第一篇:徐州地区秸秆利用研究
加大绿色可再生资源利用力度,实现经济的可持续发展
—浅谈徐州地区秸秆的开发利用
傅亚民
【内容提要】农村秸秆的焚烧是个令各级政府头疼的问题,每年屡禁不止的焚烧,既污染了环境,又浪费了秸秆的资源。如何利用和开发秸秆资源,让农民真正从秸秆处理中得到利益,使秸秆这个可再生绿色资源成为利国利民的宝,是一个非常值得探讨的重大课题。
【关键词】秸秆;焚烧;处理;再生能源;利用
秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。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、镁和有机质等,是一种具有多用途的可再生的生物资源,秸秆的粗纤维含量高(30%-40%),并含有木质素等。
每到麦收时节,焚烧秸秆的现象又时有发生。今年麦收季节,徐州市上空又被烟雾笼罩,很多市民都闻到刺鼻的气味。这都是徐州市一些地区和临近周边地区大面积偷烧小麦秸秆所致。根据国家环境保护部2010年6 月21 日最新卫星遥感监测秸秆焚烧火点空间分布图显示,徐州市在丰县、沛县、邳州、铜山以及市辖区共发现16处秸秆焚烧火点,再加上安徽、连云港接壤处火点较多,烟雾随风飘移笼罩市区,导致市区空气质量严重下降。
我国作为一个农业大国,每年的农作物秸秆量约7亿吨,大约相当于3.5亿吨煤炭。在传统农业条件下,有5亿多吨秸秆白白腐烂和烧掉。这就等于浪费了生产5亿吨秸秆的耕地、淡水和其他农业投入品等资源。我国的生物质废弃物的总量,约相当于我国煤炭年开采量的50%,总计约6.56亿吨标煤。但是长期以来,这些生物质并未得到充分合理的利用,目前利用率仅在30%左右,大多数物质以直接燃烧为主,这是一项巨大的浪费。
徐州市每年产农作物秸秆约450万吨,大约相当于225万吨煤炭。以前农作物秸秆除了农民生活自用以外,其余的主要做饲料、造纸、积肥等,但现在农民生活自用的秸秆量越来越少,而饲料利用的秸秆量很小,以秸秆为原料的小造纸厂由于污染问题也逐渐淡出市场。这样,大量废弃的秸秆不得不被农民在田间烧掉,严重污染了环境,还造成交通、火灾等一系列问题。
现在一直采取的方法是每到收获季节,政府都要组织大量的人力物力严防死守,来防止农民焚烧秸秆,但是仅仅靠这种“堵”的办法往往是年复一年秸秆焚烧的事情仍然屡禁不止。特别是周边地区,由于行政辖区的关系,徐州市管不着也没法管。如何有效地制止农民焚烧秸秆呢?笔者认为仅仅靠行政命令的“堵法”是不行的,而是要采取“疏”的方法,就是采用一些科学方法,对秸秆进行加工和利用,变废为宝,让农民切切实实感受到利益,只有这样才能彻底解决焚烧秸秆的问题。
一、农民焚烧秸秆的原因
2和重量后输送至炉膛内燃烧;第二类为灰色秸秆,主要是棉花秸秆、大豆秸秆、树枝、木材下脚料等密度较大的木本类植物,需破碎加工后输送至炉膛内燃烧;第三类是为提高燃烧值压缩为一定体积的颗粒的秸秆。在加工处理上,第一类秸秆的操作难度最大,相对来说加工成本也高些。由于农村的秸秆资源呈分散分布状态,为了降低运输成本和仓储成本,在我国广大的农村宜推广建造分散式的小型秸秆发电机组,这样可以有效地解决秸秆的利用和农村电力能源问题。
用于生物小型化发电主要有斯特林发电机和新型的热声发电机两种形式。斯特林机又名热气机,是1816年伦敦的牧师罗巴特 斯特林(Robert Stirling)发明的,斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。这是一种外燃发动机,使燃料连续地燃烧,蒸发的膨胀氢气(或氦)作为动力气体使活塞运动,膨胀气体在冷气室冷却,反复地进行这样的循环过程。它具有高效率,低噪声,低污染以及多能源适应性等特点。
斯特林机可以适用于多种燃料。从高品位的石油、天然气等,到低品质余热废热,甚至可燃垃圾等,都可以作为斯特林机的驱动热源。秸秆的基本参数为,燃烧值每公斤4000到5000千卡、挥发分高于70%,固定碳低于15%,硫低于0.2%。由于植物在生长过程中通过光合作用吸收CO2,因此可以认为秸秆燃烧时温室气体CO2排放量为零。斯特林机结构简单,操作方便,易于维护,尤其对于偏远地区农村具有很好的应用前景。
热声发电技术是一种全新的热发电技术,它基于热致声效应而工作,可将热能转化为声能并直接由直线发电机等换能设备产生电能。由于热声发动机无机械运动部件,可实现高效率的声学斯特林循环,且采用外燃式工作,因此,热声发电技术具有可靠性高、制作成本低、热效率高(30%-40%)以及环保等优点。特别是热声发电技术可利用太阳能、工业余热以及任何燃料燃烧产生的热能来工作,因而热声发电技术正在成为能源动力研究领域里的一项前沿技术,极具发展潜力和应用前景。热声发电机也是采用外燃加热的方式。热声驱动的发电机装置,通过设计合理的燃烧装置,将秸秆燃烧驱动热声发电机发电。由于其优异的性能,该设备对于秸秆利用具有广阔的市场前景。
目前大概1公斤秸秆可以发1度电,1吨秸秆的收购价格在200元左右,发出的“秸秆电”电价比煤电标准电价上浮0.25元,作为绿色环保项目,这样的成绩还是令人欣慰的。中国农业机械化科学研究院常务副院长、研究员、博士生导师李树君博士谈到,“秸秆的价格最高可以达到粮食价格的一半左右,如果所有秸秆都能够被收购,那么农民可以增收约50%。很多地方农民都自发地组织了农民协会、合作组等,甚至通过一些简单的机械手工给秸秆打捆。只要有市场,农民的积极性还是很高的。”
2007年12月10日,我国第一个自主研发的软质秸秆发电项目在江苏淮安建成并投入运营,该项目的成功投运,开创了我国软质秸秆发电的先河。位于湖北省荆门市京山开发区的凯迪绿色能源开发有限公司,于2009年11月28日正式投产发电。国家级示范项目河北晋州(1×25MW)和山东单县(1×24MW)两个示范项目都将引进丹麦BWE公司的世界先进秸秆发电技术,龙基电力有限公司作为项目投资和项目实施单位,在当地做了大量的前期调研,力争在吸收丹麦BWE先进技术的基础上,开创出一条符合中国国情的新路。两个示范项目如能成功,将给我国广袤的农村带来前所未有的新能源革命和巨大的经济效益,如河北晋州项目每年燃烧秸秆20多万吨,发电1.38亿kWh。按照每吨秸秆100元的收购价测算,将带动农户增收2000多万元/年;与同等规模的燃煤火电厂相比,一年可节约l0万多吨标煤。除上述项目外,江苏如东县、黑龙江庆安县、北京平谷区等生物质能丰富的县(区)都在积极与龙基电力有限公司洽谈,着手筹建秸秆发电厂。
中国科学院理化技术研究所研究员王俊杰指出:“秸秆发电具有重要的意义,对于建设小康社会,节能减排具有深远的影响。伴随着煤炭、石油和天然气等化石能源的逐渐枯竭,寻找新能源已成为一个紧迫的任务。秸秆作为一种绿色和可再生的能源,其作用将会越来越
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第二篇: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,政府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,网上都会有各级政府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,政府会让农民禁烧秸秆,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,市政府还补贴高温堆肥,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,政府既要禁烧又要疏导,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,政府要拿出专项资金,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、奖励方面的政策,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
第三篇: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
第四篇:秸秆利用情况调研报告
泾川县农作物秸秆综合利用情况
调 查 报 告
市农牧局:
根据平农函[2013]90文件精神,我们抽组县畜牧中心和乡镇
工作站共21人,对全县秸秆资源利用情况逐乡(镇)进行了专题调查,现将调查情况报告如下:
一、全县农区秸秆资源利用及畜牧发展现状:
1、秸秆资源利用现状:
经调查,2012年全县秸秆总产量为 28.66万吨。其中小麦秸
产量9.32万吨;玉米秸15.75万吨;豆类秸秆总产量0.96万吨;其它秸秆 2.63万吨。
2.秸秆综合利用情况:
2012年全县青贮氨化饲草11.66万吨,直接铡喂秸秆4.5万吨,秸秆利用率达到 56.4 %。
3、草食畜饲养现状:
截止2012年底,全县牛羊饲养总量达到20.88万头(只),2007年牧业产值完成 4.03亿元。人均牧业纯收入完成542.35元。
二、主要做法:
一是强化了宣传导向,引导农户发展畜牧饲草产业。县委、县政府高度重视草畜产业开发工作,多次召开全县草畜产业开发工作专题会议,对畜牧饲草产业的快速发展起到了强有力的推动作用。为了解决群众的思想认识问题,转变陈旧保守观念,各乡(镇)普遍采取“走出去,请进来”的方法,积极加大宣传引导力度,党原乡组织各村党支部书记、村主任和部分乡干部赴宁夏灵武市、中卫县和我省的临洮县、定西县考察学习了畜牧产业示范基地;丰台、芮丰、泾明、城关、窑店等乡(镇)都组织村社干
部、养殖大户赴县内外参观学习,让养殖户现身说法,辐射带动。县委、县政府主要领导和分管领导经常性地调研草畜产业发展中存在的困难和问题,多次召开办公会议研究制定产业发展优惠政策,协调金融部门落实贷款。
二是制定了优惠政策,扶持农户规模化开发。产业开发中,为了使产业发展由零星分散向规模化、集约化发展,县、乡、村千方百计在政策上予以倾斜。党原乡研究制定了《党原乡养殖业临时用地管理办法》和示范园区建设优惠政策,对进入园区发展养殖业的农户一律免征三年土地管理费和土地租赁费,统一配套水、电、路;在棚舍建设上,乡、村两级组织共同负责,投资部分机砖,协调部分贷款,止目前,共划拔规模化养殖区13处16.3万平方米,为养殖户从农行、信用社等部门协调贷款600多万元,无偿提供建棚用砖400多万块。埋压自来水管道5750米。芮丰乡采取为每个养殖户无偿提供建棚用地,每户划拨2—5亩草地,每户协调落实贷款1.18万元,统一销赊建棚机砖,通电、通水、通路、通话、通电视等扶持政策,在百烟村、三十梁村集中建办了暖棚养牛亮点工程。王村镇仅2012年上半年用于畜牧饲草产业发展的贷款68万元,占全镇支农贷款的40%。其它各乡(镇)都采取了灵活多样的扶持发展措施,加快了畜牧饲草产业开发步伐。
三是增强了产销服务,解决了农户发展中的关键环节。为了提高畜牧产业在市场经济中的生命力和抗风险能力,抑制大起大落,各乡(镇)从规模养殖本身挖潜力,走产供销一体化的路子,尤其注重在“销”字上作文章下功夫,党原、窑店等乡(镇)组织具有经济头脑、市场信息灵、善经营的群众成立养殖协会,在宁夏、兰州、西安、内蒙等地设立养殖市场信息网36个,指导贩运和养殖。全县新增黄牛冻配改良点4个,畜禽防疫服务站4个,饲料、药品、笼具等销售点6个,为全县畜牧养殖提供产前、产中、产后服务,推动全县畜牧养殖整体发展。
三、存在的困难和问题
1、畜禽养殖规模总量不足。从农户养殖的微观分析,户均养殖数量较小,养殖类型多,专业化生产程度不高。从全县客观分析,畜禽饲养总量没有大的突破,没有形成真正意义上的批量生产。
2、产业发展基础相对薄弱。饲草资源总量不足,直接限制了畜禽饲养规模的进一步扩张。全县饲草理论载畜量约70万个羊单位。目前已达到60多万个羊单位,稍遇干旱影响,饲草料缺乏问题明显凸现出来。
3、结构调整缺乏产业支撑。以开发饲草为主,进行种植业结构调整,缺乏养殖产业规模批量的生产转化;以养殖品种的更新换代,进行畜牧业结构调整,缺乏龙头企业和市场空间的支撑。
4、思想认识上有一定的误区。一是投资上主要靠国家投资扶持和贷款,没有真正形成农户自觉自筹资金投资发展的新机制。二是在种草上,以零星远山耕地种草为主,一部分乡(镇)还没有把种草作为产业来开发,规模化程度不高。
5、龙头企业辐射带动能力不强,产业链条短。现有畜产品产加销企业普遍存在起点不高,机制不活,经营规模小,经济实力弱等问题,产加销相互脱节,产业发展“肠梗阻”现象严重,尚未形成风险共担,利益共享的新机制,产业链相互分离,一些企业仍处于停产、半停产状态,窑店镇肉兔养殖由于没有龙头企业拉动,兔肉贮藏困难,呈现下滑萎缩趋势。
四、几点建议
1、提高认识,统一思想,扩张畜牧饲草产业规模总量。
首先要解决好认识问题。各乡(镇)都应把种草工作作为夯实畜牧业发展基础,培植新的经济增长点,实现农业可持续发展,调整优化农业内部结构的一件大事来对待,提上重要议事日程,通过算帐对比,加大对群众的宣传,按照商品型草畜业的思路,引导群众在满足养畜的基础上,尽快把草产业做大做强。其次要加强组织领导。指定专人负责,纳入目标管理,逐级建立健全目标管理责任制,做到领导到位,责任到位,措施到位,一级抓一级,抓到工作真正落实。再次要抓点示范培育典型。通过典型示范,让农民看到前景和希望,带动草产业规模化发展。坚持扩张总量与优化品质并举,提高质量和提升效益并重,提高畜牧业发展的集约化、专业化程度。
2、探索发展机制,制定优惠政策,扶持草食畜牧业发展。⑴建立畜牧饲草产业开发扶持政策。严格执行国家关于畜牧企业和饲料工业企业的有关优惠政策,按照谁开发、谁管理、谁受益的原则,鼓励养殖大户租赁、承包、开发荒山荒坡、荒沟荒滩,连片集中种植优质牧草,对种草大户除享受县上的扶持政策外,各乡(镇)可以采取以奖代补的办法扶持发展。按照科学规划,便于管理,方便农户的原则,适当划拨规模养殖的圈舍临时用地,同时在法律服务,政策措施等方面创造良好的发展氛围。⑵建立协调服务机制。水利、电力等部门要千方百计协调解决规模养殖村的用电、用水问题,畜牧部门要充分发挥职能作用和技术优势,搞好技术指导和协调服务。工商税务部门要对畜牧企业优先审批发证,减少中间环节,搞好协调服务。⑶建立有效的资金投入机制。财政、农行、信用社等部门要充分发挥国家财政周转资金和金融贷款的扶持导向作用,调动农户投资的积极性,建立以农户投入为主体,金融贷款投入为补充的资金投入机制,从资金上予以倾斜扶持,加快畜牧饲草产业的开发步伐。
3、建办龙头企业、发展协会、培育品牌、切实抓好产业化经营。
⑴办成一批龙头企业。目前,龙头企业少,牵动力不强已成为全县畜牧产业化发展的瓶颈问题,各乡(镇)要面向市场,多方调研论证新上一批项目,党原、荔堡、玉都、芮丰、太平要在饲草料加工、畜禽屠宰、分级、加工、贮藏、贩运上办企业,在订单养殖上作文章,按照“公司+基地+农户”的形式,建立“风险共担,利益均沾”的利益分配新机制。
⑵发展一批产业协会。在规范完善现有协会的基础上,以畜禽防疫、饲料加工、畜禽贩运等环节为着力点,集中发展一批协会,以“协会+农户”、“公司+农户”、“中介组织+农户”的形式,带领养殖户创市场,办产业,培育一批产业开发的领头雁。
⑶申办注册一批品牌。借鉴党原陇新牧业有限公司的发展模式,优选一批畜产品及其加工产品进行商标注册,申报品牌和绿色产品认证,提高市场占有率,带动发展。
⑷建立一批网络。加强农业信息咨询服务体系建设,依托政府上网工程,建立县、乡两级农业综合服务网络,实现计算机联网,做好信息的收集,分析和开发研究,制做草畜产业网页,为农民提供及时准确的国内外市场信息,帮助农民群众搞好生产销售,在重点城市设立办事窗口,承担县内草畜产品推销及市场信息的收集发布,让养殖户在正确把握市场信息的基础上,有目地地调整生产结构,产出适销对路的产品。
4、推动科技创新,加速科技转化,加快草食畜牧业科技进步。⑴着力推广牧草丰产、草产品生产加工、草场保护及秸秆饲料加工调制等关键技术,注重牧草增产和生物等先进高新技术的应用;积极争取申报国家、省、市有关科研示范推广和建设项目,依靠项目的基础、辐射带动作用推进科技进步。
⑵大力推广南德温、利木辛、夏洛来、德国黄牛、安格斯等良种肉牛;长白、大约克、杜洛克等瘦肉型猪;波尔山羊等肉用羊。努力完成好北京优质高产奶牛的胚胎移植工作,使这项技术在我县快速普及推广,全面提高我县奶牛的品质。
⑶加强技术培训,培养多层次多规格的实用人才。在加大开展科技宣传与培训工作力度的同时,安排专业技术干部走出去,学习外地发展草食畜牧业的先进经验,提高专业技术人员指导新型养殖的技术能力,不断加强技术交流与协作,开展科技攻关,努力提升科技兴牧水平。
二○一三年十月二十一日
第五篇: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、亚硝酸细菌、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、政府机关、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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焰,李艳玲,等,不同微生物菌株及其组合处理对玉米秸秆瘤胃降解率的影响[J].动物营养学报2014,26(8).[10] 王月明,刘宇峰,张正海,等,玉米秸秆制备饲用乳酸菌培养基的研究[J].安徽农业科学,2015,23.[11] 周定国,关于稻秸秆人造板的几个问题[J].林产工业,2008,35(1):3-6.[12] 郑凤山,李月芬,丁占来,玉米秸秆制造刨花板的实验研究[J].人造板通讯,2002,12:9-10.[13] 陈海涛,张 颖,陈泓睿,等,秸秆纤维地膜覆盖栽培哈椒试验研究[J].东北农业大学学报,2014,45(11):1-6.