运输中易产生粉尘污染。而秸秆的运输半径比煤小得多,且不会产生污染
第二篇:秸秆利用与现状
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(P2O5)、钾
(K2O)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。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
秸秆中含有氮、磷、钾、镁、钙及硫等元素,这些正是农作物生长所必需的营养元素。李继福[2]等研究表明,短期秸秆还田条件下,高钾和中钾土壤田块,秸秆还田钾素可不同程度地替代部分化学钾肥施用。张静[3]等研究表明, 玉米秸秆还田可以增加土壤有机质和缓解土壤氮流失。陈冬林[4]等研究表明,秸秆还田显著提高土壤有效磷和速
效钾含量,对土壤碱解氮含量的提高体现在水稻生育后期。秸秆还田不均匀,易引发由秸秆转化来的微生物与农作物之间的争夺养分现象,应及时补充施加相应肥料。秸秆直接还田的时候,一定要适当补充施加氮肥和磷肥,以保证农作物幼苗的健康成长。1.2.2对土壤结构的影响
秸秆还田可以增加土壤的孔隙度,改良土壤结构。同时可形成地面覆盖,具有抑制土壤水分蒸发,储存降水和提高地温的作用。李传友[5]等研究表明,粉碎并氨化秸秆施入土壤后, 能显著降低耕层土壤的体积质量, 增加土壤孔隙度, 但对耕层以下土壤体积质量及孔隙度改善效果不明显。张鹏[6]等研究表明,在宁南半干旱区采用秸秆还田对提高土壤团聚体含量具有明显作用。田慎重[7]等研究表明,免耕秸秆还田措施能显著提高土壤的水稳性团聚体的比例和稳定性。秸秆翻压或者压碎还田以后,就会导致土壤松弛,土壤孔隙的大小不均匀,尤其以大孔隙居多。土壤孔隙的增大往往会导致种子与土壤间的接触减少,从而在很大程度上会影响到种子的发芽与生长,尤其会对农作物根系的生长产生影响,严重的话会出现吊根现象。
1.2.3对土壤中微生物的影响。
秸秆中含有大量的能源物质,还田后生物激增,土壤生物活性强度提高,接触酶活性可增加47%。随着微生物繁殖力的增强,生物固氮增加,碱性降低,促进了土壤的酸碱平衡,养分结构趋于合理。杨滨娟[8]等研究表明,秸秆还田配施化肥各处理能够增加根际土壤总细菌、放线菌、真菌、氨氧化细菌、好气 性自生固氮菌、亚细菌、磷细菌和好气性纤维素分解菌的数量。秸秆还田后,由于秸秆本身吸水和微生物分解吸水,会降低土壤含水量,因此要做好的秸秆还田后的水分补充工作。由于秸秆还田会在一定程度上增加土壤微生物的活性,这种活性的增加不仅会对农作物的生长发挥积极的效用,同时也会大大加快除草剂等在土壤中的降解速度,最终导致除草剂有效期的大大缩短。秸秆直接还田,秸秆中携带的虫卵、菌体、杂草种子等就会留在土壤里,导致杂草和病虫害的发生。秸秆作饲料
秸秆中的粗纤维含量高,粗蛋白、粗脂肪、糖类含量低,直接饲
喂期消化率低且营养价值差。一般在饲喂动物前要进行一定的处理,一般的处理方式主要分为物理法、化学法和生物法。
2.1物理法 秸秆的物理处理主要是通过机械、水、热等的作用,使饲料变碎、变柔软,便于家畜咀嚼和采食,同时清除其中混杂的泥土、沙、石等物质。目前常用的物理方法主要有切碎与粉碎、浸泡、蒸煮、碾青等。随着农业机械化程度的增加,近年来利用机械压粒(压块)和热喷处理在秸秆上的应用越来越多。还看到一些利用辐射来处理秸秆的报道。然而, 利用物理方法将秸秆颗粒的减小, 加快了秸秆在动物肠胃通道内通过的速度, 以致动物肠胃没有足够的时间去 收秸秆中的养分, 造成秸秆中养分的白白流失。因此, 要在秸秆颗粒的大小与其通过动物肠胃的速度之间寻求平衡, 以使秸秆中的营养物质被动物高效吸收利用。而利用机械处理秸秆又会增加投入,在小型的养殖户中不适用。
2.2 化学法
秸秆的化学处理主要包括碱化处理、氨化处理等。2.2.1秸秆的碱化处理
碱化处理主要是利用碱性化合物处理秸秆,打开纤维素、半纤维素与木质素之间对碱不稳定的酯键,溶解半纤维素和一部分木质素,使纤维素膨胀,从而使瘤胃液易于渗入。这样处理,可以提高秸秆的适口性,增加家畜的采食量,同时也提高了秸秆的消化率和含水量。
常用的碱化剂有:熟石灰、KOH、NaOH、NaHCO3等。湿法碱处理需要大量的水冲洗,会造成养分流失。干法碱处理更易应用于实践,但处理的秸秆中钠离子含量高,家畜饮水量大,且排除的粪尿中含有大量钠离子会污染环境。2.2.2 秸秆的氨化处理
氨化可提高秸秆的消化率、营养价值和适口性。常用的氨化剂有:氨水、液态氨、尿素、硫酸铵、碳酸氢铵等。由于氨有毒, 饲喂前应充分挥发, 以免产生毒害作用。但挥发氨会造成氨的损失和一定的环境污染。
2.3 生物法
生物处理是利用乳酸菌、酵母菌等有益微生物和酶,在适宜的条件下,分解秸秆中难于被家畜消化吸收的部分,增加菌体蛋白、维生
素及其它对家畜有益的物质,并软化秸秆,改善味道,提高适口性。张立霞[9]等研究表明,用合理的微生物组合处理玉米秸秆可以有效提高其利用率。秸秆的生物处理法主要包括青贮、酶解和微生物分解等。青贮除了具有上诉优点外,还可以解决饲料作物和牧草季节性生产与全年稳定供应的矛盾,在生产中已经得到广泛的应用。秸秆能源化
农作物秸秆纤维中的碳占绝大部分,主要粮食作物小麦、玉米等秸秆的含碳量约占 40 % 以上。秸秆中的碳使秸秆具有燃料价值,目前对秸秆这一特性的应用主要集中在如下方面。3.1 秸秆直接燃烧。
我国农村长期以来利用秸秆做生活燃料。直接燃烧具有经济方便、成本低廉、易于推广的特点,可以为中小型企业、机关、巾小学校等提供生产、生活热水和用于冬季供暖。秸秆还可以替代部分煤来发电。
3.2 秸秆气化。
秸秆气化是在气化炉内完成的。秸秆是由碳、氢、氧等元素组成,其中含有一定量的水分。当秸秆被燃烧后,随着温度的升高,燃烧产生的气体通过还原区赤热的炭层反应,转换成含CO、H2、CH4等组分的可燃气体。秸秆气化经济方便、清洁卫生,但也存在着投入较高、燃气热值偏低和燃气中氮气和焦油含量偏高等问题。
3.3 秸秆发酵制沼气。
秸秆发酵制沼是多种微生物在厌氧条件下,将秸秆降解成沼气,并产生副产沼液和沼渣的过程。沼气含有50%—70%的甲烷,为清洁燃料。秸秆可直接投入沼气池,也可用做牲畜饲料转化成粪便投进沼气池。秸秆发酵后的沼渣可以用作肥料,产生的沼气无色无味且抗爆性能好。但是前期需要先修筑沼气池,并且常常后期的维护也跟不上。
3.4 秸秆固化成型及炭化。
将秸秆粉碎后,送入成型机械中,在外力作用下,压缩成块状、棒状或颗粒状等需要的形状,即可直接用作燃料直接燃烧。也可再利用炭化炉将其进一步加工处理便成为具有一定机械强度的“生物煤”秸秆成型燃料。
秸秆固化成型燃料比重大、热值高,可替代部分煤炭。同时其硫
含量低、灰分小且可再生,是一种清洁能源。其还具有体积小便于储存和运输,应用范围广等优点。但其缺点也很明显,生产设备价格高,配件使用寿命短,缺少专用高效户用炉具等。
3.5 秸秆液化。
秸秆液化是指通过物理、化学或生物学方法,使秸秆中的木质素、纤维素等转化为醇类、可燃性油或其他化工原料。根据生物质液化方式的不同,主要分为直接液化、高温高压液化、微波液化3种形式。
直接液化是指在中低温、高压并有催化剂参与情况下,将生物质转化为液体的热化学反应过程,通常有还原性气体参与反应。根据液化目的不同,可将直接液化细分为两大类: 一类是反应产物保留植物纤维原料的大分子结构,主要目的是制备天然高分子材料;另一类是破坏原料的大分子结构,将植物纤维原料转化成小分子后再加以利用,如生产乙醇等。高温高压液化是指在高压下发生热化学反应的过程,典型的液化工艺是在较高的压力和温度以及在催化剂存在下进行的。此方式需要消耗大量的能量,同时对设备耐压要求较高,目前研究较多的主要有秸秆制柴油等技术。
微波液化是指利用微波辐射使小分子极性物质产生物理效应,从而加速反应、改变反应机理或启通新的反应通道的一项技术。
秸秆液化优点明显,但缺点也同样显著。目前国内外对秸秆液化机理和数学模型的研究还很欠缺,秸秆预处理技术有待发展,高效催化剂的筛选方面有待提高,液化产物的分离、提纯技术有待发展。其它应用
秸秆除被用作肥料、饲料、燃料之外,还有很多其它用途,如用作工业原料、用作基料、用作生产和建筑材料等。
4.1工业原料。
秸秆用作工业原料,主要利用了如下几个原理。利用微生物分解秸秆中的纤维素等大分子物质,并转化成小分子物质再加以利用,如生产乙醇、丁二酸等物质;还可以利用微生物分解秸秆但保留秸秆中的大分子结构,如利用麦秆制聚氨酯多元醇和利用玉米秸秆制备高吸水树脂等;也可以直接利用秸秆中的纤维素等结构物质,如造纸等。
4.2用作基料。
将秸秆粉碎并添加其它原料可以作为部分微生物的营养基质。目前生产中最常见的是栽培食用菌。除此之外,秸秆还可以作为其它一些微生物的基料,王月明[10]等利用玉米秸秆制备饲用乳酸菌培养基。
4.3生产和建筑材料。
人类使用农业秸秆纤维建造房屋至少有上百年的历史,近年来随着人们环保意识的不断加强,秸秆作为生产和建筑材料应用再次被重视。传统的秸秆利用,一般作为墙体和屋面的建筑材料。现在对秸秆的利用方式更加多样,周定国[11]报道了关于稻秸人造板的一些问题,郑凤山[12]等进行了关于玉米秸秆制造刨花板的实验研究。这些秸秆人造板具有无醛环保的,但是也存在成本高、价格高的缺点。,可以制造无醛家具、建筑和室内装饰。陈海涛[13]等研究了秸秆纤维地膜覆盖栽培作物性能,发现秸秆纤维地膜覆盖栽培哈椒的植株高度和产量显著高于裸地,与传统塑料地膜无显著差异。李霞[14]等总结了秸秆绿色环保餐具与传统的一次性餐具的比较优势。无论是秸秆纤维地膜还是秸秆绿色环保餐具,都具有无毒无害、绿色环保、易被环境降解的优点,可减少生产和生活中白色污染的产生。结语
中国是世界第一秸秆大国,由于人们的认识不足和秸秆综合利用成本高等原因,我国的秸秆表现为过剩,造成秸秆的焚烧污染环境和资源浪费的现象。近年来随着人们对秸秆资源关注度的日益提高,我国的秸秆资源综合利用工作开始全面展开。随着工作的深入,我们一定会做到既有效利用资源,又保护好环境,实现经济和环境的双丰收。
参考文献
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农作物秸秆利用现状调查
为了摸清农村农作物秸秆的利用现状,给领导科学决策提供依据,从而提高农作物秸秆的综合利用,改善农村环境条件,走农业可持续发展之路。近期对16个村的农作物秸秆利用情况进行了调查。结果如下:
一、农作物秸秆的利用模式
当前,该县农作物秸秆的利用模式,有以下五种: 1、用作。
2、用作。麦秸、花生秧可以作牛、马、羊等牲畜的饲料,但随着农村机械化程度的不断提高,饲养的牲畜越来越少,麦秸、花生秧作为饲料只是很少量的一部分。
3、用于燃料。过去作物秸秆大部分作为燃料,随着农村生活条件的不断改善,煤、气、电的利用逐渐取代了秸秆。在调查中发现只有
棉花秆和少量的玉米秆、花生秧、豆秆用作燃料.4、用作原料。一是麦秸用于造纸。二是用作原料.5、能源转化。一是建造生态沼气池。通过沼气厌氧发酵,使之转化为能源和肥料.二是通过秸秆气化产生高燃值的燃料。
综上所述,农作物秸秆主要是用作肥料(通过秸秆或人工沤制有机肥)或作燃料和饲料,而象能源转化这种综合利用率高、效果好的利用方式还较少,农业资源不能得到充分利用,还需进一步拓宽农作物秸秆开发利用的多种渠道,搞好农作物秸秆的综合利用。
二、采取的主要措施
关于农作物秸秆的禁烧和综合利用工作,县和环保部门曾多次宣传了《环境保》,《大气污染防治法》、《秸秆禁烧和综合利用管理办法》等法律法规和规章,农业部门也在积极推广农作物秸秆的多种利用途径:一是秸秆还田技术。二是秸秆气化技术。三是利用秸秆种植食用菌技术。四是秸秆青贮氨化技术。利用青贮饲料饲养牲畜,促进畜牧业发展。通过宣传和引导,群众对秸秆禁烧的危害和秸秆中存在有巨大潜能有所了解,禁烧意识增强,大面积焚烧秸秆的现象得到了一定的控制,但是还存在有一些不足之处,有些焚烧秸秆现象时有发生,特别是在麦收以后,由于机械化作业留下的麦茬过高,有点燃麦茬现象,在此方面,仍需各有关部门齐抓共管,加强宣传和监督,使秸秆焚烧得到进一步治理。
三、存在问题
1、群众对农作物秸秆的利用价值认识不足。多少年来,农作物秸秆常作为燃料,饲料被利用,而随着社会的发展煤、气电的利用取代了秸秆的燃料地位,致使秸秆大量焚烧、丢弃,即造成大气污染和农作物病虫害的传播,由于农民认识不到秸秆的利用价值,也没有找到有效的利用途径,所以造成农业资源流失。
2、群众的守法意识不强。对秸秆焚烧所造成的环境污染、地面板结、有机质损失等危害重视不够,有时为了图省事,有懒惰思想,不愿意费工又费时去利用秸秆,对及有关部门的宣传不重视,有些地方有法不依,有令不止的现象依然存在。所以在农作物秸秆禁烧和
综合利用的宣传上仍需进一步加强。
3、秸秆综合利用途径少。领导对秸秆的综合利用认识不足,没有采取得力措施,所以造成秸秆焚烧丢弃,能源的浪费,不能收到良好的生态效益、环境效益和经济效益。
四、建议
1、加强宣传,强化监督,提高认识。环保部门要加大宣传力度,认真贯彻落实《环境保》,《大气污染防治法》、《秸秆禁烧和综合利用管理办法》等法律法规,严格执法,使广大农民群众懂法,知法,守法,发挥新闻媒体论监督作用主,弘扬先进,鞭策落后,使秸秆禁烧和综合利用工作成为农民的自觉行动。
2、拓宽秸秆综合利用的渠道,推广新技术,提高秸秆的综合利用率。
1)积极推广秸秆还田技术。利用机械作业,使秸秆直接变作肥料,增强土壤肥力。
(2)推广秸秆气化技术。建造沼气池,使秸秆和粪便转化为能源和肥料或秸秆缺氧燃烧产生高燃值的燃气,达到资源充分利用的目的,既改善环境,又增加了经济效益,既带动了养殖业,又促进了种植业的发展,走农业可持续发展之路。
(3)推广食用植技术。利用农作物秸秆种植食用菌,可种植菇、金针菇、木耳等。
(4)积极推广秸秆的青贮氨化技术。 第四篇:秸秆利用
秸秆焚烧屡禁不止的原因及对策 农水四班 110204042陈斌
摘要:近年来,秸秆焚烧屡禁不止,造成大气污染,威胁飞机降落,影响车辆行驶。因而,采取了秸秆禁烧的措施,想办法提高秸秆的综合利用率。虽然取得了不少成效,但目前焚烧秸秆行为依然很严重,并且利用率依然很低。随着农村经济的进一步发展,农民生活水平的再次提高,秸秆变成“废物”的区域越来越扩大,需要从根本上解决秸秆处理问题。
关键词:秸秆禁烧、环境、疏导、秸秆还田、秸秆气化
每年夏收、秋收时节,网上都会有各级部门的关于秸秆禁烧的新闻,今年徐州两镇长甚至因为秸秆禁烧不力被停职。由此,我们可以感到秸秆禁烧工作的重要性。但为什么以前没有禁止呢?为什么现在屡禁不止呢?
首先,我们要从秸秆的定义说起。秸秆是成熟农作物茎叶部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其他农作物在收获籽实后的剩余部分。我国是一个农业大国,农民对秸秆的利用有着悠久的历史。传统上,我国农民用秸秆烧火做饭、取暖、养殖、积肥还田。但近年来,随着农业水平的提高,作物秸秆总量大幅度增长,综合利用技术滞后。农民大都使用液化石油气或者煤球作为燃料。秸秆变得多余了,就被农民一把火给烧了。
但是焚烧秸秆会造成环境污染、影响交通,甚至还有可能引发火灾。其次,浪费资源。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中。秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质,是一种具有多用途的可再生的生物资源。所以,会让农民禁烧秸秆,而且将秸秆禁烧工作纳入干部考核。到夏收季节,市区乡村四级干部带着灭火器,实行包保责任制,24小时守在田间地头,市还补贴高温堆肥,补贴板材加工企业到田头收购农民秸秆,但实际效果并不尽如人意尽管如此,每年农作物收获时候,在田野和路旁,时常看到正在燃烧的秸秆升起滚滚浓烟。经过查阅一些资料和生活经验,我了解到其实农民也知道焚烧秸秆的害处,但“春争日,夏争时。”农民收了麦子,抢种秋粮,过去叫“双抢”,能早一个时辰把种子播下去,赶上一场透雨,秋收就多一分保障,农民最看重的还是沉甸甸的粮食。况且,农民还知道,秸秆焚烧以后,对农业生产还真有好处,草木灰有利于耕地疏松,增加了钾肥含量,烧死了虫卵和杂草籽种,减少了病虫草害,就这几项一亩地要减少成本开支二三十块钱。
所以,我觉得要想彻底解决焚烧秸秆的问题,需要我们站在农民的角度来思考这个问题。农民打一天工收入近百元,卖一百斤秸秆也就十块钱,“哪有那个闲工夫”,农民是最讲究实惠的,他们要算成
本账。
首先,既要禁烧又要疏导,要更人性化些,多为农民着想,改变宣传方式。对屡教不改者先了解其情况,若是有意的,应给予相应的惩罚;若是无意的,应对其教育,让他们明白焚烧秸秆的坏处。但更重要的是,要拿出专项资金,在机械研发推广、实际操作环节发挥实实在在的主导作用。同时,对实行粉碎还田地区的农民,给予一定补贴,提高农民的积极性。积极鼓励秸秆的新型利用。要出台有关税收、贷款、奖励方面的,加强行政推动和重视市场开发相结合,支持有关企业和院校进行秸秆综合利用的研发及成果转化。还要加大规划,避免因分散经营、重复建设带来的不经济。
现在,有许多处理秸秆的方法,比如:1.秸秆还田。将秸秆发酵后施于农田中,或者将秸秆粉碎埋于农田中进行自然发酵,从而达到改善土壤的目的。目前,国内已生产出若干种机械化秸秆还田设备,并在一些地区应用。然而,秸秆还田存在很大的局限性。我国的人多耕地少,耕地不能采取轮作休耕制,而是一季接一季的耕种,将未发酵的干枯秸秆埋于农田中,没有发酵的时间,没腐烂的秸秆不但起不到肥田作用,反而影响作物出苗率。所以,这种做法不是最好的解决办法。
2.秸秆气化当燃料或者转变成生物油当燃料。把秸秆放在气化炉中不完全燃烧,获得以CO为主的低热值可燃气,供农民生活用气。或者把秸秆放在热解炉中进行隔绝空气干馏,获得以CH4、H2为主的中热值可燃气,供农民生活用气,同时获得人造木炭和木焦油等工业产品。还可以将秸秆气化获得可燃气,再通过燃气发电机发电。前不久,中科大研究人员将木屑、稻壳、玉米秆和棉花秆等多种原料进行热解液化和再加工,可变废为宝,将它们转化为生物油,其中木屑产油率60%以上,秸秆产油率50%以上,生物油热值16~18兆焦/千克。但目前所采取的在农村建设供100~200户管道燃气的秸秆气化系统,存在设备资金、运营亏损、安全管理、村镇建设等方面的问题。所以,也不是最可行的办法。至于转换为生物油,量毕竟是少的,实现产业化还需要很长一段时间。
鉴于此,我想提出一些不同的建议,希望对秸秆禁烧有所帮助。1.建设大型有机肥料生产厂
把秸秆粉碎,进行快速发酵制造有机肥料,是一项成熟的技术。如果在秸秆过剩地区建设年产10~50万t以秸秆为原料的有机肥料工厂,不但可以“消化”掉大量秸秆,同时可以获得可观的经济效益。在绿色食品越来越走俏的今天,有机肥料生产具有广阔的前景。
2.建设大型秸秆炭化工厂
如果在秸秆过剩地区建设年产碳10~50万t秸秆炭化厂,每年可“消化”35~165万t秸秆,同时可产中热值燃气0.3~1.2亿m3,可供中小城市居民用气;产木焦油3~15万t。
3.推广秸秆炭粉与化肥混合技术
把秸秆炭化获得炭粉,再将炭粉与化肥混合施于农田中,可减少化肥流失,提高化肥利用率,可使粮食增产。这是一项成熟的技术,不但“消化”大量秸秆,同时,减少化肥污染,提高粮食产量也是很明显的。
4.建设大型秸秆发电厂
不论是将秸秆粉碎进行喷粉燃烧发电,还是将秸秆压块燃烧发电,技术上是成熟的。如果在秸秆过剩地区建设一座20万kW秸秆发电厂,不但每年可“消化”掉180万t秸秆,而且还可获得可观的经济效益。5.开发秸秆类煤化应用技术
我国对煤炭的应用是很广泛的,特别是大工业生产中用量很大。如果秸秆类煤化应用,其消耗量是相当大的。类煤化应用方法很多,目前可以采取掺混方法,将秸秆固化、颗粒化、粉末化后,掺入相当的煤炭进行利用。曾有试验表明,将10%的秸秆粉掺入煤炭炼焦中,可增加煤气产量,焦炭无明显变化。
6.建设大型秸秆固化装置
将秸秆粉碎,在高压力下制成密度大于1.0的人造棒的技术是成熟的。如果在秸秆过剩地区建立大型秸秆固化装置,可把松散的秸秆制成类木棒,便于保存,便于运输,便于进入大工业中利用。
关于秸秆收集和运输问题,只要形成了大规模应用,收集和运输
也将随之形成专业化行业。我国煤炭的运输半径在800km以上,且在运输中易产生粉尘污染。而秸秆的运输半径比煤的要少,且不会产生污染。
参考文献及资料:[1].《南阳市农作物综合利用实施意见》2008.10
[2].邱红.我国农作物秸秆的利用现状及特点[J].农机使用与维修,2009,1,102-104.[3].南方都市报.2012-6-13 [4].中国新闻网.2012-6-19 [5].腾讯新闻网.2012-10-10 第五篇:我国秸秆利用现状与展望
我国农作物秸秆的利用现状与展望 前言:
我国是一个农业大国,秸秆资源十分丰富,每年产生的农作物秸秆总量超过6亿吨,其中可以作为能源利用的在3亿吨以上。近年来,随着农村经济的发展和农民生活水平的提高,大部分农村地区把煤炭、液化气等常规能源作为炊事取暖用能的首选。大量的剩余秸秆被遗弃在田间地头付之一炬,既浪费资源又污染环境()。随着现代农村经济和生产力的高速发展,如何有效利用农作物秸秆成为能源与环境领域争论的热点话题。因此,探讨农作物秸秆资源化及合理开发利用技术,具有重要的现实意义()。
l 农作物秸秆的利用技术现状
目前农作物秸秆的利用主要可以归纳为以下4种:秸秆还田、秸秆能源化、秸秆饲料化和秸秆的工业化利用。
1.1 秸秆还田秸秆还田是当今世界范畴内改善农田生态环境,发展持续农业的重大措施;
是节本增效、发展质量效益型农业的重要环节;也是促进绿色食品发展的有效手段;还是补充和平衡土壤养分,改良土壤的有效方法,是优质高产田建设的基本措施之一()。目前秸秆还田有多种形式,主要可分为4大类:秸秆粉碎翻压还田、秸秆覆盖还田、快速腐熟还田和焚烧还田。
1.2 秸秆能源化生物质能是我国仅次于煤炭、石油和天然气的第4
位能源资源,在世界能
源总消费量中占14%()。生物质能源转化的方式主要有热解、生物转化、气化、液化和直接燃烧等。
热解(Pyrolysis)技术是指将有机物在无氧或缺氧状态下进行加热蒸馏,使有机物产生裂解,经过冷却后形成的各种新的气态、液态、固态有机物,从中提取出燃料油和燃料气的技术()。目前,国内外已经相继开发出多种快速热解技术和工艺方法。杨昌炎等就利用组合蒸汽汽曝、固态发酵对秸秆分级处理快速热解技术,获得了木糖、乙醇和燃烧气()。蛋白质资源短缺是一全球性问题,目前植物质经微生物发酵转化生产蛋白质饲料或单细胞蛋白(SCP)的研究取得了一定进展。以玉米秸秆为原料,利用多菌种混合发酵,经测定发酵液中玉米秸秆的纤维素利用率70%,粗蛋白质获得率23%以上,大大提高了玉米秸秆的营养价值,同时对替代饲用粮生产蛋白富集饲料提供了很好的基料。单细胞蛋白是通过发酵培养微生物而制成的蛋白质,目前多采用双菌混合发酵方法在发酵罐内进行液体或固体发酵()。该方法主要存在纤维素降解问题。
秸秆发酵制沼气技术是生物转换中最主要的方式,秸秆发酵制沼气是多种微生物在厌氧条件下,将秸秆降解成沼气,并产生副产物沼液和沼渣的过程。秸秆可直接投入沼气池,也常用做牲畜饲料,转化成粪便进入沼气池,秸秆人池产气后产生的沼渣是很好的肥料,可作为有机肥料还田,提高秸秆资源的利用效率。秸秆制沼是一种清洁的能源转换方式,不仅可优化农村能源结构,节约不可再生能源的消耗,还具有良好的经济、环境和生态效益应大力推广()
1.3 秸秆饲料化秸秆质地坚硬、粗糙,动物咀嚼困难,适I=1性和营养性都很差。特别是收割完小麦、稻谷后的黄麦秸和稻草纤维素含量高,而蛋白质和可溶性糖类含量很低,用这种秸秆喂牛羊不但适口性差,而且直接影响生产能力的提高。为此,在实践中可以采用一定方式处理,提高其消化率、适口性、可储藏性,用作牛、羊的粗饲料。常见的方法有以下几种:
1.3.1 氨化 在玉米、小麦、水稻等秸秆中加入氨源物质(如液氨、
尿素、碳铵、氨水等)密封堆制,释放其中的纤维素和半纤维素,使之更易于被牲畜消化吸收,氨化处理后秸秆的消化率可提高20%左右。
1.3.2 青贮玉米秸、高粱秸及甘薯藤,在适宜的条件下,通过厌氧发酵,形成酸性环境,抑制微生物的繁衍,从而达到保持营养、保存饲料的目的。青贮方法简便,采用青贮塔、青贮窖、青贮壕、青贮堆等均可。
1.3.3 微贮在玉米、小麦、水稻等干黄秸秆中加入秸秆快速微贮生物添加剂等,密封发酵后具有酸香味,可改善秸秆适口性,提高其消化率,增进家畜采食量()。
1.4 秸秆的工业化利用由于秸秆中含有丰富的碳、氮、矿物质及激素等营养成分,且资 源丰富,成本低廉,已被用做多种食用菌的培养料。秸秆纤维可以用于生产可降解型包装材料、轻质建材,多种食品与糕点、酿醋酿酒、制作饴糖等;稻草编织草帘、草苫、草席、草垫、草编的制品既可保温防冻,又具有吸汗防湿的功效,深受消费者喜爱。我国秸秆利用存在的问题
2.1 对秸秆综合利用的认识不足
首先,主要表现在领导干部对秸秆综合利用的价值和意义认识不足,缺乏秸秆经济意识,没有从产业化的高度,把秸秆综合利用作为一个系统工程、一个新兴的产业来对待。只是到了秸秆收获季节才开始抓禁焚烧秸秆工作,也就是重“堵”轻“疏”。
其次,农民群众对秸秆综合利用的长远利益和利用新途径认识不足也是秸秆利用率不高的重要原因。秸秆资源综合利用的实施者是广大农民群众,只有他们真正理解了治理工作的意义和综合利用能给他们带来的切身利益,他们才可能始终如一地将这种理解落实到自觉行动中。因此,一方面需要利用各种新闻媒体,大力宣传综合利用的意义:另一方面,需要加强技术培训,安排专业技术人员下乡宣传、指导,逐步把秸秆综合利用转变为农村群众的自觉行动()。
2.2 秸秆综合利用技术推广力度不足
目前秸秆综合利用科技含量较低,秸秆利用的一些关键性技术难题尚未突破。例如,秸秆作为饲料消化率低的问题,秸秆气化中先进
设备的引进、焦油的处理等问题,高效生物有机肥工业化生产设备的引进、消化吸收及国产化问题,秸秆饲料的优化配制问题,等等。这些问题的存在使秸秆综合利用技术的经济效益不高。
2.3 没有形成大规模产业化格局
由于秸秆资源的综合利用没有得到普及,需要各级及主管部门的积极引导,最终走向产业化经营的道路,把资源优势转化为市场优势。秸秆利用的展望
3.1 秸秆发电
我国的秸秆发电经过多年的发展已经有了一定的基础,技术及设备等方面的发展渐趋成熟。根据我国中长期能源规划,到2010年,生物质发电装机600万kW,约占全国发电总装机 容量的l% ;到2020年,生物质发电装机2000万kW,约占全国总发电装机容量的2%L2]。自2006年1月1日起施行的《可再生能源法》从法律上明确了可再生能源的战略地位。国家《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》规定:生物质发电项目上网电价由传统上网电价加补贴电价组成,补贴电价标准为0.25元/kW ·h。秸秆发电技术和产业的发展迎来了最佳时机。
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