农作物秸秆巧处理

2024-09-16

农作物秸秆巧处理(精选11篇)

1.农作物秸秆巧处理 篇一

作为秸秆生产大国,我国耕地和淡水资源短缺,农作物秸秆,尤其是玉米秸秆、棉花秸秆、小麦秸秆和稻壳等极为珍贵,其总量和玉米、淀粉的总能量相当,其燃烧值约为标准煤的50%,每生产1吨玉米可生产2吨秸秆,3吨玉米秸秆就可以产出1吨蜂窝煤,可代替热值相当煤炭或液化气。如果将我国每年产生的农作物秸秆全部用来燃烧,可折合约3亿吨标准煤的热值。充分利用农作物秸秆生产秸秆生物质蜂窝煤,实现秸秆生物质蜂窝煤工厂化生产,并形成秸秆生物质蜂窝煤产业化,进而走向生物质蜂窝煤产业集群。

农作物秸秆生物质蜂窝煤主要由玉米秸秆、棉花秸秆、小麦秸秆和稻壳等作为原料经生物炭化制成。产品易燃、即燃、无烟、无味、无污染、无残渣、不易破裂且形状规则,含炭量高达80%以上,热值高达4300至6100大卡,可以再生,燃烧时排放的SO2很少。

玉米秸秆的热值约为煤的0.7—0.8倍,即1.25吨的玉米秸秆炭化成型原料相当于1吨煤的热值。玉米秸秆生物质蜂窝煤在配套的生物质燃烧炉中燃烧,其燃烧效率是燃煤炉的1.3—1.5倍,因而1吨玉米玉米秆生物质蜂窝煤的热量利用率与一吨煤的热量利用率相当。

炭化是提高秸秆生物质蜂窝煤使用价值的重要手段,炭化方式和炭化工艺直接决定了其机械强度、热值、生炭含量等主要性能指标。秸秆生物质蜂窝煤主要特点

在于摒弃了烧炭法和外热式两种炭化,而采用了内热式炭化方式,这种炭化方式比前两种优越:

1、挥发物含量:12—18%;

2、固定含碳量>80%;

3、炭粉:1.0—1.3%;

4、色泽:断面有金属光泽;

5、发热量(J/G):>31000;

6、炭化得率30—50%;

7、单炉炭化周期缩短:为8小时/炉,秸秆炭量均匀;

8、环境污染情况:几乎无烟。

1、农作物秸秆生物质蜂窝煤是代替传统煤炭和液化气等高品们的“绿色”民用燃料。

2、原料炭化产生的尾气可制成秸秆醋液产品,用于养殖和公共场所除臭、抗禽流感、杀虫剂等。

3、炭化炉温度高达200—500度,要用循环管道采集后向住房提供暖气或热水。

4、工业中大量使用的化铁炉、锅炉,生火时而耗用大量劈柴点火,劈柴售价远比煤高。用秸秆生物质蜂窝煤代替劈柴和煤较为经济。

5、秸秆生物质炭进一步处理为活性炭,可广泛应用于制药、化工等行业。也可用于污水处理,随着环境保护的强化,净化废水、废气所需活性炭的用量会越来越大。

1、工艺流程 原料粉碎—炭化—成型—入库。

2、原料来源及生产规模的确定

本产品由70%以上的秸秆炭粉与30%普通添加剂,混合搅拌后挤压成型。原料为农村的玉米秸秆、棉花秸秆、小麦秸秆和稻壳、花生壳等。该项目生产原料充沛,来源广泛。

3、产品基本颜色与规格

1)秸秆蜂窝煤规格与煤炭产蜂窝煤相同,同为黑色;

2)秸秆生物质燃料球,有乒乓球大小、为黑色;

3)秸秆生物质燃料颗粒,比颗粒饲料略长些,也为黑色。本项目利用农作物秸秆,尤其是玉米、棉花、小麦和花生壳等秸秆作为生产原料,生产秸秆生物质蜂窝煤这一高品位的民用燃料。秸秆生物质蜂窝煤正在成为全球性的“绿金”产业,它正在逐步成为传统“黑金”能源的代用品。美国于2000年开始实施“开发和推进生物质产品和生物能源”的法案,美国政府将用十亿吨的生物质能进行液化、炭化处理,替代传统的石油和煤炭。我国有12亿多人口,绝大多数居住在农村和小城镇,其生活用能的主要方式是直接燃烧;中小企业和民营企业的快速兴起和发展,不仅带动农村经济的发展,而且加速了化石能源,尤其是煤的消费。因此,开发秸秆生物质蜂窝煤代替燃烧是最佳选择。国家发改编制的《可再生能源产业发展指导目录》中将“农作物秸秆制成固体成型燃料代替煤炭”列为“生物质固化成型燃料”项目。

目前市场上煤炭售价约700元/吨,用煤炭做的蜂窝煤掺有30%的黄土和石灰,每块售价在0.30—0.32元左右,需要用木柴才能点燃;而农作物生物质燃料炭加黏合剂成本约90元/吨,炭粉含量在80%以上,每吨秸秆炭可生产100×85mm家用蜂窝炭3000块,每块可燃烧80—100分钟,且用报纸就能引燃,物美价廉,环保安全,在市场上具有极强的竞争力。

本项目以我国资源广大的玉米秸秆、棉花秸秆和小麦秸秆、花生壳等为原料,无论从生产成本还是从投资效果上与其它秸秆利用项目比较,生产秸秆生物质蜂窝煤,原料来源广、产品有市场、技术有保障、投资比较少、见效比较快、基本无风险。如在一个乡镇建设1—2家秸秆生物质燃料炭厂,可以消化掉全镇1/3的玉米秸秆和棉花秸秆及部分小麦秸秆、花生壳等。

以生产秸秆生物质蜂窝煤为例,3-4人每天可生产4-6吨,每吨成本200元,按出厂价每吨700元计算(当前市场售价600-800元/吨,每吨3000块,每块售价在0.25-0.30元之间)。每天纯利润在1500元以上。

是一种很好的清洁,是最具开发利用潜力的新能源之一,具有较好的经济、生态和社会效益。每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤,而且其平均含硫量只有3.8‰,而煤的平均含硫量约达1%。在生物质的再生利用过程中,排放的CO2 与生物质再生时吸收的CO2 达到碳平衡,具有CO2零排放的作用,对缓解和最终解决问题具有潜在的贡献价值。

秸秆发电,就是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式,又分为秸秆气化发电和秸秆燃烧发电。秸秆气化发电是将秸秆在缺氧状态下燃烧,发生,生成高品位、易输送、利用效率高的气体,利用这些产生的气体再进行发电。但秸秆气化发电工艺过程复杂,难以适应大规模应用,主要用于较小规模的发电项目。秸秆直接燃烧发电是21世纪初期实现规模化应用唯一现实的途径。工艺流程

水/蒸汽循环

20世纪90年代后,以煤为代表的化石燃料发电技术的飞速发展,使整个发电厂的发电效率,蒸汽的温度和压力得到了大幅提高。对于秸杆燃烧发电设备,也同样取得了很大发展。但是,相对与燃煤设备,秸秆燃烧发电设备的设计建设经验相对较少。而且秸杆还具有独特的特性,使其很难达到较高的蒸汽参数。尤其是秸杆中含量较高,增加了锅炉在高蒸汽压力下腐蚀的可能性。多数秸杆燃烧发电厂的发电效率只能达到30%左右。一般而言,秸秆发电厂在发电的同时都供热,以提高整个电厂的效率。

秸杆的处理、输送和燃烧(发电厂内)

发电厂内建设两个独立的秸杆仓库。每个仓库都有大门,运输货车可从大门驶入,然后停在地磅上称重,秸杆同时要测试含水量。任何一包秸杆的含水量超过25%,则为不合格。

在欧洲的发电厂中,这项测试由安装在自动上的来实现。在中国,可以手动将探测器插入每一个秸杆捆中测试水分,该探测器能存储99组测量值,测量完所有秸杆捆之后,测量结果可以存入连接至地磅的计算机。然后使用卸货,并将运输货车的空车重量输入计算机。计算机可根据前后的重量以及含水量计算出秸杆的净重。

货车卸货时,叉车将秸杆包放入预先确定的位置;在仓库的另一端,叉车将秸杆包放在进料输送机上;进料输送机有一个缓冲台,可保留秸杆5分钟;秸杆从进料台通过带密封闸门(防火)的进料输送机传送至进料系统;秸杆包被推压到两个立式螺杆上,通过螺杆的旋转扯碎秸杆,然后将秸杆传送给螺旋自动给料机,通过给料机将秸杆压入密封的进料通道,然后达到炉床。炉床为水冷式振动炉床,是专门为秸杆燃烧发电厂而开发的设备。

锅炉系统

锅炉采用自然循环的汽包锅炉,过热器分两级布置在烟道中,烟道尾部布置省煤器和空气预热器。由于秸杆灰中碱金属的含量相对较高,因此,烟气在高温时(450℃以上)具有较高的腐蚀性。此外,飞灰的熔点较低,易产生结渣的问题。如果灰分变成固体和半流体,运行中就很难清除,就会阻碍管道中从烟气至蒸汽的热量传输。严重时甚至会完全堵塞烟气通道,将烟气堵在锅炉中。由于存在这些问题,因此,专门设计了过热器系统,并在国际上的大多数秸杆发电厂中得到运用。

汽轮机系统

〖汽轮机系统〗

涡轮机和锅炉必须在启动、部分负荷和停止操作等方面保持一致,协调锅炉、汽轮机和空冷凝汽器的工作非常重要。

〖空冷凝汽器〗

丹麦的所有发电厂都是海水冷却的,西班牙的Sanguesa发电厂是河水冷却,英国的Ely发电厂装有空气冷凝器。在中国,空气冷凝器是一种很成熟的产品,可以在秸秆发电厂中采用。

环境保护系统

在湿法烟气净化系统之后,安装一个布袋除尘器,以便收集烟气中的飞灰。布袋除尘器的排放低于25mg/Nm。布袋除尘器为脉动喷射式,容器由压缩空气脉冲清洁。

副产物

秸杆通常含有3-5%的灰分。这种灰以锅炉飞灰和灰渣/炉底灰的形式被收集,这种灰分含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙,可用作高效农业肥料。

主要优势

秸秆已经被认为是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源,推广秸秆发电,将具有重要意义:

1、农作物秸秆量大,覆盖面广,燃料来源充足。

2、秸秆含硫量很低。国际能源机构的有关研究表明,秸秆的平均含硫量只有千分之3.8,而煤的平均含硫量约达百分之一。且低温燃烧产生的氮氧化物较少,所以除尘后的烟气不进行脱硫,烟气可直接通过烟囱排入大气。丹麦等国家的运行试验表明秸秆锅炉经除尘后的烟气不加其他净化措施完全能够满足环保要求。所以秸秆发电不仅具有较好的经济效益,还有良好的生态效益和社会效益。

3、各类作物秸秆发热量略有区别(各种秸秆的热值见表2所示),但经测定,秸秆热值约为15000KJ/Kg,相当于标准煤的50%。其中麦秸秆、玉米秸秆的发热量在农作物秸秆中为最小,低位发热量也有14.4MJ/kg,相当0.492kg标准煤。使用秸秆发电,可降低煤炭消耗。

4、秸秆通常含有3%~5%的灰分,这种灰以锅炉飞灰和灰渣/炉底灰的形式被收集,含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙,可用作高效农业肥料。

5、作为燃料,煤炭开采具有一定的危险性,特别是矿井开采,管理难度大。农作物秸秆与其相比,则危险性小,易管理,且属于废弃物利用。

世界秸秆发电的发展

到2006年,秸秆发电在欧洲,尤其是北欧的一些国家已有近20年的历史。20世纪70年代爆发世界第一次石油危机后,能源一直依赖进口的丹麦,在大力推广节能措施的同时,积极开发生物质能和风能等清洁可再生能源,到2006年,秸秆发电等可再生能源已占丹麦能源消费量的24%以上。《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》分别于1992年和l997年出台后,为了建立,减少温室气体排放,丹麦进一步加大了生物质能和其他清洁可再生能源的研发利用力度。丹麦BWE公司是亨誉世界的发电厂设备研发、制造企业,长期以来在热电、生物发电厂锅炉领域处于全球领先地位,丹麦BWE公司率先研发的秸秆生物燃烧发电技术,一直到21世纪初期,在这一领域仍是世界最高水平的保持者。在这家欧洲著名能源研发企业的技术支撑下,l988年丹麦诞生了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂。

到2006年,丹麦已建立了130家秸秆发电厂,还有一部分烧木屑或垃圾的发电厂也能兼烧秸秆。BWE公司的秸秆发电技术已走向世界,被联合国列为重点推广项目,瑞典、芬兰、西班牙等国由BWE公司提供技术设备建成了秸秆发电厂,许多国家还制定了相应的计划,如日本的“阳光计划”,美国的“能源农场”,印度的“绿色能源工厂”等,它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。其中位于英国坎贝斯的生物质能发电厂是世界上最大的秸秆发电厂,装机容量3.8万千瓦,总投资约5亿丹麦克朗。

中国秸秆发电的发展

中国是一个农业大国,生物质资源十分丰富,各种农作物每年产生秸秆6亿多吨,其中可以作为能源使用的约4亿吨,全国林木总生物量约190亿吨,可获得量为9亿吨,可作为能源利用的总量约为3亿吨。如加以有效利用,可为农民增收近1000亿元,开发潜力将十分巨大。随着《可再生能源法》和《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》等的出台,中国秸秆发电呈快速增长趋势。

为推动生物质发电技术的发展,2003年以来,国家先后核准批复了河北晋州、山东单县和江苏如东3个秸秆发电示范项目,拉开了中国秸秆发电建设的序幕。颁布了《可再生能源法》,并实施了生物质发电优惠上网电价等有关配套政策,从而使生物质发电,特别是秸秆发电迅速发展。据不完全统计,到2006年底,全国在建农作物秸秆发电项目34个,分布在山东、吉林、江苏、河南、黑龙江、辽宁和新疆等省(区),总装机容量约120万千瓦;山东单县、江苏宿迁和河北威县三座发电站已投产发电,总装机容量8万千瓦。

2008年前后几年间,国家电网公司、五大发电集团等大型国有、民营以及外资企业纷纷投资参与中国生物质发电产业的建设运营。截至2007年底,国家和各省发改委已核准项目87个,总装机规模220万千瓦。全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过15个,在建项目30多个。可以看出,中国生物质发电产业的发展正在渐入佳境。

根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标,未来将建设550万千瓦装机容量,已公布的《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万千瓦的发展目标。此外,国家已经决定,将安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业服务体系建设。总的说来,生物质能发电行业有着广阔的发展前景。

中国秸秆发电迈出实质性步伐。大力发展秸秆发电,不仅可以减少由于在田间地头大量焚烧、废弃所造成的污染,变废为宝,化害为利,而且对解决“三农”问题,促进当地经济发展具有重要作用。据估算,建设一个2.5万千瓦的秸秆发电厂,每年需要消耗秸秆20万吨,按每吨秸秆收购价200元计算,可为当地农民增加约4000万元收入,惠及的农户数量将近5万户,是发展农村经济,增加农民收入的重要举措。

中国对秸秆发电实行优惠电价政策,上网电价高出燃煤发电0.25元/千瓦时,并且还可以享受税收减免等一系列政策。随着中国有关配套政策的不断完善,以及秸秆发电技术的进步和原料收储运体系的形成,中国秸秆发电产业必将取得更快发展,为解决“三农”问题,建设社会主义新农村做出应有的贡献。

2.农作物秸秆巧处理 篇二

关键词:农作物,秸秆处理,转化,项目化,系统性,资金概算

随着美丽乡村, 新农村建设, 生态文明建设的不断推进, 农村农民生活的不断改善, 农作物秸秆作为主要的生活燃料使用已成为历史。近年来, 大量的农作物秸秆被农民直接在田间焚烧。一到收获季节, 农村到处是烟雾缭绕, 直接影响城市空气。特别是在公路、铁路沿线, 燃烧的烟雾笼罩着路面, 不仅影响了汽车、火车的正常行驶, 而且还因此造成交通事故, 危害极大。各地政府部门对此采取了一些措施, 加以引导和阻止, 收到了不错的效果, 但秸秆的焚烧现象依然存在。究其原因, 主要是秸秆散落在田间对下季作物的播种有影响, 农民焚烧图方便。政府禁止燃烧秸秆主要是从“堵”的方面做文章, 如果只“堵”而不加以有效疏导, 时间一长, 人们就会对“堵”的做法产生对立情绪, 秸秆燃烧就会死灰复燃[1,2]。本文试着从疏导方面即“农作物秸秆处理系统项目化”的可操作性方面作一些探讨, 希望以此引起相关部门的重视, 并做深入研究。

1 秸秆转化系统性

秸秆的转化要改变目前简单、零散、无序状态, 把“收获、储存、加工到应用”建成产业链条, 让农民从中得到实惠, 这样农民才有把秸秆从农田拉出来的积极性, 从而在根本上解决秸秆的焚烧问题。

1.1 收获

机械化收获是现在农村收获农作物的主要方式, 大宗农作物收获的机械化率几乎达到了100%。现在有些地方要求机械收获时将秸秆碎化还田, 但碎化的秸秆还是有10 cm左右大小, 在大田会影响下季作物的种子播种, 甚至影响作物的出苗, 有些农民仍然将碎化的秸秆焚烧。如果收获机械都带有秸秆打包设备, 在收获的同时将秸秆打包留在大田, 便于农民搬运出来, 就能有效地解决这一问题。

1.2 收集

秸秆的收集就是在村级行政区建一场地, 将打包好的农作物秸秆集中堆放, 并按各农户的要求 (粗粉碎、细粉碎、换肥料、变卖) 登记。

1.3 加工处理

收集的秸秆根据农民的要求进行加工。村级负责简易加工, 镇级负责有机肥料的加工及秸秆资金的组织。其中需要细粉碎、粗粉碎作饲料的, 就地在村级加工, 并免收加工费;需要换成有机肥料的, 按150 kg秸秆换1 袋有机肥的标准折算, 肥料来源为镇级相关部门;需要变卖的, 按秸秆0.2元/kg结算。秸秆加工费用及收购费由镇级相关部门组织。

1.4 还田

秸秆以有机肥或腐熟的牲畜、家禽的粪便等方式还田, 深耕深埋, 一方面能很好地改良、培肥土壤, 供农作物需要, 另一方面也能减少肥料的流失, 同时保护农村环境。

2 秸秆转化项目化

把粮食补贴、农机补贴等农业惠农补贴政策和秸秆还田有机地结合起来, 取消粮食补贴等补贴的直补方式, 把粮补等补贴变为秸秆的处理费用。

2.1 秸秆加工及兑换方式

一是秸秆细粉碎, 用细粉碎机械加工。二是秸秆粗粉碎, 用粗粉碎机械加工。三是秸秆换有机肥, 每150 kg秸秆兑换1 袋有机肥。四是秸秆出售, 按秸秆价格0.2 元/kg收购。

2.2 秸秆收集、加工费用核算

一是秸秆细加工费, 按加工秸秆60 元/t计费。二是秸秆粗加工费, 按加工秸秆60 元/t计费。三是秸秆加工有机肥, 按每袋有机肥 (40 kg) 60 元计费。四是秸秆收集打包费, 2 季750 元/hm2。

2.3 粮食等补贴兑现方式与秸秆回收

改变以前粮补等补贴方式, 把补钱变免费加工、兑换有机肥、秸秆有偿收购形式, 让农民得到更大的实惠。一是秸秆统一回收堆储, 登记在册。以后根据农户需要再下账。二是秸秆加工实惠大于粮补等补贴。秸秆经过细加工, 可以作为鸡、鸭、鹅、猪、兔等的饲料;秸秆粗加工, 可以作为牛、羊等的饲料。农民在此加工, 既免除了加工费, 又得到了免费的饲料, 饲养的牲畜还可以增加收入, 可谓一举多得[3,4]。免除的加工费、秸秆收集打包费, 大约1 650 元/hm2, 实惠大于以前的粮补等补贴。三是秸秆兑换有机肥实惠大于粮补等补贴。1 hm2地的秸秆产量 (2 季) 大约为15 t, 可以兑换5~6袋有机肥, 每袋有机肥按60 元计, 农民可得300 元左右实惠。四是秸秆变卖得实惠。1 hm2地的秸秆出售可以获利2 250~3 000 元。

2.4 村级秸秆堆储区建设

一是村级秸秆堆储区地址选择。选择村级行政区比较中心、交通便利的地点设立[5]。二是村级秸秆堆储区面积用地1 hm2。 按1 hm2地每季7 500 kg秸秆计算, 可以打成50 kg重的草包150 个。按1 个村级单位200 hm2耕地计算, 大约是每季存3 万个包, 需占地0.67 hm2, 加工区0.37 hm2。三是村级秸秆加工设备。需2 台细加工机械、2 台粗加工机械, 日均加工秸秆量为7 500 kg左右。四是村级秸秆加工厂人员需6 人左右。

2.5 镇级有机肥厂建设

在镇一级建设1 座有机肥加工厂, 采用圆盘式加工方式, 加工设备比较廉价, 成本低, 比较受农民欢迎。有机肥加工厂选址:在镇比较中心, 人员居住比较少, 交通方便地方选址。有机肥加工厂面积:加工厂需占用土地面积一般为2~3 hm2, 视各地具体情况确定。有机肥加工设备。采用圆盘式加工设备, 一个镇级单位, 建2 台套生产线, 日生产有机肥40~50 t, 可消化秸秆40 t左右, 可基本满足一个镇的秸秆加工需要。

3 秸秆转化项目化运作资金概算 (镇级+村级)

秸秆的转化项目化运作资金概算, 要根据不同的地方、不同的种植模式和不同的加工方式来进行项目的可行性研究, 本文不作叙述。

4 结语

将秸秆系统转化, 实现项目化运, 既能补充农民养殖的饲料, 又能给农民提供改良土壤、培肥土壤的有机肥, 让农民得到更大的实惠, 从根本上解决秸秆的焚烧问题。

参考文献

[1]鞠昌华.我国农作物秸秆处理的困境与对策[J].贵州农业科学, 2011 (6) :221-224.

[2]郭利京, 赵瑾.农户亲环境行为的影响机制及政策干预:以秸秆处理行为为例[J].农业经济问题, 2014 (12) :78-84.

[3]刘旭凡, 冯紫曦, 孙家堂.农户秸秆处理行为研究综述[J].中国人口.资源与环境, 2013 (增刊2) :412-415.

[4]黄武, 黄宏伟, 朱文家.农户秸秆处理行为的实证分析:以江苏省为例[J].中国农村观察, 2012 (4) :37-43.

3.作物秸秆处理的困境及其对策 篇三

【关键词】农业;秸秆;秸秆处理;问题;对策

随着农业生产水平的提高,作物秸秆生产越来越多,同时,农民生活水平的不断提高,作物秸秆用作燃料或饲料的比例也越来越少,这直接导致秸秆剩余越来越多,秸秆禁烧问题成了影响环境的大问题,甚至成为政治问题。现以皖北地区典型的小麦--玉米轮作模式为例对这一现象进行讨论。

1 秸秆处理中存在的问题

1.1 秸秆不焚烧的问题

在小麦收获问题上,由于现在已经推广了大、中型收获机器,收获作业又处在抢时间、抢天气的紧张时期,政府推行的留茬高度限制在10cm以下的规定事实上很少得以执行,因为收割高度的下降一方面会降低农机作业效率,另一方面也增加了机器作业时发生器件触地损坏的风险,而留茬过高则会导致下茬作物难以播种,解决此矛盾的最简单的方法就是焚烧,不焚烧就无法播种下茬作物。不焚烧秸秆,就会造成秸秆堆积问题,秸秆堆在地里会占据生产空间,堆在林间会影响林木生长和增加烧林风险,堆在路边则影响交通,填进沟塘又会污染水源且妨碍排水泄洪。不焚烧秸秆还会造成病虫害、草害的严重发生,因为作物秸秆可以给病菌、害虫和杂草提供适宜的繁殖环境。

1.2 秸秆自由焚烧的问题

大量焚烧秸秆会造成环境严重污染,造成空气粉尘多、氧气浓度急剧下降,从而影响人们正常的生产生活,造成呼吸疾病多发或加剧;大量焚烧秸秆还会造成空气能见度降低,进而影响交通安全;焚烧还会造成更多的火灾事故,特别是对尚未收获的庄稼和周边已种植的下茬作物会造成毁灭性损失。大规模的秸秆集中于较短时期焚烧而造成的火灾事故,消防部门有限的人力与设备根本无法应对处理。

1.3 当前禁烧的问题

最近几年,国家推行秸秆禁烧制度,由政府强制禁止焚烧,但这样也出现了相当多的问题:(1)由于上面讲过的原因,禁烧之后无法种植下茬作物,因而使得禁烧命令难以落实,基层干部工作压力巨大,虽投入大量的人力物力仍难达到基本禁烧的理想目标;(2)禁烧制度的实施缺乏必要的法律支持,对于不听规劝、擅自焚烧秸秆的农民进行处罚时没有明确的法律依据;(3)政府禁烧的结果往往导致群众不在白天烧而改在半夜烧,或者在麦子收完降雨即将到来之时烧,群众受抢时播种驱使而集中暴发式共同点火,使乡村两级干部根本无力控制局面,这样一来,由于半夜或阴雨到来之前空气湿度偏大,燃烧不完全,导致比白天和晴天燃烧产生的污染气体更多,在事实上加重了环境污染。

1.4 秸秆粉碎还田的问题

从理论上讲,秸秆还田可以在减少秸秆存量的同时增加土壤养分含量和减少化肥投入。但事实上,一方面秸秆还田要增加机械设备投入和燃料投入;另一方面,当年秸秆不能完全还田,否则会造成土壤比重下降、孔隙度过大,进而影响作物正常生长,试验证明,还田比例不宜超过30%;此外,秸秆在田间腐化分解时会吸收土壤中的氮素肥料,在分解完全后才会再释放出氮素肥料,这样,作物在播种时不仅不能少施肥料,还要多施肥料,否则下茬作物就会因在苗期缺少氮肥而生长不良;再次,秸秆还田会造成田间病虫害的发生加重,特别是地下害虫的严重发生,这就必须投入较多的农药来处理,造成新的污染和经济投入的增加。

1.5 秸秆用作饲料过腹还田的问题

过腹还田可以消耗相当一部分秸秆,但问题是其间投入的劳动力较大,而且用作饲料的作物秸秆(特别是玉米秸秆)需要青贮才好,而在玉米种植技术中,当前推广的一项重要的增产措施是推迟收获技术,这样可以在不增加投入的条件下增加产量,技术实施效果好而且极易实施,这就会与秸秆青贮用作饲料的方案产生矛盾,也就是说,把玉米秸秆用作饲料的代价是减少玉米产量。

1.6 秸秆生物质发电问题

从理论上讲,这样可以变废为宝,但问题是建设发电厂投入巨大,从市场经济的角度来计算,每发1°电都会产生亏损,这样持续亏损的发电厂的损失最后必然由政府来买单,这是一个不小的投入;其次,秸秆发电所用秸秆在时间上是分散的,而在地点上是集中的,作物秸秆的产生是在时间上集中而在地点上分散,这就要求在作物收获时有人和设备将秸秆集中到田边,然后再由车辆运输到发电厂,中间消耗的人力与物力成本也是巨大的,而且交通压力也会加大,虽然每收获、集中667㎡秸秆政府补贴10元钱,但农户仍然亏损。

1.7 秸秆的其他应用方法问题

在制沼发电上,其面临的问题与火力发电一样,也是早期投资大、运输成本高,经济效益为负且政府补贴巨大;用作造纸时会造成再次污染,且消耗量不大,秸秆处理作用小;工业上用作制作板材、农业上用于制菇、制作工艺品等,这些都是杯水车薪,不影响当前秸秆问题的解决。

2 解决措施

根据以上分析,我们可以得出这样的结论:秸秆处理可能有多种方式,每种方式都有许多优点,但每一种方式都不能完全解决秸秆处理问题,这样,我们就必须综合分析评判每种处理方式、综合应用多项技术与政策,按照效益和可操作性进行共同分析,按照顺序由重点到一般来综合解决秸秆问题。

(1)加大秸秆还田技术的推广与应用。这一技术最易操作、效益最好,应科学制定秸秆还田量与技术操作,并配套相应植保技术,在不影响作物生长和不对环境造成污染的前提下实施秸秆还田,初步消耗一定比例的秸秆,这个工作应由科研、农技推广部门与行政部门配合实施。

(2)结合当地经济发展模式的特色,引导当地群众发展畜牧养殖、食用菌种植、工业板材制造、纸浆制造等消耗秸秆的产业,这部分工作应由基层政府引导、由市场经济调节,不宜搞政府强制,也不宜做过多的政府补贴。

(3)对于大量生产秸秆而又无法消耗太多的地区,政府可以招标建设生物质发电厂,由国家集中投入补贴资金,在有限的范围内集中处理大部分秸秆,这部分工作应由政府的较高层来决策完成。

(4)对于综合应用多种形式仍不能消耗掉的秸秆,政府应积极组织焚烧,焚烧可在政府规定的时间由基层乡镇政府安全部门指导,当地村民委员会组织村民在确保安全、天气晴好、风力不大的情况下分区域点火焚烧,这样可以最大限度地减少污染气体的产生,也是比较易于操作的方法,这是立足于现实的无奈之举,也是多年禁烧实践发现的可行之举。

作者简介:

张伟,男,安徽省利辛县县委党校,讲师,邮编:236700

4.农作物秸秆的综合开发利用 篇四

我国每年生严7亿多吨农作物秸秆,但仅有30%左右被作为造纸业、建筑业及手工业的原料利用,5亿吨秸秆被焚烧或废弃,不仅浪费,而且污染环境,使土壤矿化,甚至带来其他社会损失.因此,大力推广农作物秸秆综合开发利用技术,对农业和农村经济可持续发展具有重要的现实意义.

作 者: 作者单位: 刊 名:农民科技培训 英文刊名:NONGMIN KEJI PEIXUN 年,卷(期):2009 “”(2) 分类号:S2 关键词: 

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5.农作物秸秆巧处理 篇五

济宁地处山东省南部,是著名的“孔孟之乡、运河之都”,现辖“两区”、“三市”、“七县”,155个乡镇,6556个村,总面积1.1万平方公里,耕地783万亩,人口812万,其中农业人口596万。济宁是孔子、孟子、颜子、曾子、子思子五大圣人的故乡,曲阜“三孔”、邹城“四孟”和微山湖、水泊梁山、汶上宝相寺等景区景点素享盛名。济宁区位优越、交通便利,地处苏鲁豫皖四省结合部,是连接华东与华北、内陆与沿海的重要通道,三条高速公路、三条铁路、四条国道纵横境内,京杭大运河贯穿南北。济宁市资源丰富,是全国重要的粮棉油基地和特色农产品基地,金乡大蒜、鱼台大米、小尾寒羊、微山麻鸭等具有较高知名度。改革开放以来特别是近年来,我们坚持全面落实科学发展观,努力构建社会主义和谐社会,以宏观调控为机遇,开拓创新,真抓实干,全市经济社会发展呈现出增速平稳、效益较好、结构趋优、后劲增强、民生改善、社会和谐的又好又快发展态势。XX年全市实现地区生产总值1456亿元,比上年增长16.4%;财政总收入167.7亿元,增长24.9%;地方财政收入81.6亿元,增长23.3%;规模以上固定资产投资491.2亿元,增长17.6%;农民人均纯收入4590元,城市居民人均可支配收入11996元,分别增长11.2%和11.7%。三次产业比例调整为 12.8∶55.2∶32。今年上半年,全市实现地区生产总值785.8亿元,同比增长15.9%;地方财政收入51.3亿元,增长23.2%;规模以上固定资产投资326.6亿元,增长24.3%;农民人均现金收入2929元,城镇居民人均可支配收入7297元,分别增长15.1%、17.3%。下面着重就秸秆禁烧和综合利用工作情况作简要汇报。

一、基本情况

济宁是农业大市,常年种植秸秆作物面积1200多万亩,秸秆产量折干710多万吨。其中,小麦500多万亩,年产秸秆200多万吨;玉米280万亩左右,年产秸秆300万吨左右;水稻60万亩,年产秸秆近40万吨;棉花150万亩左右,年产秸秆70万吨左右;花生、薯类、豆类、蔬菜等其它各类作物种植面积220万亩左右,年产秧秸100 万吨左右。多年来,由于受传统生活方式和习惯的影响,秸秆弃之不用、遍地焚烧造成资源浪费、环境污染和火灾事故频发的问题十分突出。为把丰富的秸秆资源优势转化为经济优势,发挥其应有的经济、生态、社会和环境效益,今年,市委、市政府痛下决心,把秸秆禁烧和综合利用作为落实科学发展观、建设生态市、发展现代农业和循环经济、推进新农村建设、促进农业增产增效和农民增收的重要举措,在组织有关部门深入调研的基础上,对秸秆综合利用工作专题研究,精心部署,按照“标本兼治,疏堵并举”的原则,综合运用行政、经济、法律、科技等多种手段,强化领导,落实责任,严格奖惩,以堵促疏。全市建立了秸秆禁烧和综合利用工作联席会议制度和指挥协调、督导落实机制,制定了《济宁市XX年秋季农作物秸秆禁烧及综合利用实施方案》,市公安局、环保局、林业局联合下发了《关于严禁焚烧农作物秸秆的通告》。各县市区通过张贴宣传标语、印发通告、《致广大农民朋友的一封信》等方式加以宣传,形成了浓厚的舆论氛围。全市294.8万亩玉米、200多万吨秸秆,综合利用面积264.1万亩,综合利用率89.3%。剩余玉米秸秆和其它晚秋作物秸秆,目前正通过采取集中堆放、市场化运作开发秸秆产业等途径,逐步加以转化利用,秸秆禁烧和综合利用取得明显成效,一是大气质量明显好于往年。据市环保部门检测,与去年同期相比,大气二氧化硫浓度降低27—81%,可吸入颗粒物浓度降低15—95%,城区空气质量优良率明显提高。有效改变了往年以及其他地方所出现的那种严重焚烧,影响到高速公路通行、航班正常起降和人们正常生活环境的状况,我市保持了较好的大气环境质量,受到人民群众和中外来宾的普遍好评。据市公安交警部门统计,今年9月初以来,往年因焚烧烟雾能见度低造成的交通事故大幅减少,日菏、京福高速和国、省道济宁段,交通事故起数与去年同期相比下降了42.51%,伤亡人数下降36.79%,经济损失下降23.22%。

二是秸秆综合利用呈现良好势头。按照因地制宜,从实 际出发,立足当前,着眼长远,依靠科技,多措并举的思路,采取加大秸秆综合利用成熟技术宣传推广力度、组织秸秆还田机械作业服务队、依托规模养殖专业场建立秸秆青贮饲料合作社、引导发展秸秆养菌、利用秸秆生物反应堆技术发展设施化农业、利用秸秆压块开发清洁能源等多种途径和措施,大力推进秸秆综合利用。全市玉米秸秆直接还田达到166.3万亩,青贮43.3万亩,堆沤转化有机肥24.9万亩;大棚蔬菜推广秸秆生物反应堆1万多亩,消化秸秆近10万亩;秸秆气化、压块制碳发电等其它利用近20万亩,秸秆综合利用率明显提高,为明年乃至今后秸秆综合利用工作探索了路子,奠定了基础。

三是农民群众对秸秆资源的认识发生了重大转变。通过广泛宣传和引导教育,广大农民群众对秸秆资源的开发利用价值和焚烧秸秆对生态、环境、社会带来的危害有了一个比较清醒的认识,对秸秆禁烧和综合利用的自觉性和积极性有了新的提高。今年全市294.8万亩玉米,涉及到种植户200多万户,往年是大部分焚烧,今年除极个别户违规焚烧外,基本上未发生连片焚烧现象。尚未得到有效利用、集中堆存的秸秆也在严加看管的基础上,积极主动地寻找新的转化利用门路和措施。

四是禁烧和综合利用扶持力度大。为了解决秸秆焚烧难题,推进综合利用,各级财政加大了政策扶持力度。今秋全 市各级用于秸秆综合利用及相关扶持补贴资金达5456.35万元,其中,用于农机补贴资金XX万元,购置玉米联合收获机416台、秸秆粉碎还田机384台、青贮收获机24台、小麦免耕播种机72台,玉米联合收获机、秸秆还田机、小麦免耕播种机保有量分别达到1340台、4527台和139台。在集中收获季节,先后从周边地区调入玉米联合收获机455台、秸秆还田机209台。今年秋季,全市共上阵各类农业机械94678台套,机收玉米面积84.2万亩、机收率28.6%,还田率75%,机收率和还田率分别比去年同期提高17和22个百分点。

五是干部队伍得到了锻炼和考验。今秋全市作物秸秆禁烧和综合利用推进工作面广量大,是自XX年抗击非典后的又一次大规模行动。各级各部门严格按照市委、市政府的决策部署立说立行,努力工作,打了一场人民战争。9月初至10月上旬,正值中国孔子文化节和中秋、国庆“两节”关键时期,广大基层干部是在田间地头过的。许多基层干部家里有许多情况,有的老人有病卧床,有的孩子开学上学需要接送,但很多同志没叫一声苦,没请一天假,连续20多天坚持值班。这个期间的工作很好地检验了各级各部门的号召力、执行力和干部作风,体现了决策水平、执政能力和驾驭本领,涌现出许多好的典型。

二、工作体会

一是领导决心大。市委、市政府主要领导对秸秆禁烧及综合利用工作高度重视,亲自动员部署,关键时期亲临现场指挥协调,帮助基层研究解决工作中遇到的矛盾和问题,并要求各级无论遇到多大困难和阻力,工作标准不能降,要求不能变,要横下决心,一抓到底,负责包保县市区工作的市委常委、人大副主任、政协副主席、副市长、公安局长等市级领导同志,都深入一线巡查督导,有的市级领导带队多次查到深夜。领导看决心,机关看作风,基层看士气,各级清晰感受到了市委、市政府坚定不移的决心,各县市区委书记也亲自动员部署、检查调度,发现问题及时解决,保证了工作的顺利进行。

二是工作措施硬。①组织有力。建立了工作联席会议制度,联席会议开到县市区委书记,各级都成立了秸秆禁烧和综合利用工作指挥部和办公室,党政一把手负总责,分管领导具体抓,行政、法律、干部管理措施一并上,提供了有力的组织保证。②处罚严格。行政措施上,对工作不力、出现问题的严肃追究了责任,公开曝光,对6名乡镇政府负责人给予黄牌警告,对5名村两委干部给予免职;经济措施上,对焚烧秸秆的实行处罚,处罚乡镇、包村干部、当事人3起,一个乡镇被经济处罚3万元;法律措施上,对在工作中顶风而上、故意纵火的当事人依法严惩,行政拘留4人。③巡查到位。从市环保、监察、公安、农业、林业、农机、科技、畜牧、宣传等部门抽调科以上干部20多人,组成3个督导组,赴县市区、乡镇、村进行拉网式巡查,把工作做到千家万户、田间地头。市、县消防官兵组成100多人的机动队,20辆消防车24小时待命灭火。④责任明确。实行市级领导包保责任制,明确各有关部门工作职责,采取县包乡、乡包村、村包组、组包户的联保办法,形成了层层负责的责任体系。

三是宣传声势强。全市统一印发了《关于严禁焚烧农作物秸秆的通告》5万份,各县市区印发《致广大农民朋友的一封信》、禁烧工作明白纸200万份,组织开展了“宣传进学校、小手拉大手”活动,印发《致学生家长的一封信》30万份,充分利用报纸、电视、电台、手机短信、喇叭、简报等多种形式广泛深入地加以宣传,基本做到了每村一台宣传车,每户一张明白纸。通过这些扎实有效的措施把各级秸秆禁烧和推进综合利用工作的决心及政策传遍千家万户,形成了社会广泛关注、群众积极参与的良好氛围。

四是政策引导和配套服务效果好。市农业、畜牧、农机、科技等部门选派专业人员现场指导秸秆综合利用,市公路、交通部门对收购、运送秸秆的车辆一律免收过桥过路费,市里对购置秸秆还田机械的农户给予每台2800元的购机补贴。各县市区、乡镇在财政并不宽裕的情况下,拿出专项资金,对秸秆利用机械购置、青贮饲料、推广应用生物反应堆等进 行配套补贴扶持。“秸秆利用能赚钱,秸秆焚烧要罚款”,成为农村群众朴素、共同的认识。

五是工作作风实。秸秆禁烧和综合利用工作面对千家万户,要改变的是多年养成的习惯,如果只靠会议贯彻会议,靠文件贯彻文件,很可能是“形式照样搞,秸秆照样烧”。①实事求是地分析情况。市特别是各县市区围绕做好这项工作,认真征求基层干部、群众意见,征求农业、农机部门专家、技术人员意见,问计于群众,问计于基层,做到了情况清、底子明。②有的放矢地制定政策。人叫人干人不干,政策调动一大片。③坚韧不拔地抓好落实。敢于攻坚,勇于破难,发扬连续作战、持之以恒的精神,围绕既定目标抓落实,不达目标决不罢休。正是靠这种精神,才取得了阶段性成效。

三、当前面临的矛盾和问题

济宁作物秸秆利用工作取得了明显成效,但也存在着一些不容忽视的矛盾和问题,比较突出的:一是从认识层面上看,农民群众的思想观念有待于进一步转变。作物秸秆作为农业生产的副产品,长期以来,农民主要作为薪柴利用。随着农村经济社会发展和农民生活水平提高,作物秸秆不再是农民生活的主要燃料。但由于受传统生产生活方式和习惯势力的影响,不少农民群众还没有把作物秸秆作为一大重要资源对待,弃之不用,用无门路,总想一烧了之。二是从政策层面上看,秸秆综合利用支持和引导机制亟待进一步完善。作物秸秆作为重要的生物质资源,如何搞好综合利用,在发展现代农业、生态农业和循环经济中十分重要。但是,目前秸秆综合利用的生态效益和社会效益比较明显,由于利用过程中投入成本高,其经济效益特别是当年产生的直接效益并不十分明显。比如,秸秆还田需要收获、深耕等配套机械,机械作业每亩增加生产成本50元以上;秸秆生物反应堆每亩需增加成本600多元,没有相应的政策扶持,很难达到理想效果。三是从技术层面上看,秸秆综合利用新技术的研发、推广和指导、服务体系需要进一步健全。尽管目前作物秸秆综合利用的渠道很多、技术日渐成熟,但由于农民群众科技文化素质偏低,接受能力较差,目前技术指导、培训和服务体系与加快秸秆综合利用的实际需要不相适应,层次深、投资少、见效快的秸秆利用技术研发需要进一步加强。

四、下步对策建议

搞好秸秆综合利用,是贯彻党的十七大精神、落实科学发展观、转变发展方式、实现资源节约型、环境友好型社会的必然要求,不仅有利于合理有效地利用资源,改善农村生产生活条件,提高农民生活质量,而且有利于保护生态环境,实现生态文明和可持续发展;不仅有利于促进农业增产增效和农民增收,而且事关新农村建设和现代农业发展。围绕加快作物秸秆综合利用,下步我们打算,在建立健全秸秆综合利用长效机制上下功夫、做文章,广辟途径,多措并举,持 之以恒地把这项工作紧紧抓在手上,努力构建作物秸秆综合利用的利益生态链,形成低投入、高产出、低消耗、少排放、环保、高效、可持续的现代农业体系。具体工作中,突出抓好以下几个重点:

加大工作力度,进一步提高秸秆综合利用水平。在坚持不懈地抓好夏秋关键季节秸秆禁烧工作,形成长效机制的基础上,突出工作重点,抓好关键措施落实。一是大力推广秸秆还田,进一步加大农机购置补贴力度,重点推广秸秆还田配套机械和技术。二是大力发展秸秆生物反应堆。坚持把秸秆生物反应堆技术作为促进农业增产增效和提高农产品质量安全水平的重要措施,作为秸秆综合利用的重要渠道,搞好宣传发动和技术指导服务,力争在秸秆生物反应堆技术应用上有新的突破。三是大力发展秸秆畜牧业,通过青贮、黄贮、氨化等措施,最大限度地把秸秆资源转化为饲料资源,以此促进畜牧业的快速发展。四是积极开发秸秆其它用途。结合新农村建设和乡村环境综合整治,鼓励引导群众积极发展秸秆气化,推广使用清洁能源,利用作物秸秆发展食用菌生产。积极开发以秸秆为原料的新型材料工业,按照市场化、产业化发展的思路,积极探索秸秆综合利用的新路子,把秸秆产业做大做强。

加大扶持力度,建立作物秸杆综合利用的投入机制。研究制定秸秆综合利用的扶持政策,加大农业结构调整、秸秆 综合利用和农机购置的扶持奖励力度,列入财政预算,设立专项资金,构建促进秸秆综合利用的长效机制。

构建服务机制,健全秸秆综合利用的科技支撑体系。从普及推广秸秆综合利用的成熟技术入手,加大技术培训、示范引导、普及推广力度,提高秸秆利用技术的普及率和入户率;建立秸秆资源深层次开发利用的引进、吸收和自主创新研发机制,进一步拓宽利用渠道,降低生产成本,提高经济效益,使秸秆产业真正成为农业提质增产增效和农民增收的富民产业。

6.青岛市农作物秸秆综合利用的探讨 篇六

秸秆是农作物的重要农副产品,同时,也是工、农业的重要生产资源,可用作肥料、饲料、生活燃料及造纸、建材、食用菌等工副业生产的资料。据统计,青岛市年产各类农作物秸秆约700万吨,其中,小麦秸秆140万吨,玉米秸秆400-450万吨。进一步开发利用秸秆资源,已成为农业生产资源开发和环境保护的新焦点,提高农作物秸秆的综合利用水平,也是实现高产优质高效农业,促进农村经济发展、增加农民收入的重要途径之一。

一、青岛市农作物秸秆利用的途径

1、秸秆还田

农作物秸秆还田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,对于提高资源利用率,节本增效,提高耕地基础地力和农业的可持续发展具有重要的意义,同时将来发展有机食品(绿色食品)的主要手段。据实验测定,每亩还田玉米秸秆500公斤,则相当于施用土杂肥2500公斤,碳铵11.7公斤,过磷酸钙6.2公斤,硫酸钾4.75公斤。一年后土壤有机质含量相对提高0.05%~0.23%,全磷平均提高0.03%,速效钾增加31.2PPm。土壤容重下降0.03~0.16g/cm3,土壤孔隙度提高2%~4%。连续多年秸秆还田的耕地,不仅能提高磷肥利用率和补充土壤钾素的不足,地力亦可提高0.5~1个等级。秸秆还田后,平均每亩增产幅度在10%以上

目前,我市秸秆还田方法包括:① 秸秆覆盖或粉碎直接还田;② 利用高温发酵原理进行秸秆堆沤还田;③ 秸秆养畜,过腹还田;④ 利用催腐剂快速腐熟秸秆还田,在秸秆中添加一定量的生物菌剂及适量的氮肥和水,再经高温堆沤,可使秸秆腐熟时间提早15~20天。

近几年来,我市重点推行了“玉米机收-秸秆还田覆盖-小麦免耕施肥播种”“三秋”农机“一条龙”作业模式,把整根的秸秆打碎,缩短其腐烂时间,直接增肥地力。每年直接还田做肥料的秸秆达到110万吨,约占秸秆总量的23%。

2、秸秆饲料

用秸秆养畜,实现过腹还田是一种综合效益较高的生产模式。既解决了养畜的饲料问题,促进了农村畜牧业的发展,又实现了秸秆的间接还田,促进生态良性发展。

目前,我市秸秆饲料的主要方式包括: ①直接粉碎饲喂技术;② 青储饲料机械化技术;③ 秸秆微生物发酵技术;④秸秆氨化技术。

青岛是养牛大市,肉牛存栏80万头,奶牛存栏14.5万头。玉米秸秆青贮饲料以其成本低、营养价值高、育肥快、出奶多受到了养殖户的青睐。随着玉米收获青贮机械的推广,秸秆饲料得到了很大的发展,目前,我市从事玉米秸秆青贮的饲养场达到7000余家,年消化秸秆达130万吨,有效地促进了我市畜牧业的发展,也年增加农民收入8000多万元。

3、秸秆能源

生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源,在世界能源总消费量中占14%。农作物秸秆能源转化首先是秸秆气化。秸秆气化就是将秸秆在缺氧的状态下加热,秸秆首先被干燥,随温度升高,物料的挥发物质逐步析出,并在温度下发生裂解,热解后的气体和余碳在氧化区与氧化介质空气、氧、水蒸汽等发生燃烧反应,产生可燃气体,通过管道将秸秆气输送到各家各户使用。此外还有沼气、和利用秸秆气发电等。

我市秸秆作能源也主要是秸秆汽化、沼气和秸秆发电这几种利用方式。近年来,青岛市大力推广秸秆气化技术,建设起14处秸秆气化站和11处大中型沼气池,年利用秸秆约5万吨。2000年9月,东田村投资66.4万元建设秸秆气化站,第二年3月投入使用。一期工程供气86户,户均每年节约燃料支出270元。秸秆汽化点亮了全村人的农家生活。加拿大瑞威再生能源(中国)有限公司秸秆发电厂项目正式落户平度市蓼兰镇,总投资额6600万美元,年处理农作物秸秆29.2万吨,可发电约4亿度。城阳区青岛金合养殖有限公司投资300万元建设的沼气发电工程,每年利用养殖废弃物和农作物秸秆制造沼气11.68万立方;每小时利用沼气发电18.68万千瓦时。

4、秸秆基质

秸秆用作食用菌基料是一项与食品有关的技术。食用菌具有较高的营养和药用价值,利用秸秆作为生产基质,大大增加了生产食用菌的原料来源,降低了生产成本。目前利用秸秆生产平菇、香菇、金针菇、鸡腿菇等技术已较为成熟,正逐步得到进一步推广。

经过多年的发展,我市食用菌产业已经具有了一定的规模和区域特色,总产达到17万吨,产值近6亿元。形成了平度古岘平菇生产区、胶南六旺、平度南村香菇生产区、城阳阿魏菇、白灵菇生产区、莱西东庄头鸡腿菇生产区、胶州胶东珍稀菇种生产区、崂山灵芝生产基地等具有相当规模的食用菌生产区域。这些养殖区每年消耗大量的农作物秸秆,有效地解决了秸秆的综合利用的问题,实现了秸秆变废为宝。

二、存在问题与前景

虽然我市在农作物秸秆治理和综合利用工作上成效显著,但应该看到,实施过程中仍有许多问题存在。突出表现在:

1、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,秸秆作为饲料的缺点是消化率低,秸秆气化中的焦油问题,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等等问题也有待解决。这些问题的存在使秸秆综合利用技术的经济效益还不很高。要提高秸秆综合利用对农民的吸引力,当务之急就是大力推广秸秆综合利用机械,加强秸秆综合利用的技术创新。

2、监督、管理和综合利用指导的协调统一还有待加强

农作物秸秆的综合利用是一项复杂的社会系统工程,涉及的部门多、学科多、层次多,需要科研、推广和管理各相关部门之间密切配合,采取经济、行政等各种手段以“堵”和“疏”相结合的方法加以落实。环保部门要严格执法,加强秸秆禁烧的监督检查和焚烧期间大气环境监测,并将大气环境质量变化和禁烧检查存在的问题及时向政府反馈。农业、农机、科技等部门要联合起来,进一步加大推广目前成熟的秸秆综合利用技术的力度,帮助农民改变耕地方式,加快农机改造步伐,提高秸秆综合利用率。

3、没有形成大规模产业化经营的格局

秸秆资源的综合利用并没有得到深入普及,各方面工作还有待于进一步的引导。秸秆的综合利用是农业生产中的一个重要环节,各级政府和农业主管部门应引导农民以科技为依托、市场为导向,探讨新的运行机制,把利用秸秆资源产出各种副产品的单独过程加“环”组“链”,逐步实现贮、养、加、销各环节的有机衔接,走产业化经营的道路,把资源优势转化为市场优势。

4、群众对秸秆综合利用的认识不足

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。

5、秸秆综合利用的市场还有待于开发。

秸秆的综合利用是农业生产中的一个重要环节,秸秆的工厂化处理为秸秆的大量合理利用提供了新途径,对广大农民来说,大量的秸秆成了可以出售的商品,对企业来说则是很有潜力新兴产业。各级政府应引导农民以科技为依托、市场为导向,实现秸秆产业化经营。要跳出现有秸秆处理方式框架,找到一种新的、技术可行的、适合本地区的各种利用方式,并把它产品化、工业化,最终走向市场化。从国际市场上看,秸秆综合利用完全可以造就大产业,形成大气候,而不是副业。注重给秸秆找出路,关键是注重使农民在开展秸秆综合利用中有效益,得实惠。

三、推进秸秆综合利用的对策

1、加强对秸秆综合利用的认识和重视

解决秸秆综合利用是关系到农民增收、农业生态、环境保护等多方面的一件大事。应当在不断完善现有技术和经验的基础上,结合本地的实际情况,推行综合利用工程,以“四料”(工业原料、畜牧饲料、种养肥料、能源燃料)为主多种综合利用的途径。各级政府应当加强引导和扶持,抓点带面,梯度推进,树起一批不同层次、不同类型的典型和样板,让农民看到效益,感到实惠,主动参与进来。

2、政府要重视,措施要到位

农作物秸秆综合利用是一项社会生态效益高、涉及面广的系统工程,各级政府要加强对秸秆综合利用工作的重视和支持,在注重调查研究和宣传引导的前提下,因地制宜,加大对各项技术的推广支持力度。因农民的认识,往往有个从不认识到认识,从不自觉到自觉的过程,因此,在初期普及发展阶段,各级政府应建立以财政投入的政策扶持为导向,农户投资为主体,社会资金为补充的多层次、多渠道,多元化的投入机制。各级政府要确保每年拿出一定数额的专项资金,用于农民秸秆综合利用机具的购置补贴,重点补贴农机大户、种粮大户、畜牧养殖大户,以大户带动农机化发展,推进全市农业现代化进程。

3、加强技术与市场的服务体系建设

农机和农口部门要加强联系与协调,建立农机与农艺相配套的玉米种植模式,建立秸秆饲料与畜牧养殖业相结合的互补产业结构。建立以农机协会为纽带,以乡镇农机服务部门为依托,以“三大户”(农机大户、种植大户、养殖大户)为基础的农机推广新体系,加快农机推广步伐。加强与有关生产企业、科研单位的联系和合作,及时反馈信息,引导他们研制、开发、生产市场需要的,农民群众欢迎的新机具。另外,要注意引进、吸收、消化玉米收获青贮作业中后续作业的新机具,增强玉米青贮机械化发展的后劲。

4、大力推广秸秆综合利用新技术。

重点引导发展机械化保护性耕作秸秆覆盖免耕、秸秆收获粉碎还田、秸秆青贮、秸秆颗粒饲料和压块饲料加工、秸秆气化、秸秆栽培食用菌、秸秆有机肥加工、秸秆工业品加工八大机械化秸秆综合利用技术。

7.农作物秸秆的青贮技术 篇七

青贮是利用微生物的发酵作用, 长期保存青绿多汁饲料的营养特征, 扩大饲料来源的一种简单、可靠而经济使用的方法。青贮的好处:一是青贮能减少养分流失, 提高饲草利用率;二是能防止霉变, 可以长期保存, 常年喂青;三是能改善饲草的适口性, 提高消化率;四是青贮饲料占用空间小, 且省工省时;五是可以通过青贮有效地利用秸秆资源, 减少环境污染。

2 青贮的方法

青贮的方法很多, 但以建池青贮较为理想, 其原因是密封好, 不易造成霉变。贮量的多少, 池子的大小可以自行选择。

2.1 挖窖建池

选择土质坚硬, 干燥向阳, 地势较高且平坦的场地建池。如果长期利用可用砖、水泥砌面, 如果临时使用, 可在池内垫一层塑料薄膜。青贮池一般长宽比例为2∶1为宜。如果池子为长方形, 四角要挖成半圆形, 以利于青贮料均匀下沉, 池壁要有一定斜度。池子的大小可根据养畜数量和贮料的多少而定。一般来说, 饲养一头牛大约需要5 t的青贮饲料, 1 m3的青贮池可贮存青贮料500 kg, 也就说, 建一个约10㎡的池子, 就可以供应一头牛的常年饲喂。

2.2 铡草装料

将要青贮的饲料用铡草机切成2 cm以下的短节, 一般不超过1 cm, 越碎越容易压实。装入备好的青贮池内, 边装料边踩压, 层层压实, 压的越实越好, 其作用是排出空气, 为青贮窖创造厌氧乳酸菌发酵的条件。青贮料的含水量为65%~70%。测定含水量可用手挤压, 如果水从手指缝间滴出, 其水分在75%~85%;松手仍呈球状, 手无湿印, 其水分为68%~75%;松手后球状慢慢膨胀, 其水分为60%~70%, 比较适合青贮。水分过低, 可加入青草或与鲜嫩新割的原料混合装填;水分过高, 可加入干草、秸秆等, 或稍加晾晒以降低水分含量。

2.3 封严盖实

当池内青贮料装满并充分压实后, 应立即用塑料薄膜将口盖严, 上面覆盖一层秸秆或湿土, 待饲料下沉稳定后, 再加土或其他覆盖物, 以高出地面。

2.4 开封使用

8.农作物秸秆综合利用技术浅谈 篇八

近些年,专家们通过对秸秆营养成分和实用性进行分析和研究,提出了秸秆综合利用的一些途径。

目前农作物秸秆综合利用主要有以下几种途径。

一、秸秆作为农用肥料应用

秸秆中含有大量的有机质和氮、磷、钾、钙、镁、硫等矿物质成分,是一种宝贵的肥料资源,把秸秆作为肥料合理利用,是一种即在低成本下补充和平衡土壤的有效途径。秸秆作为农用肥料应用,主要方法有以下几种。

1.秸秆直接还田 是在农作物收获时或收获后,通过秸秆还田机把秸秆切断粉碎直接还入田间的一种方式。秸秆还田后经过土壤中的微生物发酵分解,成为可利用的有机养分,供农作物吸收利用。这种方式利在于方便快捷,在田地直接作业,弊在于秸秆在土壤中分解较慢,不能被下茬作物直接利用,只能用于隔茬作物。

2.高温积肥 微生物发酵原理在高温季节把秸秆集中堆放,加入一定量的水分覆盖后通过自然高温发酵堆沤成有机肥料。这是一种传统的堆沤方法,发酵时间较长。

3.生物发酵 把秸秆集中堆放,再添加一定量的生物菌剂及适量的氮肥和水,再经高温堆沤,让秸秆堆沤成有机肥料,这种方式比自然腐熟时间提早15~20天。

4.过腹还田 这是一种效益很高的利用方式,一是畜禽能直接取食作物秸秆,二是把口感差、消化率低的秸秆经青贮、氨化和微贮处理,改善秸秆的适口性,再让畜禽取食,经畜禽过腹后,变成有机肥还田,形成粮食——秸秆——饲料——牲畜——肥料——粮食的良性循环。

二、秸秆作为饲料应用

通过化学、微生物学原理,将富含木质素、纤维素、半纤维素的秸秆经过微生物发酵和微生物代谢产生的特殊酶降解转化为含有丰富菌体蛋白、维生素等成分的生物蛋白,作为畜禽饲料,可使营养价值提高,利用率、采食率、采食速度提高,增强口感性,增加畜禽采食量。

三、作为新型能源应用

1.秸秆直接燃烧应用于生活当中 在能源紧缺、溃泛地区,秸秆直接燃烧解决了该地区的日常生活做饭等问题。

2.生物质能源利用 生物质能源是次于煤炭、石油、天然气的第四大能源,农作物秸秆资源量约占我国生物质能资源量的近一半,现在一些火力发电厂就是用秸秆来做原料。

秸秆气化在农村利用前景非常广阔。秸秆经过加工制成碳燃料,也是秸秆利用的一个有效途径。

四、作为工业原料应用

秸秆是高效、长远的轻工、纺织和建材原料。秸秆和一些化工原料结合能形成保温性、装饰性和耐久性上乘的秸秆板材,它可以部分代替砖、木等材料,广泛应用于建筑行业和家装行业。秸秆经过技术方法处理加工秸秆还可以制造出人造丝和人造棉,应用于纺织行业,还可通过加工处理应用于造纸行业。

五、秸秆作为基料应用

秸秆用作食用菌基料是一项与食品有关的技术。食用菌具有较高的营养和药用价值,利用秸秆作为生产基质,大大增加了生产食用菌的原料来源,降低了生产成本。目前利用秸秆生产平菇、香菇、金针菇、鸡腿菇等技术已较为成熟。

六、其他应用

9.农作物秸秆巧处理 篇九

为全面反映全区近几年秸秆综合利用情况以及存在的主要问题,进一步探索和研究秸秆综合利用的有效途径,区农机中心组织力量对全区秸秆综合利用情况进行综合调研。

一、全区近几年秸秆综合利用情况

(一)总体概况

全区小麦、玉米种植面积均达20万亩以上。秸秆综合利用问题一直是农村、农业工作的重点和难点。近年来,全区秸杆有效利用率较低,随着农村经济的快速发展,秸秆已不成为农民的主要生活燃料,一部分秸秆被农民烧火做饭用,极少一部分被用于沼气生产、畜牧养殖业,大部分堆积在田间地头。由于三夏、三秋生产期间紧、任务重,即收又种,农民很劳累,没有精力,没有时间将秸秆及时从田间清除,多少年来便形成了放火烧秸秆,燃后再种的习惯。秸秆焚烧会污染环境、危害交通、引发火灾、破坏农田生态,必须予以禁止。近几年,各级党委、政府及有关部门虽加大工作力度,齐抓共管,但秸秆焚烧仍然是防不胜防。2008年,全市秸秆焚烧第一把火就发生在XX区。因此,推进秸秆还田,发展秸秆经济,实现秸秆禁烧是保护环境、促进农业可持续发展,提高粮食综合生产能力、增加农民收入的有效途径。

(二)全区秸秆还田机械化现状

近年来,国家出台了一系列加强环境保护的政策法规,对节能环保生态农业建设也越来越重视。秸秆综合利用问题已引起各级党政领导的高度关注,各级各部门也都加大了工作力度。区农机部门认真探索秸秆综合利用的有效途径,充分发挥农机优势,始终把小麦秸秆还田、保护性耕作机械的推广应用作为全区农机化的一项重要工作,采取有效措施,集中力量,大力推进秸秆还田和综合利用工作。三夏期间,要求凡是从事麦收作业的联合收割机,需安装小麦秸杆还田机后方可进行作业。三秋期间,把保护性耕作与玉米联合收获、秸秆还田结合起来一起抓、一起推广,大力推广玉米机收、秸秆还田、小麦免耕播种“一条龙”作业,做到组合实施、整体推进。

一是做好政策引导。充分发挥农机购置补贴政策的引导作用,实施过程中,补贴资金重点向小麦秸秆还田机、玉米收获、保护性耕作机械倾斜,优先办理、优先补贴。小麦秸秆还田机、保护性耕作机械的数量快速增加。截止到目前,全区玉米联合收获机保有量达190台,小麦秸秆还田机400台。同时,对购置小麦秸秆还田机、玉米直播机的农户,除享受国家补贴政策外,区农机局积极争取地方财政资金给予一定补贴。对玉米直播作业面积大的农机户和农机合作社,给予一定的作业补贴,推动秸秆综合利用工作的开展。

二是强化舆论宣传。充分发挥电视、报纸、网站等新闻媒介的作用,努力营造舆论环境。通过组织农机科技下乡、赶科技大集,出动宣传车、发放明白纸等农民喜闻乐见的形式,广泛宣传小麦秸秆还田、玉米机收保护性耕作的政策、常识和好处,让农民群众知其理、懂其义、明其利,提高农民秸秆还田的自觉性。

三是搞好技术服务。组织农机科技人员进村入户,帮助农民搞好机具调试,掌握操作要领,提高认知程度和接受能力,培养出一批懂原理、能操作、会保养、出了问题能处理的合格机手。今年三夏、三秋期间,区农机校组织专业技术人员多次深入全区各农机专业合作社,举办秸秆还田技术培训班12次,确保三夏、三秋生产秸秆还田取得实效。

四是突出示范带动。在重点乡镇西集、桑村、城头、山城等,召开了不同形式的机具演示会和现场观摩培训会,提高了全区农民群众对秸秆还田的认识。同时,在全区10个乡镇都建有保护性耕作示范区和示范基地,全区保护性耕作示范面积达1.2万亩。示范带动了周围的村民实行保护性耕作技术,扩大了玉米机收保护性耕作的实施范围。

随着小麦秸秆切碎还田机和保护性耕作机械的推广使用,减轻了夏、秋防火压力,有效防止了秸秆焚烧现象。2009、2010年全区三夏、三秋杜绝了秸秆焚烧现象,受到了党政领导和广大群众的一致好评。

随着国家《农村土地承包经营权流转管理办法》的颁布实施,政府提出了土地流转的口号,声明拥有土地承包经营权的农户可以将土地经营权(使用权)转让给其他农户或经济组织,保留承包权,转让使用权。近年来,全区在土地流转方面走在了全国的前列,徐庄土地合作社不断发展壮大,区农机部门积极引导该合作社利用农机购置补贴政策购买大型机械6台,实行机械化作业,取得了较好效果。土地合作社的悄然兴起,为大规模机械化作业的开展奠定了基础,更是对实行秸秆粉碎还田,解决我区秸秆综合利用难题提供了难得的机遇。

二、存在的问题及原因分析

通过调研,我们发现制约秸秆禁烧和综合利用有几个因素,其主要原因是在“堵”的方面做得多,在“疏”的方面做得少,没有彻底解决秸秆的出路问题,导致焚烧秸秆现象时有发生。

1、农民群众对焚烧秸秆的危害性认识不足。秸秆是重要的有机资源,弃之为废,焚之有害,用之是宝。据专家分析,秸秆中含有大量的氮、磷、钾,将其还田,可以节约化肥30%以上,焚烧秸秆既严重浪费了宝贵的可再生资源,也会对生态环境构成大面积污染,甚至会影响到飞机的正常起降,造成公路能见度降低,产生交通隐患。焚烧秸秆还产生大量粉尘烟灰,被人吸入后,影响人体健康,焚烧秸秆还会导致土壤板结,有机质大量损失、土壤生物不复存在,造成土地贫瘠,降低土地生产能力。但群众对此存在认识上的误区,认为农作物秸秆烧了以后,种植、耕作更方便了,同时也烧死了一些虫害。

2、农民群众不愿意为秸秆花费更多的时间和劳力。现在农村青壮劳动力普遍外出打工挣钱,到了农忙也很少返乡,在家种地的都是一些老人、妇女,农忙时普遍缺少人手,又要赶下茬作物播种,想秸干捆扎、运输都找不到人,更不用提进行综合利用了。何况现在种地有各种肥料,养殖有各种配方饲料,而且花了工夫也不一定比打工挣的钱多,出于这种心态,导致农户大都采用最原始的方法,一把火烧了完事。

3、在巡查监管方面遇到难题。一方面,是乡村干部数量有限,现在乡镇政府只有几十人,而村组干部农忙时自家都有农活,即使放弃自家农活,靠几十号人看管几万亩三麦,的确有难度;另一方面,麦收刚开始时,乡村干部看管严,但接近最后,工作重点转移到夏插、夏管等方面,加之时间一长,人容易产生疲劳,一些人就有了可乘之机,利用中午或夜间焚烧秸秆,还有的农户让老弱病残的人去焚烧,让乡村干部无法处理。另外,在一些矛盾村,个别群众有报复心里,故意放火,让当地干部受到上级处理。

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4、客观因素制约。XX区属于山区丘陵地形,东部为山区丘陵,西部为平原,岗丘交错,土地高低差距很大,加之大部分土地还没有格田成方和平整,不利于机械化作业,更谈不上秸秆还田机械化进行。农田基本建设不配套,有沟无桥,有田无路的情况还很严重。同时,由于实行家庭联产承包责任制,土地较为分散,在一定程度上制约了大型机械化作业的开展,大规模的土地流转还未展开。

5、秸秆的综合利用问题没有根本解决。随着经济发展和农民生活水平的提高,秸秆作为燃料的功能已经被煤气、沼气、电所代替,而氨化养殖、种植食用菌,包括作为生产均质板原料等利用方式,消耗的秸秆数量还很有限,不能从根本上解决问题,特别是秸秆焚烧时间相当集中,且面广量大,根本来不及运输、贮存,导致秸秆综合利用率不高。

6、秸秆直接还田的普及度不均衡。实行联合收获机以前,没有秸秆焚烧问题。小麦实行联合收获后,对于收获后的秸秆不进行处理,直接抛洒地表,影响农民播种才进行焚烧。由于地形等客观条件限制,各乡镇(街道)工作开展不均衡,秸秆还田所需农机具相对较少;另外,制约秸秆还田技术推广的主要因素是秸秆还田机械需要大中型配套动力,一般农户不具备条件,一般性的秸杆粉碎后农户种植、耕作起来很费力,必须要用大拖拉机进行深翻,反复耙平后才能种植下茬作物。

三、农作物秸秆还田的必要性

(一)秸秆是丰富而又经济的肥料资源,含有农作物必需的多种营养元素。农作物的秸秆与粮食的比为1:1~2:1。作物秸秆中有机质为15%左右,氮素0.3%~0.6%。若每亩耕地施用粉碎秸秆250~500kg,可增加有机质38~75kg,氮素0.75~3.0kg,折合标准肥料(硫酸铵)4~7kg,同时还可以补充作物生长的其他营养元素,此项内容可节约肥料成本50元。

(二)可改善土壤理化性状和团粒结构。作物秸秆粉碎还田后,通过转化可释放养分,同时还通过腐殖化后使一些有机化合物缩合脱水形成腐殖质,改善土壤的结构、持水、吸水、黏结性状,从而提高土壤自身调节水、肥、气、热的能力。据有关资料介绍,秸秆粉碎还田后土壤有机质和土壤孔隙度分别增加0.025%~0.150%和0.167%。

(三)秸秆粉碎还田利国、利民、利农。农作物秸秆粉碎还田,既可缓解化肥施用量的不足,又能获得化肥无法达到的效果,当年即可见效。据资料介绍,每亩粉碎还田作物秸秆150~200kg,下茬可增产10%。如果全面实施秸秆还田,经济效益是十分可观的。

(四)可以杜绝秸秆焚烧,净化空气,保护环境。每年夏、秋二季,农民为了抢收抢种,图省事,往往在收获过后在田间点火一烧了之,集中燃烧秸秆期间,造成空气弥漫,遮天蔽日,民航关闭,交通受阻,城市生活受到严重影响,同时也给农业带来隐患,麦田失火时有发生。

2%~6%,土壤容量可降低

0.057%~

四、建议和对策

坚持以科学发展观为指导,认真贯彻落实资源节约和环境保护基本国策,以实现秸秆资源循环利用,保护生态环境和促进农民增收为目标,坚持“堵疏结合,综合治理,以疏为主,以堵促疏,化害为利,标本兼治”的方针和“因地制宜,重点突破,示范带动,梯度推进”的原则,依靠科技创新,完善政策制度,加大扶持力度,发挥市场作用,加快推进农作物秸秆综合利用,全面禁止农作物秸秆露天焚烧,努力建设资源节约型、环境友好型社会。

(一)要加强领导,提高认识。把秸秆综合利用工作作为秸秆禁烧的前提和保证,提出“疏堵结合、以疏促堵”的禁烧思路。坚持把秸秆综合利用工作纳入各级政府目标考核内容,加强考核。成立由区领导挂帅,农业、农机、环保、城管、宣传、财政、科技、公安、交通、监察局等部门参与的秸秆综合利用和禁烧工作领导组,明确乡镇、村居是秸秆禁烧的责任主体,层层签订责任状。

(二)要广泛宣传,做好示范,提高群众思想意识。要进一步提高广大群众对秸秆禁烧和综合利用的重要性的认识,要大力宣传秸秆禁烧对保护人民身心健康,维护交通安全,改善农村环境的重要意义,宣传秸秆综合利用的价值,普及秸秆还田技术,使广大农民看到经济和生态效益,积极转变传统耕作习惯采用农机化新技术。

(三)要出台优惠扶持政策,鼓励秸秆直接还田。实行农作物秸秆直接还田,是最便捷、最有效的秸秆利用方式。一是实行秸秆综合利用补贴制度,鼓励农民将秸秆粉碎还田,对农户机械化还田实行补贴,每亩补贴20-40元,凡违反禁烧规定的农户一律取消其补贴。二是推广秸秆处理机械化技术。近几年农机科研单位、生产企业已研发出了一系列用于秸秆利用的先进机械,效果很好。推广小麦秸秆打捆捡拾技术,将秸秆收集打捆;在联合收获机上安装秸秆切碎还田机,直接将秸秆粉碎还田;在机收中控制麦茬高度,禁止高苗茬,这都是解决此问题的关键技术措施。三是鼓励农全区农机专业合作社、农机大户等农村合作经济组织购买、配套秸秆还田机械,充分发挥农机合作社在夏秋农业生产中的主力军作用,开展秸秆机械收割,秸秆粉碎还田。同时,财政拿出专项资金,精心制定切实可行的奖(补)政策,对成绩突出的进行奖补。四是搞好机械化还田技术的试验示范和推广工作,每年从财政支农资金中拿出一定的比例集中用于典型示范和技术培训工作。五是建立特殊的奖惩激励制度,层层实行目标考核和保证金制度,同奖同罚,重奖重罚,避免烧与不烧一个样,烧多烧少一个样。

(四)要加大对土地流转合作组织的扶持力度。鼓励土地流转,把土地相对集中,有利于大型农业机械派上用场,土地集中以后不利用农机就无法完成生产任务,要实现农业现代化就必须首先实现农机现代化。实现农业机械化是彻底解决秸秆还田的根本途径。同时,利用土地复垦、新农村建设、国家农业综合开发和农田水利建设等加大对土地平整、沟渠配套等基本建设,使建设后的农田更利于农业机械化作业,提高农机化水平,从而促进秸秆还田机械化发展。

10.农作物秸秆巧处理 篇十

为贯彻落实县严禁焚烧农作物秸秆的通知精神,我乡把禁止秸秆焚烧工作作为当前工作的重中之重,迅速安排部署,层层落实责任,全力做好秸秆禁烧工作。现将有关情况汇报如下。

一是组织领导到位。成立了秸秆禁烧领导小组,对秸秆禁烧工作进行统一管理、组织协调和检查考核。各村成立专门的机构,落实区干部包村、村干部包户制度,层层分解,落实任务。

二是宣传发动到位。利用全市召开的大气污染防治的视频会议的机会,向乡相关全体人员、各村支部书记传达了关于禁烧秸秆的重要意义和有关规定。统一全乡干群思想,从根本上提高了对秸秆焚烧的危害性和禁烧迫切性的认识。利用横幅、宣传标语、广播等形式进行宣传,使“禁烧”工作家喻户晓、人人明白。

三是责任落实到位。乡政府与各村签订责任书,村与农户签订禁烧协议书,出现问题严肃处理,追究到底。将秸秆禁烧工作纳入考核目标。管区干部与各村支部书记同奖同罚,将责任落到实处。发现一起,处理一起,村支部书记就地免职。

11.农作物秸秆酶解制糖研究进展 篇十一

关键词:农作物秸秆;酶解制糖;有效糖化

中图分类号: TQ914.1 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2014)03-0010-03

我国是农业大国,每年可产生农作物秸秆7亿多t,近年来,随着我国农村能源结构的变化与集约化生产的发展,秸秆逐步成为一种无用的负担物,秸秆就地焚烧日趋严重,产生的烟雾已成为一大社会公害[1]。每年有大量的秸秆被就地燃烧,既污染环境,又浪费资源[2]。秸秆的主要成分为纤维、半纤维和木质素,以其为原料,通过酸解或酶解法结合生物转化法制备2,3-二丁醇、乙醇、甘油三酯、化工醇等工业产品原料,既可避免环境污染,又可实现生物质能源的高效利用,带来较大的经济和社会效益[3]。然而,无论利用农作物秸秆生产何种产品,纤维原料制糖(包括葡萄糖和木糖)率都是影响整条工艺生产线的重要因素[4]。只有当木质纤维素通过酶解作用转化为葡萄糖、木糖等单糖后,才能通过发酵过程转化为各种生物能源。因此,在木质纤维素转化能源的过程中,纤维素的酶解糖化是最关键的步骤,也是木质纤维素能源化转化过程中的限制性步骤。目前,纤维素水解糖化的主要途径有化学法水解和酶法水解。酶法水解因其工艺条件温和、设备要求简单、能耗低、副产物较少、对环境友好等优点得到广泛的应用[5],如何采用酶解方式实现玉米秸秆有效糖化仍然是该领域的研究热点[6]。

1 酶解机理

玉米秸秆、麦类秸秆、水稻秸秆等均属木质纤维类生物质,主要成分为纤维素(约占40%)、木质素(20%~30%)和半纤维素(20%~30%),这3种成分的重量占植物纤维质原料总重量的80%~95%[7]。纤维素降解木质纤维素的酶主要有降解纤维素的纤维素酶、降解半纤维素的木聚糖酶和降解木质素的漆酶[1]。

纤维素酶是将纤维素降解为葡萄糖过程中起作用的几个酶的总称,包括内切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan glucanohydrolase,EC 3.2.1.4)、外切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan cellobiohydrolase,EC 3.2.1.91)和纤维二糖酶(1,4-β-D-glucosidase,EC 3.2.1.21)。纤维素酶水解纤维素的机制至今尚不十分清楚,普遍认为是3 种酶组分的协同作用的结果,但各组分是如何作用的,尤其是对C1、Cx的作用方式,许多专家学者持有不同的看法。一种观点是改进的C1-Cx假说:C1酶首先作用于纤维素的结晶区,使其膨胀变成无定型纤维素,再由Cx分解无定型纤维素为纤维二糖,最后由β-葡萄糖苷酶分解为葡萄糖;另一种观点是顺序作用的Cx-C1假说:首先由Cx酶在纤维素的非结晶区部位切割,产生带有非还原性末端的小纤维素分子,再由C1酶以纤维二糖为单位,从末端进行切割,最后由β-葡萄糖苷酶水解为葡萄糖[8]。

半纤维素的主要组成成分是木聚糖,半纤维素成分的复杂结构也决定它们的降解需要多种酶的协同作用。降解酶包括内切酶 β-木聚糖酶(1,4-β-D-xylanxylanohydrolase,EC 3.2.1.8)、β-甘露聚糖酶(1,4-β-D-mannanmannohydrolase,EC 32178),主要水解半纤维素中的甘露聚糖;β-木糖苷酶,主要作用于木聚糖,属于外切酶,是一个多功能的酶,木二糖是β-木糖苷酶的最佳底物。首先由内切β-木聚糖酶随机短裂聚糖骨架,产生木聚糖,降低聚合度,然后由外切β-木糖苷酶将木寡糖和木二糖分解为木糖;在降解过程中同时也需要α-L-α-阿拉伯糖苷酶、α-D-葡萄糖醛酸酶、乙酸脂酶以及阿魏酸脂酶的协同作用,解除侧链取代基对木聚糖酶的抑制作用[8]。

木质素的降解酶系是个非常复杂的系统,其中最主要也是研究最透的木质素降解酶有3 种,即木质素过氧化物酶(EC 1.11.1.14,LiP)、锰过氧化物酶(EC 1.11.1.13,MnP)和漆酶(EC 1.10.3.2,Lac)[1]。一般认为,木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶 和H2O2 产生系统构成降解木质素的主要成分。木质素过氧化物酶直接与木质素的芳环底物反应,从芳环上取得电子,使木质素形成阳离子自由基,从而发生一系列的裂解反应。

2 农作物秸秆酶解研究进展

2.1 直接酶解

在对秸秆进行转化时,为了提高糖化率,一般要对秸秆进行预处理,但是预处理工艺存在处理成本高、环境污染严重等缺点,因此直接对秸秆进行糖化是当前研究的热点问题。为了减少环境污染,目前对秸秆不经预处理直接转化成糖的首选方法是酶解,然而对于酶解糖化秸秆的研究主要集中在用单一纤维素酶进行酶解糖化,个别添加半纤维素酶,因而存在糖化效率低的问题。宋安东等利用双酶(纤维素酶、木聚糖酶)对秸秆直接糖化的条件进行研究,在优化条件下,作用 72 h 的秸秆糖化率达到10.815%[9]。易锦琼等研究发现,纤维素酶酶解玉米秸秆的最佳条件为:反应时间48 h,酶解温度为55 ℃,底物浓度20 g/L,速度130 r/min,酶用量为 200 U/g[10]。有研究发现,水稻秸秆最佳酶解工艺为:酶用量150 U/g,固液比1 g ∶ 20 mL,酶解时间48 h,酶解温度 50 ℃[11]。有学者采用响应面分析法对秸秆酶解条件进行优化,得到最佳工艺条件,糖化率可达到42.15%[12]、还原糖最大产率为42.97%[13]。

2.2 预处理酶解

近年来,酶解工艺发展迅速,但由于天然纤维素结构复杂的特性,降低了纤维素酶系与纤维素的有效接触,增加了酶解的难度,未经处理的玉米秸秆直接进行酶解的效率很低,纤维素酶解得率为24.18%,半纤维素酶解得率为14.76%,总糖得率仅为20.20%,因此需要在酶解之前进行必要的预处理,以改变天然纤维素的结构,降低结晶度,脱去木质素,从而提高酶解效率[14]。

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2.2.1 物理方法 物理处理将部分半纤维素从生物质秸秆中分离、降解,从而增加酶对纤维素的可触及性,提高纤维素的酶解转化率,目前研究较多的有蒸汽爆破、膨化、射线辐照、微波等方法。蒸汽爆破法是一种有效的预处理方法,其能耗低,对环境影响小。植物纤维素原料经过蒸汽爆破,半纤维素降解,结构遭到破坏,纤维素酶分子与底物的接触位点增加,能显著提高酶解效率[15-17]。黄之文采用蒸汽爆破法对玉米秸秆进行预处理,结果表明,酸法汽爆固形物酶解72 h后,酶解率为77.0%;而直接汽爆法为68.3%[18]。李彬等的结果表明,原始水稻秸秆最大酶解还原糖产量约为9.7%,蒸汽爆破水稻秸秆最大酶解还原糖产量约为34.3%,蒸汽爆破预处理能够显著提高水稻秸秆的酶解还原糖产量,并缩短酶解反应时间[19]。宁欣强等对玉米秸秆进行蒸汽爆破预处理,酶解24 h的试验结果表明,与未处理秸秆相比,汽爆处理样品的还原糖产率提高了97%,化学与物理分析结果表明,处理后的物料半纤维素及可溶性物质质量分数减小,纤维素质量分数增加29.7%,X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)结果表明纤维素致密结构被破坏[20]。

寇巍等采用膨化技术对玉米秸秆木质纤维素进行预处理,结果玉米秸秆的纤维素受到破坏,木质素包裹作用减弱,纤维素酶的空间作用面积提高,有部分半纤维素和少量木质素水解,纤维素结晶度降低了12.68%,与未处理的相比,膨化处理后原料酶解时间可缩短16 h,未经膨化处理的原料还原糖酶解产率为13.48%,膨化处理后的原料还原糖酶解产率可达2491%[21]。伦晓中等的试验结果表明,在酶解最佳工艺条件下,还原糖转化率达到28.98%,膨化后的玉米秸秆纤维素酶解充分[22]。

不同辐照剂量处理对玉米秸秆水解及酶解还原糖产量的影响结果表明,辐照后玉米秸秆易酶解,随着辐照剂量的增大,酶解产糖量显著增加,在较高剂量下,辐照-酶解复合降解玉米秸秆效果优于单一的辐照处理和单一酶处理,辐照后的玉米秸秆和酶解后的玉米叶处理的还原糖含量均有所增加,提高了纤维素原料的利用率[23-24]。辐照-酶解复合降解能有效破坏稻草的纤维组织结构,特别是稻草表面硅晶结构和纤维结构[25]。

2.2.2 化学方法 化学处理可使纤维素、半纤维素和木质素膨胀并破坏其结晶性,使天然纤维素溶解,从而增加其降解率,化学预处理研究开展的时间早,且一直研究的有酸处理、碱处理,最近大多采用稀酸水解处理技术,该方法可高效破坏植物纤维结构,提高木聚糖转化成木糖的转化率;碱处理可以移除玉米秸秆中的木质素,破坏天然纤维素复杂的刚性结构,从而有益于酶解效率的提高和糖的利用[26]。化学方法虽然存在弊端,但取得了较好的处理效果和研究进展。

宋安东等用稀盐酸预处理玉米秸秆,总糖产率达485%,纤维素和半纤维素的转化率达80.8%[27]。在稀硫酸法-酶法结合处理小麦秸秆的最优条件下,水解12 h,葡萄糖得率为34.5%,比未经酸处理直接酶解葡萄糖的得率高50%[28],木糖得率达到84.90%,酶水解率达到91.71%[29]。曾青兰首先在常压温和条件下用磷酸对小麦秸秆进行预处理,结果表明,在最优条件下,小麦秸秆酶解50 min时,糖化率从未经预处理的25.4%提高到预处理的70.3%;SEM分析结果表明,经磷酸预处理后的小麦秸秆崩解为碎片[30]。然后曾青兰等采用磷酸-丙酮对水稻秸秆进行预处理的研究,预处理的水稻秸秆纤维素酶水解糖化率从未经处理的18.6% 提高到预处理后的65.4%;SEM分析结果表明,经磷酸-丙酮预处理的水稻秸秆晶状结构遭到破坏,并崩解为碎片,从而使后续的纤维素酶水解糖化率显著提高[31]。

李辉勇等对水稻秸秆弱碱性过氧化预处理条件进行了优化,结果表明,在最优预处理条件下,水稻秸秆的酶解糖化率达到了83.23%;而在相同酶解条件下,经氢氧化钠处理后的水稻秸秆的酶解糖化率为70.38%,弱碱性过氧化预处理水稻秸秆的糖化率明显高于碱性预处理水稻秸秆的糖化率[32]。欧阳嘉等研究了碱法-酶法制糖工艺,结果表明,水解48 h后纤维素酶解得率从24.18%上升至71.29%,半纤维素酶解得率达到78.85%,整个工艺总糖得率为66.86%,较未处理样品提高46.66%[4]。

2.2.3 多种方法联合 物理、化学预处理方法各有利弊,因此,有学者将其中2种或更多方法结合起来对秸秆进行酶解前的预处理,以弥补单一预处理方法的缺陷。柯静等初步比较了不同化学方法在促进玉米秸秆酶解糖化方面的效果,得到最佳预处理方案,产糖量提高了83.51%,此时的木质素降解量也最大,达到了49.8%[33]。宋安东等用盐酸、亚硫酸、甲酸、氢氧化钠、双氧水与氢氧化钠混合液、硫化钠与碳酸氢钠混合液对玉米秸秆进行预处理,结果表明,在最优条件下,糖化48 h后玉米秸秆的总糖产率达48.5%,纤维素和半纤维素的转化率达80.8%[27],并能有效除去包裹在纤维素基质外面的木质素和半纤维素,提高基质的酶解糖化效率[34]。

3 研究展望

农作物秸秆纤维素的利用已经成为国内外一个热门的研究课题,无论是用来生产燃料乙醇,还是用来生产生物化工醇,都会对工业生产、农民收入、环境保护等带来多方面的显著效益,对能源的战略发展也会是一个质的飞跃。如何采用多种预处理方法相结合,最大化提高糖化率,降低生产成本,简化生产工艺,是农作物秸秆酶解制糖技术所要解决的问题,也是未来研究发展的趋势。

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