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秸稈綜合利用現(xiàn)狀

 退休工程師 2011-06-27

秸稈就其物質(zhì)屬性來說,是屬于很好的可利用物質(zhì),從古至今,被廣泛利用,可歸納為“五料”,即燃料、飼料、肥料、基料、原材料。 
1.作燃料,是秸稈的主要用途。目前,就全國來說,秸稈仍然主要用于作燃料,占全國秸稈產(chǎn)量的50%以上,秸稈作燃料,仍然以直接燃燒為主,煙熏火燎,不衛(wèi)生,能源利用率僅為13%。近幾年出現(xiàn)了秸稈氣化技術(shù),通過對秸稈不完全燃燒或干餾,獲得可燃氣作燃料。也有將秸稈通過生物發(fā)酵產(chǎn)生沼氣作燃料。這些生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)可提高能源利用2~4倍,但應(yīng)用很少。 
2.秸稈做飼料,歷史悠久。雖然隨著農(nóng)業(yè)機械化程度提高,耕畜減少。農(nóng)用化肥被廣泛利用后,傳統(tǒng)的漚肥逐漸減少了。近些年來,在秸稈大量過剩的地區(qū)出現(xiàn)了秸稈還田。即把秸稈粉碎撒入田間。目前,做肥料所消耗的秸稈量占全國秸稈產(chǎn)生量15%左右。 
3.秸稈做基料,目前主要用于養(yǎng)植食用菌,也有用于蚯蚓養(yǎng)殖和無土栽培的基床,基料所消耗的秸稈量微乎其微。 
4.秸稈作原材料,主要用于造紙。還有少量用于制簾柵、餐盒、包裝板、隔音板、保溫材料、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稈量僅占全國產(chǎn)生量3%左右。 
 三、解決“秸稈焚燒問題”的出路 
    從秸稈的“五料”用途上看,要解決“秸稈焚燒問題”,只能在“作燃料”、“作肥料”上加大力度,因為這“兩料”用量大。 
    1.秸稈氣化做燃料 
       出現(xiàn)“秸稈焚燒問題”后,有關(guān)部門力圖采取生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù),提高燃料質(zhì)量,從而提高使用秸稈作燃料的積極性。從“七·五”開始,國家有關(guān)部門加大了這方面的工作力度,相繼建立了幾百個秸稈氣化示范點,其工藝路線可歸納為三種。第一種是空氣氧化氣化法,即把秸稈放在氣化爐中不完全燃燒,獲得以CO為主的低熱值可燃氣,供農(nóng)民生活用氣。第二種是干餾熱解法,即把秸稈放在熱解爐中進行隔絕空氣干餾,獲得以CH4、H2為主的中熱值可燃氣,供農(nóng)民生活用氣,同時獲得人造木炭和木焦油等工業(yè)產(chǎn)品。第三種是氣化發(fā)電法,即將秸稈氣化獲得可燃氣,再通過燃氣發(fā)電機發(fā)電。 
 秸稈氣化技術(shù)是一種很好的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù),不失其為“消化”秸稈的好方法。然而,目前所采取的在農(nóng)村建設(shè)供100~200戶管道燃氣的秸稈氣化系統(tǒng),存在很多問題,也解決不了“秸稈焚燒問題”。存在的主要問題如下: 
 1)用秸稈制造燃氣與用煤制造煤氣,在本質(zhì)上是沒有區(qū)別的。一個城市能否建設(shè)煤氣供應(yīng)系統(tǒng),不是取決于有原料否,而是取決于該城市的經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r,財政收入情況,市民的文化物質(zhì)水平的高低等因素。在農(nóng)村建設(shè)人工燃氣管道供應(yīng)系統(tǒng),也是由這些因素所決定的。就全國農(nóng)村來看,仍屬于溫飽型的,有些地區(qū)尚達不到溫飽型。在一個相當(dāng)長的歷史時期,農(nóng)村不可能大面積推廣管道化秸稈氣化工程。 
 2)經(jīng)過對農(nóng)村調(diào)查發(fā)現(xiàn),農(nóng)民有吃、穿保證之后,隨著收入的提高,希望改善的生活條件順序為房屋、電、自來水、電視、電話、交通工具、燃料??梢?,燃料排在最后。這說明,就廣大農(nóng)村來說,目前對管道燃氣的需求沒達到相當(dāng)?shù)钠惹谐潭取]有農(nóng)民自身的積極性,靠國家補貼在農(nóng)村建設(shè)管道燃氣是不可取的。 
 3)由于財力有限,國家補貼也有限,目前所建的秸稈氣化供氣系統(tǒng)投資都偏低,隱患很多??梢哉f,在全國所建設(shè)的幾百個秸稈氣化站所制訂的部門標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn),使其氣化系統(tǒng)“合法化”,然而,降低了上百年總結(jié)出來的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),只能是“削足適履”。隱患不除,事故將不斷出現(xiàn),不可能長期運行。

4)秸稈氣化提高了能源利用率,如果用秸稈氣化代替直接燃燒秸稈,不但不能“消化”掉秸稈,反而會增加秸稈過剩。再說,建設(shè)旨在為農(nóng)民供氣的秸稈氣化系統(tǒng),每戶每年有2t秸稈足夠了,一個200戶的氣化站,每年也不過消耗400t秸稈,與大量過剩的秸稈相比太少了。 
5)除了采取干餾熱解法建設(shè)較大規(guī)模的秸稈氣化供氣系統(tǒng)可以做到微利運行外,所有氧化法氣化系統(tǒng)都是沒有經(jīng)濟效益的,既便是工程建成了,維修資金、運行虧損、安全管理等問題都解決不了。從目前已建立的幾百個秸稈氣化站看,基本上都是“國家補貼一部分投資,村里籌集一些資金,建成供氣一段時間,不掙錢就停了下來”。 
6)管道燃氣的建設(shè),是百年大計,必須與村鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃一起考慮。目前農(nóng)民分散居住,建設(shè)管道燃氣系統(tǒng)是短期行為。我國耕地少、人口多,未來農(nóng)村居住點必然是向集中型發(fā)展,有研究表明,30年后的中國農(nóng)村居住點將不少于2000戶。 
2.秸稈還田 
 將秸稈發(fā)酵后施于農(nóng)田中,或者將秸稈粉碎埋于農(nóng)田中進行自然發(fā)酵,都是改善土壤,保證土壤中有機質(zhì)的好措施。目前,國內(nèi)已生產(chǎn)出若干種機械化秸稈還田設(shè)備,并在一些地區(qū)應(yīng)用。然而,秸稈還田存在很大的局限性。我國的人多耕地少,耕地不能采取輪作休耕制,而是一季接一季地耕種,將未發(fā)酵的干枯秸稈埋于農(nóng)田中,沒有發(fā)酵的時間,沒腐爛的秸稈不但起不到肥田作用,反而影響作物出苗率。 
 四、解決“秸稈焚燒問題”的建議 
 1.建設(shè)大型有機肥料生產(chǎn)廠 
把秸稈粉碎,進行快速發(fā)酵制造有機肥料,是一項成熟的技術(shù)。如果在秸稈過剩地區(qū)建設(shè)年產(chǎn)10~50萬t以秸稈為原料的有機肥料工廠,不但可以“消化”掉大量秸稈,同時可以獲得可觀的經(jīng)濟效益。在綠色食品越來越走俏的今天,有機肥料生產(chǎn)具有廣闊的前景。 
 2. 建設(shè)大型秸稈炭化工廠 
如果在秸稈過剩地區(qū)建設(shè)年產(chǎn)炭10~50萬t秸稈炭化廠,每年可“消化”35~165萬t秸稈,同時可產(chǎn)中熱值燃氣0.3~1.2億m3,可供中小城市居民用氣;產(chǎn)木焦油3~15萬t。 
 3. 推廣秸稈炭粉與化肥混合技術(shù) 
把秸稈炭化獲得炭粉,再將炭粉與化肥混合施于農(nóng)田中,可減少化肥流失,提高化肥利用率,可使糧食增產(chǎn)。這是一項成熟的技術(shù),不但“消化”大量秸稈,同時,減少化肥污染,提高糧食產(chǎn)量也是很明顯的。 
 4. 建設(shè)大型秸稈發(fā)電廠 
不論是將秸稈粉碎進行噴粉燃燒發(fā)電,還是將秸稈壓塊燃燒發(fā)電,技術(shù)上是成熟的。如果在秸稈過剩地區(qū)建設(shè)一座20萬kW秸稈發(fā)電廠,不但每年可“消化”掉180萬t秸稈,而且還可獲得可觀的經(jīng)濟效益。 
 5. 開發(fā)秸稈類煤化應(yīng)用技術(shù) 
我國對煤炭的應(yīng)用是很廣泛的,特別是大工業(yè)生產(chǎn)中用量很大。如果秸稈類煤化應(yīng)用,其消耗量是相當(dāng)大的。類煤化應(yīng)用方法很多,目前可以采取摻混方法,將秸稈固化、顆?;?、粉沫化后,摻入相當(dāng)?shù)拿禾窟M行利用。曾有試驗表明,將10%的秸稈粉摻入煤炭煉焦中,可增加煤氣產(chǎn)量,焦炭無明顯變化。 
 6.建設(shè)大型秸稈固化裝置

將秸稈粉碎,在高壓力下制成密度大于1.0的人造棒的技術(shù)是成熟的。如果在秸稈過剩地區(qū)建立大型秸稈固化裝置,可把松散的秸稈制成類木棒,便于保存,便于運輸,便于進入大工業(yè)中利用。 
關(guān)于秸稈收集和運輸問題,只要形成了大規(guī)模應(yīng)用,收集和運輸也將隨之形成專業(yè)化行業(yè)。我國煤炭的運輸半徑在800km以上,且在運輸中易產(chǎn)生粉塵污染。而秸稈的運輸半徑比煤小得多,且不會產(chǎn)生污染

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