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1、农作物秸秆综合利用情况综述杜延红阎振元滕健摘要：我国是一个农业大国，秸秆资源十分丰富，但目前国内对这些秸秆的开发利用率还很低大 童的可再生资源农作物秸秆被废弃，造成了严重的环境污染，也破坏了农村的生态环境。本文对我 国秸秆综合利用情况及存在的问题进行了分析，并提出解决秸秆综合利用的技术途径与建议在农 业可持续发展故略中，可再生资源农作物秸秆能得到充分的开发利用关键词：再生资源 农作物 秸秆 综合利用一、全国农作物秸秆总及分布根据1998年统计资料表明，我国农作物秸秆年产童为6. 05亿吨，以玉米、小麦、稻谷秸为主， 为4.79亿吨，占总童的79. 3% .根据粮食增产的预测，到2010年，我国
2、农作物秸秆产出童将达到 7.26亿吨.我国农作物秸秆产出区域分布上是不均匀的，产出多的前十个省份为山东、河南、河北、江苏、 黑龙江、吉林、四川、湖北、安敷、内蒙古，占总盘的40%二、全国农作物秸秆利用悄况从总体上来说，目前农作物秸秆的用途有四大块：1、造肥和机械化还田（包括收集损耗）：近十年来，消耗基本上保持平衡，占总的15达右， 每年耗童不到1亿吨.2、作为饲料：用农作物秸秆做會畜饲料，这是中国古老而传统的方法，虽然随着机械化提高， 畜禽减少，但食用畜會不斷增加，作为饲料的消耗也不断地增加，这部分占总量的2427%3、工业原料（以造纸为主：工业用途主要長用于造纸业，还有少直地用于餐盒、包装材
3、料、 隔音保温材料、食用菌床等，工业用量仅占23%4、农村的炊事、取暖材料：这是秸秆主要用途，中国传统农村燃薪式生活方式己延续了几千年. 就全国使用来说，在农村，秸秆还主要用于燃烧，占秸秆总产出童的50%以上.三、近几年秸秆问题的岀现以及特点几千年来农作物秸秆都是农民的宝贵财富之一，在作为肥料、饲料、工业原料用途部分没有大 的变化.为什么，近十几年来，秸秆一下子变成废物了,相继又出现那么多，因焚烧秸秆而造成的污 染增加了呢？这个问题就出在秸秆作为农村燃料用途方面的大变化.改革开放以来，我国农村经济发生了巨大的变化，农民逐渐地富起来了，富裕的农民开始摆脱 燃薪式生活方式，追求现代化生活方式，作为
4、传统燃料的秸秆被煤、石油液化气、电所代替；原来36的烧材取暖，被暖气代替；原来土炕被席梦思代替。这样，在一些经济发达地区，秸秆就变成了废 弃物。而这些特殊的废弃物又是可再生的，一年一度，甚至一年儿度的产生，为了不影响种地，农 民不得不就地焚烧一这就造成了近几年焚烧秸秆污染事故的不断发生，从而出现了秸秆问题，这 个问题越来越严重，致使国家领导人、有关部委高度重视。四、全国秸秆利用和处理技术现状，成熟情况及推广情况就全国来看，对秸秆的利用和处理技术是多种多样的。如：1、做畜禽饲料技术由过去传统的例段和磨碎做饲料，发展到青贮或氨化、微生物发酵饲料以及复合配合饲料等科 学方法，大大提高了饲料的利用率，
5、提高了畜禽的吸收率，这些技术是成熟的.然而，这些技术解 决了局部地区大量秸秆过剩问题，其用量毕竟受到畜會饲养量的限制，不可能通过“加大推广力度” 达到消化局部地区秸秆过剩问题。2、作为工业原料的使用技术利用秸秆造纸技术是经典的技术，对于造纸厂来说，由于纸产1：决定原料少了不行，多了也不 耍，造纸原料每年可以再生，造纸厂根本不担心原料的缺少问题.不能靠造纸消耗秸秆来解决秸秆 过剩问题。其它如做快餐盒，压成人造包装板、保温板、隔音板等代木技术，都是成熟的技术.然而，也 是由于其用量问题以及目前成本价格问题，不可能大规模的推广。3、秸秆还田技术不论从理论上和自然界循环规律上讲，秸秆还田都是最为理想的
6、“秸秆消化”技术农作物收 获后的残余物再返回土壤中，在微生物作用下，又生成水、CQ、矿物质，从而增加土壤的肥力和有 机质并改善土壤结构.秸秆还田有几种做法： 泡肥施于田，这是几千年的传统方法. 粉碎埋于田，这是近代出现的方法，把秸秆就田粉碎，压埋到土壤里。技术设备都没有什么 问题，关键是秸秆粉的发酵时间问题.銀俄罗斯、加拿大、美国等地，土地多，人口少，耕地采取 间歇轮作休田制，有足够的发酵时间.这些国家和地区，采取这种还田方法是可行的象我国这样 地少人多，根本不可能轮作休田，特别是一年两茬、三茬种植区，采取就田粉碎压埋还田方法还存 在一些问题. 秸秆粉碎、人工引入菌种、快速发酵，这种方法最先在
7、日本使用，效果很好.大连市环科院 引进日本的GALLUS肥技术就属于这种技术，把秸秆粉碎，与畜禽粪便混合，在专用快速发酵设备中， 再经过8、12天散堆就可以制成有机肥.这项技术己推广三年多了这项技术在推广过程中遇到的问 题迪：就我国大面积上说，耕地作业是采取分田到户的，每家每户耕种的土地较少，不可能都建这 样的有机肥厂，如果有人投资建一个规模足够大的有机肥厂、牵涉到投资回报问题，目前粮食价格 低、冋报率低，甚至负效益。因此，在一个较长的时期，大面积推广受到了限制. 炭粉还田，这种方法首先在日本采用.把秸秆热解得到的炭粉渗入化肥中，施入田里.由于 炭粉吸附作用，减少化肥流失，提高土壤疏松度，增加
8、土壤黑度，有利于吸热等原理，可使农作物 增产.大连环科院从1994年就开始试验，取得良好的效果，每亩施加50kg炭粉可以使花生总产37 圮提高10%,玉米产量提高18%,这项技术在我国尚未推广，其主耍原因有三：一是需耍建炭化厂， 需耍规模化生产，一家一户的耕作方式，使推广难度加大.二是粮食价格低，投入回报率小，一般 的企业家不区投资这样的工厂.三是我国化肥标准以含氮量为基数，化肥厂家不可能掺入炭粉，而 农民在没有更大的效益情况下，嫌费那而不愿使用.4、秸秆种植床利用粉碎的秸秆做培养床，种植食用菌，利用粉碎的秸秆或谷物売作为无土栽培基床，利用粉 碎的秸秆做为花卉幼苗的培养床等，虽然技术本身不会有
9、很大的难度，但用户市场很少，消耗秸秆 很小.5、秸秆的能源转化技术从“七五”开始，国家科委就对以秸秆为主的生物质能转换技术列为国家重点科技攻关项目， 经过“八五”、“九五”的研究与开发，目前已处于推广阶段.集中表现为以下几条技术路线. 发酵法沼气技术沼气技术在我国农村推广很早，随着农村的变化，一家一户式的沼气池逐渐被农民所抛弃.国 家科委支持的大型沼气供气技术在上海和其它一些地方得到了示范。秸秆经过甲烷菌作用，转化为 优质的可燃气（沼气），不失为一个很好的生物质能转化方法。从技术上讲，沼气技术是相当成熟的， 但从推广角度来看，经过多少年政府行为推广，结果还是推广不开。有些地方政府补助兴建沼气池
10、, 也坚持不下来，问题出在沼气推广的战珞.建立大型沼气生产系统，受到氮源的限制以及地域限制。 再者，沼气生产的能童强度低（单位时间内提供的能量），在石油、煤炭这样能fit强度很大而且价格 又并不高的当今，大型沼气生产的推广受到了很大的限制. 氧化法秸秆气化技术该技术路线是秸秆在空气或富氧化不足条件下进行不完全的燃烧，从而获得以C0为主的可燃气 再进行利用.固体燃料气化技术在煤炭方面和木材方面的应用，已是百年来成熟的技术.使用秸秆 空气氧化气化，并对农民实行管道化供炊事用气，是以山东省能源所为代表的“七五” “八五”期间 开发的便用技术.目前以推广几十个村子，一般在100300户规模，使农民烧上
11、了“管道燃气”，不 但利用了秸秆，而且提高了农民的生活质从目前在农村推广看，每吨秸秆可产2200（、热值围 600KJ/J的燃气，每户每年有一吨秸秆就可以满足炊事用气需要了，比直接燃烧秸秆提离能源利用 率4倍大面积推广该技术面临着几个问题一是因为这种方法制造的燃气暹以C0为主的，热值低, 作为民用炊事用气没有标准和规范执行.目前，农业部正在组织制定相关的标准.二是在农村推广 管道燃气，己经不单纯是利用秸秆问题了，而是一个综合的社会经济问题，不杲权宜之计，而婕百 年大计的战略方针，它牵涉到中国农民的总体规划问题，农村的建设模式问题，农村的公用事业机 制问题，农村经济发达程度和建设投资问题等。在秸
12、秆氧化气化路线中，还有一种富氧（纯氧）氧化路线，得到的可燃气C0达45%以上，从安 全上考虔不可能用于炊事用气，而用于发电.该技术是广州能源研究所为代表在“七五”、“八五” 期间开发的实用技术，目前也建设了示范工程。发电机组的容量在几百千瓦范围内，基本属于“小 发电”技术和设备.受到“难以并网”的限制。 秸秆干愴热解技术该技术路线是秸秆在隔绝空气条件下，加热对其进行热分解，产生可燃气、焦油、木质炭、木38醋液.固体燃料如煤、木材进行干懾的技术。是几百年来成熟的技术.把秸秆进行千饭热解，所产 岀的可燃气对农民管道化供应炊爵用气，是以大连市环科为院为代表的。目前，以推广了三个村子， 都是1000户
13、供气规模，便农民烧上了城市那样的“管道燃气”，不但利用了秸秆，提高能源的利用 率，而且提高了农民的生活质量，从目前实际应用的农村愛，秸秆产出可燃气的同时，还产出木质 炭和木焦油副产品，是一个具有一定经济效益型的燃气供应系统。该技术推广中，全部按城市标准 和规范进行的，起点高，按50年以上的使用寿命设计。目前，大面积推广该技术也牵涉到农村总体 规划问题、农村建设模式问题、农村社会公用事业管理机制和公用事业投资问题。另外，该技术中 的副产品市场开拓，也是一个推广中的实际问题. 秸秆固化技术该技术是将秸秆粉碎后，经过温度、压力作用，使其致密成块状、棒状，密度可达1.05'. 10, 成为一种
14、类木化固体燃料.目前全国以热挤压式固化机（也称挤棒机）为最多，单机能力一般在 50150kg/小时。由于加工费用比较高（耗电址大，每吨加工费用在200元以上，除了制人造木炭 这样离价格（1000元/吨以上）的行业上使用外，不可能来做固化燃料.吉林省某单位从国外引进了一种压式秸秆固化设备，单机能力500'1000kg /小时，可制成密度 为0.951.0的秸秆致密棒，加工成本为100元/吨.该技术在推广上遇到的问题是：加工成致密棒 做什么用？如果直接用做燃料，还属于燃薪式的，价格也不算低，农民接受的不多。如果用做炭化 原料，其致密度不够，不能制成块状人造木炭，只能制成粉状炭，市场一时也难
15、以打开。与此同时 引进的秸秆制人造密度板技术，其产品竞争不过木材制密度板，开发市场难度很大. 秸秆液化技术该技术主耍是纤维素水解制乙醇。早在60年代就有生产厂，也属于一种成熟技术。该技术目前 难以推广的原因是制取的乙醇成本高,不如粮食发酵制乙醇合算。以上是秸秆利用方面主要的成熟技术，另外还有一些零星小技术，目前难以形成“气候陷五、解决秸秆综合利用的技术途径与建议如前所述，我们可以看出，目前对秸秆综合利用的技术退多种多样的，其成熟程度也很高，甚 至有的属于传统、经典的技术。但从长远考虑、从全面考世，秸秆综合利用的技术还耍进一步开发 研究，但就目前急需解决的局部地区大规模焚烧秸秆问题，完全可以利用
16、现有成熟的工业化技术来 解决。具体提出以下建议：1、秸秆还田问题，从战略上考虑应该坚持，并结合中国的国情加以发展，既然不能实行轮作休 田制，就应发展秸秆快速发酵的办法还田。这项技术的推广须随着农村经济不断发展，特别咼农村 商品经济的发展而逐步推广开来的。2、秸秆气化集中供气问题，是近几年秸秆利用方面的时尚话题和题目，据说县级市一下子上了 几十个村气化供气。我们认为，在农村建设管道化供气系统应采取慎重态度，秸秆气化供气所消耗 的原料很少，每户每年不超过2吨，想通过气化供气来解决局部地区焚烧秸秆污染问题是不现实的。 虽然秸秆代化需要有原料保证，但在一个地方兴建管道化供气工程不取决于那里秸秆过剩多少
17、，而 取决于当地生活水平提高的程度，人们的生活习惯改变，人们对现代生活方式需求程度，当地中期、39远期规划情况等.管道化燃气的建设，应该是“丁日供气，百年不停”才行。3、近几年出现的焚烧秸秆问题，虽然很严重，但仍属于局部地区问题，在一个相当长的历史时 期内，不可能成为全国各地普遍的问题。局部地区的大问题，就必须采取具体的长远的规划办法加 以解决.现代工业告诉我们，任何项目，在达到一定规模后才能有效益，在局部地区解决秸秆问题, 也必须建设大规模的处理、利用工程，才能解决大量秸秆过剩问题，才能取得效益，以下几项就是 这方面的具体建议.4、在秸秆集中的废弃地区建设大型秸秆热发电厂从技术来说。国外己有
18、成熟技术，不论将秸秆粉碎进行喷粉（相当于目前喷煤粉燃烧发电）燃 烧发电，还是将秸秆压成块进行燃烧（相当块煤燃烧）发电，技术上都是成熟的。目前城市垃圾用 于发电已经工业化了，而比垃圾热值高一倍以上的秸秆发电不但技术上容易实现，而且效益上也很 可观的.建设一座10万府的秸秆热发电厂，每年可消耗90万吨秸秆，23年就可回收投资.如果 更大规模的发电厂，“吃掉”秸秆量更大，经济效益更可观。在秸秆成灾的地区，建设成若干个大型 发电厂，不但可以解决大址的秸秆废弃问题，而且也增加了电力资源。建设大型发电厂，不可能是 个体农民的事，而应该是政府协调以环保部门和电力部门为主来运作。这是一个宏观战略环保问题, 可
19、以利用再生资源把煤炭资源省下来.5、在秸秆集中废弃的地区建设大型的秸秆炭化厂18世纪时，世界上木材热解是主题工业，几乎所有的冶金都是来自木材热解产生的木炭.甚至 醋酸生产也主耍来自木材生产所产生的木醋液.20世纪以后，由于森林资源的减少，煤炭大规模的 被应用，木材热解几乎绝迹了.目前，煤炭热解规模是相当大的，城市人工煤气，冶金的焦碳都出 自于煤炭的热解.经过实验证明，秸秆热解与木材热解几乎是“一码事”，也产生木煤气，木焦油、 木质炭、木醋液.其热解条件，产物产量也相似。可见，秸秆热解可以划入经典技术之中，关键建 设大规模秸秆炭化厂经济效益问题。目前，煤焦炭500元一吨，煤焦油800元一吨，煤气
20、14元一 立方米，炼焦煤350400元一吨。而秸秆不足100元一吨，木质炭1000元一吨，木焦油2000元一 吨，与煤气热值相当的木煤气也可同煤气一样出售，这样原料便宜，产品贵，其经济效益不用怀疑. 从目前所建的1000户热解供气厂来看,是具有经济效盈的，而且，随着规模的扩大，其经挤效益将 更大，如果在秸秆废弃集中地区建设年产炭10万盹的秸秆炭化厂，每年可“吃掉” 35万吨秸秆, 同时可产可燃气5000万m3,可供给一个10万户的中小城市民用煤气。6、推广炭粉与化肥掺混技术将秸秆炭粉拶到化肥中，可以减少化肥在使用中的流失，可以疏松土壤，可以为微生物提供“活 动床”等效果。日本己经推广若干年了，
21、我国农业部门、化肥主管部门应推广这项技术，给予相应 的政策和规范.7、开发类煤化应用技术，让秸秆的应用进入大工业我国对煤炭的应用是很广泛的，特别是大工业生产用量很大，如果将秸秆类煤化应用后，其消 耗疑相当大的.类煤化应用方法较多，目前可以采用掺混方法，可将秸秆固化、颗粒化、粉末化后， 深入相应的煤炭中，我们做过试验：将10%、20%的秸秆粉渗入炼焦配煤中，结果煤气址增加了，焦 炭无明显变化，煤的碱性焦油下水与秸秆的酸性木醋液正好中和。这种掺混利用方法，需要有政策 上的支持和各有关部门的配合.先试点后推广。408、为了解决秸秆成灾地区的过剰秸秆问题，可建大型秸秆固化装査，将秸秸秆固化后保存，便
22、于运至其它地区进行利用。六、结论综上所述，我国在秸秆资源的治理和综合利用上取得了相当的成效和丰富的经验。利用现有的 成熟技术，解决局部地区焚烧秸秆问题不应该是很大的难题。但由于一些问题的制约，秸秆综合利 用的潜力尚未得到充分的发挥。随著各级政府以及社会各界对发展生态农业的认识加深和措施的加 强，在相关行业共同努力下，我国将能够做到既有效利用资源，又保护好资源和环境，形成生态和 经济的良好循环，实现我国农业的可持续发展战略目标。卷考文献南方，（大型生物质观念技术研究报吿1998,大连作者单位：大连市环境科学设计研究院，综合室41© 1994-2011 China Academic Journal Elcclronic Publishing House. All rights reserved,