佟圣胤

摘要：秸稈是一種很好的清潔可再生能源，每?jī)蓢嵔斩挼臒嶂稻拖喈?dāng)于一噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而且其平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量約達(dá)1%。在生物質(zhì)的再生利用過(guò)程中，排放的二氧化碳與生物質(zhì)再生時(shí)吸收的二氧化碳達(dá)到碳平衡，具有二氧化碳零排放的作用，市場(chǎng)前景非常廣闊。我國(guó)著名科學(xué)家，中科院院士朱清時(shí)教授講，目前我國(guó)能源戰(zhàn)略迫切需要研究用非糧食類生物質(zhì)作原料生產(chǎn)液體類，氣體類燃料。開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和具有推廣價(jià)值的實(shí)用技術(shù)，保障我國(guó)植物生物質(zhì)能源的安全開(kāi)發(fā)利用和經(jīng)濟(jì)昌盛繁榮。

關(guān)鍵詞：秸稈還田；秸稈氣化；秸稈固化；秸稈生物反應(yīng)堆；秸稈腐熟還田；秸稈沼氣；秸稈飼料

1機(jī)械化秸稈還田

農(nóng)作物秸稈還田技術(shù)主要是機(jī)械化秸稈粉碎直接還田技術(shù)，它是以機(jī)械的方式將田間的農(nóng)作物秸稈直接粉碎并拋灑于地表，隨即耕翻入土，使之腐爛分解，不需收集加工，既能節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用，又可機(jī)械作業(yè)，同時(shí)還可以防止秸稈腐爛過(guò)程中氮、磷、鉀等養(yǎng)分的損失。能有效增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改良土壤結(jié)構(gòu)，增肥地力，是一條最快捷、最能大批量處理剩余秸稈的有效途徑。特別是對(duì)緩解土壤氮、磷、鉀比例失調(diào)的矛盾，彌補(bǔ)磷、鉀肥不足，消除化肥用量，消除秸稈焚燒造成的大氣污染，凈化農(nóng)村環(huán)境，保護(hù)生態(tài)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。2015年鳳城市以保護(hù)性耕作項(xiàng)目為依托，全市共實(shí)施保護(hù)性耕作面積25萬(wàn)畝，同時(shí)選定3個(gè)糧食播種面積在500畝以上的農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社，實(shí)施玉米機(jī)械化收獲秸稈還田技術(shù)推廣模式試驗(yàn)，通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施，項(xiàng)目區(qū)秸稈還田率力爭(zhēng)達(dá)到100%，田間地頭焚燒秸稈現(xiàn)象基本杜絕。

2秸稈生物反應(yīng)堆

秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)是一項(xiàng)充分利用秸稈資源，顯著改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，大幅度提高產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)，是指在溫室大棚等設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的低溫季節(jié)，利用微生物分解玉米等秸稈過(guò)程中產(chǎn)生作物生長(zhǎng)所需的熱量、二氧化碳、無(wú)機(jī)和有機(jī)養(yǎng)分的生態(tài)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)。是一項(xiàng)全新概念的農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增質(zhì)、增效的有機(jī)栽培理論和技術(shù)，與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)有著本質(zhì)的不同，它的研究成功從根本上擺脫了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依賴化肥的局面。該技術(shù)以秸稈替代化肥，以植物疫苗替代農(nóng)藥，密切結(jié)合農(nóng)村實(shí)際，促進(jìn)資源循環(huán)增值利用和多種生產(chǎn)要素有效轉(zhuǎn)化，使生態(tài)改良、環(huán)境保護(hù)與農(nóng)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、無(wú)公害生產(chǎn)相結(jié)合，為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、食品安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，提供了科學(xué)技術(shù)支撐，開(kāi)辟了新的途徑。秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)操作簡(jiǎn)單，投資少，見(jiàn)效快，與鳳城市以農(nóng)戶分散生產(chǎn)為主的特點(diǎn)相適應(yīng)，適合在全市范圍內(nèi)大面積推廣應(yīng)用。鳳城市從2010年開(kāi)展該項(xiàng)目，每年推廣面積5000畝，利用秸稈0.5萬(wàn)噸。該項(xiàng)目的實(shí)施可以減輕病害，降低農(nóng)藥化肥污染，增加土壤肥力，防止秸稈露天焚燒，是改造提升傳統(tǒng)蔬菜產(chǎn)業(yè)，發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和實(shí)現(xiàn)遼寧蔬菜產(chǎn)業(yè)向高產(chǎn)、高效、安全、可持續(xù)發(fā)展的迫切需要，對(duì)于農(nóng)業(yè)環(huán)境的保護(hù)以及促進(jìn)農(nóng)民增收亦有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3秸稈腐熟還田

綜合考慮鳳城市氣候條件、種植制度、耕作模式和農(nóng)民生產(chǎn)習(xí)慣，推廣秸稈集中堆漚和玉米秸稈機(jī)械粉碎還田腐熟技術(shù)。秸稈集中堆漚技術(shù)是將秸稈通過(guò)加入秸稈腐熟劑、畜禽糞便等腐熟物堆積成肥后，施入農(nóng)田。玉米秸稈機(jī)械粉碎還田腐熟是通過(guò)機(jī)械化操作，將秸稈粉碎處理，并添加腐熟劑后直接翻入土壤。秸稈腐熟還田技術(shù)的實(shí)施可改良土壤，培肥地力，土壤理化性質(zhì)明顯改善，土壤有機(jī)質(zhì)含量穩(wěn)步提高，同時(shí)減少化肥施用量10%以上。促進(jìn)秸稈等有機(jī)肥資源轉(zhuǎn)化利用，減少污染，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，提升耕地質(zhì)量。鳳城市以土壤有機(jī)質(zhì)提升補(bǔ)貼項(xiàng)目為依托，全市共實(shí)施面積4.7萬(wàn)畝，同時(shí)選定3個(gè)糧食播種面積在100畝以上的大戶或農(nóng)民合作組織實(shí)施秸稈還田技術(shù)推廣模式試驗(yàn)，通過(guò)跟蹤了解、實(shí)地考察，探索研究新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體推廣應(yīng)用秸稈還田腐熟技術(shù)的有效機(jī)制和模式。通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施，項(xiàng)目區(qū)秸稈還田率力爭(zhēng)達(dá)到95%以上，田間地頭焚燒秸稈現(xiàn)象基本杜絕。

4秸稈飼料加工

秸稈飼料是一類高纖維、低蛋白、少能量、缺乏礦物質(zhì)是粗飼料，用秸稈直接喂家畜，不能滿足家畜的營(yíng)養(yǎng)需要。秸稈飼料加工是利用人工、機(jī)械等把秸稈切短、撕裂、粉碎、浸泡和蒸煮軟化，或通過(guò)青貯、微貯、氨化、熱噴等技術(shù)處理，可有效改變秸稈的組織結(jié)構(gòu)，使秸稈成為易于家畜消化、口感性好的優(yōu)質(zhì)飼料。利用秸稈飼料喂養(yǎng)家畜，再用畜糞還田，對(duì)促進(jìn)鳳城農(nóng)業(yè)發(fā)展和人民生活水平的提高，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。首先，秸稈喂畜可以節(jié)約大量的飼料。其次，秸稈過(guò)腹還田有利與保持和提高土壤肥力，減少化肥用量。其三，秸稈喂畜可以建設(shè)環(huán)境污染。其四，秸稈養(yǎng)畜，有利于改善人們的膳食結(jié)構(gòu)。其五，發(fā)展秸稈養(yǎng)牛羊，是農(nóng)民脫貧致富的有效途徑之一。鳳城市目前黃牛飼養(yǎng)量11.6萬(wàn)頭，絨山羊飼養(yǎng)量29萬(wàn)只，生豬年飼養(yǎng)量66萬(wàn)頭，年青黃貯壕及長(zhǎng)稈飼喂牛羊等飼料化處理20萬(wàn)噸。

5秸稈沼氣建設(shè)

以秸稈為主要原料，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)念A(yù)處理和碳/氮調(diào)節(jié)后，采用濕發(fā)酵工藝所產(chǎn)沼氣基本上可滿足4～5口之家的炊事之需，完全可以代替糞便產(chǎn)沼氣。一次投料可連續(xù)產(chǎn)氣6～8個(gè)月，每年最多投料兩次。秸稈沼氣發(fā)酵后不僅可以為農(nóng)戶提供清潔的能源，而且厭氧消化后的沼液、沼渣還是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，能有效培肥地力和增強(qiáng)作物的抗病能力，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)秸稈的高效利用。秸稈沼氣的推廣不僅可以為秸稈綜合利用開(kāi)辟一條重要途徑，而且打破了農(nóng)村沼氣建設(shè)對(duì)畜禽飼養(yǎng)的依賴性，有效解決了建設(shè)沼氣無(wú)原料和已建沼氣原料緊缺的問(wèn)題，對(duì)普及農(nóng)村沼氣，全面促進(jìn)農(nóng)村可再生能源的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)作用和深遠(yuǎn)意義。鳳城市2008年沼氣國(guó)債項(xiàng)目剛剛開(kāi)始實(shí)施，可加大該項(xiàng)技術(shù)的研究和推廣，并在實(shí)踐中加以充分利用。

6秸稈固化

是指在一定條件下將生物秸稈粉碎、加溫、壓縮、風(fēng)干等程序，將秸稈壓縮成顆粒狀，以較高的燃燒值，無(wú)粉塵，無(wú)污染排放，從而取代煤的一種新興燃料能源。產(chǎn)品燃燒率達(dá)95%以上，灰分為5%左右，熱值可達(dá)3500～4500大卡。生物質(zhì)燃料具有對(duì)環(huán)境污染小、易收取、價(jià)格廉、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)。由于秸稈生產(chǎn)分散，堆積密度低，給收集、運(yùn)輸，貯藏和大規(guī)模應(yīng)用帶來(lái)了困難，秸稈壓縮為成型燃料后，不僅解決了上述問(wèn)題，而且可以形成商品能源。鳳城地區(qū)農(nóng)作物秸稈資源豐富，具備了秸稈固化利用資源的條件，可以在收購(gòu)秸稈的過(guò)程中，既解決了大多數(shù)家庭處理秸稈難的問(wèn)題，又給農(nóng)民增加了經(jīng)濟(jì)收入，帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。自2011年以來(lái)，鳳城市先后在18個(gè)村推廣生物質(zhì)成型燃料炊事采暖爐2760臺(tái)，該爐通過(guò)燃燒秸稈顆粒（生物質(zhì)煤）取代傳統(tǒng)的煤，既控制了二氧化硫、硫化氫等有害氣體的排放，同時(shí)減少了有害氣體的排放，降低了粉塵的污染及爐渣的排放，凈化了環(huán)境。

7秸稈氣化

是以秸稈為原料，利用氣化裝置，在無(wú)氣化劑或以氧氣、水蒸氣或氫氣作為氣化劑，在高溫條件下通過(guò)熱化學(xué)反應(yīng)將秸稈中的可燃部分轉(zhuǎn)化為可燃?xì)獾倪^(guò)程。秸稈氣化的特點(diǎn)是燃?xì)馍a(chǎn)可控性大，受自然條件影響小，可以顯著提高秸稈燃用的熱效率，而且材料來(lái)源廣泛。秸稈燃?xì)鉄o(wú)塵、無(wú)煙、無(wú)污染，屬于清潔能源，不僅可用于炊事，而且能與取暖設(shè)備相連用于取暖，與烘干設(shè)備結(jié)合用于烘干農(nóng)產(chǎn)品，與發(fā)電設(shè)備連接用于發(fā)電。秸稈氣化站是將秸稈干燒裂解產(chǎn)生甲烷氣體，集中存放，集中供氣，可以高效地利用秸稈資源，改變農(nóng)村炊事能源結(jié)構(gòu)，減少原煤、薪柴的使用量，不但可以保護(hù)自然植被，建設(shè)對(duì)環(huán)境的破壞，還可以大大的減少二氧化碳的排放，減輕對(duì)大氣環(huán)境的污染。鳳城市現(xiàn)有秸稈氣化站5座，分別是邊門(mén)鎮(zhèn)明亮村秸稈氣化站、寶山鎮(zhèn)大營(yíng)子村秸稈氣化站、雞冠山鎮(zhèn)大地村秸稈氣化站、薛禮村秸稈氣化站、通遠(yuǎn)堡鎮(zhèn)二道坊村秸稈氣化站。根據(jù)實(shí)際用氣量，每天均燃燒秸稈2爐，燃燒秸稈1噸/天，農(nóng)戶根據(jù)需要按表收費(fèi)，每立方米用氣根據(jù)物價(jià)局定價(jià)每立方米用氣價(jià)格為0.6元，每戶農(nóng)民每個(gè)月消費(fèi)30元左右，便可使用清潔、便利的秸稈氣。

通過(guò)實(shí)地調(diào)查，結(jié)合鳳城實(shí)際，提出以農(nóng)作物秸稈為主要原材料的綜合利用模式。