秸秆资源饲料化利用 2农作物秸秆资源化利用限制因素分析

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秸秆资源饲料化利用 2农作物秸秆资源化利用限制因素分析

随着我国的改革开放和农业技术的飞速发展,农业经济效益取得了巨大的成就,为了减少和消除农业固体废弃物的不当处理对农业自身生产及环境带来的危害,对农业生产所产生的作物秸秆进行回收和资源化利用势在必行。

1农作物秸秆的来源及资源量

农作物秸秆主要是纤维性废弃物,其主要包括谷类作物秸秆如稻秸、麦秸、玉米秸等;豆类秸秆如大豆、绿豆等;薯类秸秆如甘薯藤、马铃薯藤、红薯藤等;棉花秸秆;油料作物秸秆如花生秆、油菜杆、芝麻杆等;棉花、甘蔗、麻类秸秆等多种农作物秸秆。

我国是农业大国,秸秆资源丰富,种类有近20种,且产量巨大。由于秸秆产量未列入国家有关部门的统计范围,其产量一般依据农作物的产量以及作物秸秆比率[1]估算得到,估算式[1]为:Sn=,其中

Sn是秸秆资源量;

i是秸秆品种编号,1,2…n;

Si是第i种作物产量;

di是第i种农作物的秸秆比(产)率。

从2006中国统计年鉴的作物产量可得表-1,由表-1可以看出,2005年我国主要作物秸秆产量约为6.27亿吨,其中稻秸1.75亿吨占秸秆总量的28%,麦秸1亿吨占秸秆总量的16%,玉米秸1.9亿吨占秸秆总量的30.5%。可以看出谷类作物秸秆是秸秆的主要部分,合计约4.66亿吨,约占秸秆总量的75%。

表-12005年我国主要作物秸秆资源量

单位:万t

各种农作物秸秆占秸秆总量比例(%)

2秸秆的成分和特性

由于农作物的品种和产地不同,秸秆的物质组成、理化性质、工艺技术特性存在较大的差异,表-3列出了一些秸秆的组成成分。

表-3秸秆的成分组成

单位:干物质%

但作物秸秆也有其共性,①在成分组成上主要是糖类,且以纤维素、木质素、淀粉为主,其中C、H、O的总含量达

70%-90%,另外含有一定量的粗蛋白、粗脂肪和氮、磷、钾、钙等矿物资。②在物理技术性质上普遍存在表面密度小、韧性大、抗拉、抗弯、抗冲击,且干燥的秸秆对热、电的绝缘性和声的吸收能力较好。③干燥的秸秆具有良好的可燃性,秸秆燃烧值约为标准煤的50%,即每2t秸秆的热值就相当于1t煤。而且其平均含硫量只有3.8‰,而煤的平均含硫量约达1%,燃烧后灰分少,且还可以作为优质钾肥。

由秸秆的物质组成、结构构造或物理技术特性的某种特点通过一定的加工而得到充分利用。依据利用目的的不同,其利用价值主要有:①利用其营养成分制作肥料或饲料。②利用其含热量和可燃性作为能源使用。③利用其物理技术特性,生产质轻、绝热、吸声的植物纤维增强材料。④提取有

农作物秸秆资源化利用的限制因素分析

□王新杰[1][2]胡俊梅[3]

([1]重庆大学资源及环境科学学院重庆400044;

[2]伊犁师范学院奎屯校区新疆?奎屯833200;

[3]新疆大学科学技术学院新疆?乌鲁木齐830047)

摘要:我国的农作物秸秆的资源量非常巨大,从其组成成分来看,秸秆的利用可分为:秸秆还田(肥料化)、秸秆饲料化、秸秆燃料化和作为工业生产原料四个方面。秸秆的资源化利用不但能够减少以至消除农业废弃物危害,而且其本身的回收和资源化利用会对农业生产过程提供丰富的能源和物质投入,从而减少农业生产过程的外部投入,达到节约资源,降低生产成本,增加农业收入,形成农业的可持续发展。但是在作物秸秆利用过程中存在着政策、意识、资金和技术上的问题,本文就其利用过程中存在的问题做简要的分析。

关键词:秸秆资源化利用限制因素

中图分类号:F270文献标识码:A文章编号:1007-3973(2007)11-058-2

资源与环境

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科协论坛?2007年第11期(下)

机或无机化合物,生产化工原料或产品。由此可将其利用可归纳为秸秆还田、秸秆饲料化、秸秆燃料化和作为工业生产原料四个方面。

3秸秆利用的限制性因素

秸秆资源的利用前景广阔,但就现阶段的利用情况来看需要对一些普遍存在的问题给予重视,特别是对基础设施薄弱的我国广大农村地区由为重要。主要问题有:

3.1有关农作物秸秆的资源化利用的政策、法规需要完善我国秸秆的资源巨大,处理不当对环境和农业可持续发展将产生阻碍作用。但是,目前我国还没有一套行之有效的固体废弃物再生利用的政策法规,只有《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》这样一部笼统的、操作性不强的法律。《秸秆禁烧和综合利用管理办法》也只是为了保障交通运输的安全对秸秆的焚烧区域做了规定。其他的政策只散见于其他法律、法规中,可操作性极差,使职能部门难以执行。在实质上的资金、技术保障、税收、应用推广等方面都没有得到切实的支持,即使对于已经颁布的减免税收法规,也如同虚设,只有很少部分的秸秆被回收利用。

3.2农作物秸秆的资源化利用的全民意识没有完全树立我国广大农村地区环境保护意识还比较薄弱,秸秆的资源价值没有完全被人们了解,田间秸秆往往是一烧了之,即污染环境,也浪费资源。

3.3农作物秸秆的资源化利用的安全性不高

由于有毒有害及重金属处理技术的限制,使秸秆资源化利用的安全性不高。如在秸秆直接还田中,秸秆中的虫卵、带菌体等一些病虫害,在秸秆粉碎过程中无法杀死,还田后留在土壤里,病虫害直接发生或者越冬来年发生。由于大量使用农药化肥等化学品,作物秸秆中会残留重金属和难分解的农药,这些重金属以及农药等有毒有害物质可能通过秸秆饲料化过程,通过食物连危害人类。

3.4农作物秸秆的资源化利用在一定程度上受气候和季节的影响

由于农作物生长的季节性,作物秸秆也具有季节性,且稳定性较差,需要一定的资金投入对其采取相应的措施进行处理,另一方面,秸秆的产生时间比较集中,一般在7到10月间,且一次性产量大,资源化利用的装置、设施的规模以及处理量都难以设计,使其利用受到极大限制。秸秆在生物转化利用过程中,对温度有一定的要求,特别是在北方寒冷的冬季,需要投入额外的能源才能保证转化过程的顺利进行,这样导致生产成本增加。

3.5农作物秸秆的资源化利用需要一定的技术保障我国秸秆资源化的规模利用在近几年来,取得了一定的进步,但在技术水平上同世界发达国家比还存在很大差距。如在我国现行的热解气化技术所采用空气煤气制气法,所得燃气的热值较低,并且还有焦油问题。在推广气化集中供气技术的进程中,许多示范工程正是由于焦油堵塞管道无法清除、秸秆气热值低、管理不善等问题先后关闭。据了解.早期兴建的气站目前至少有一半以上处于废弃状态[5]。又如在秸秆生物转化技术中,秸秆发酵生产乙醇,由于秸秆中的纤维素被微生物利用率较低,使生产效率不高,而且要进行酸碱处理,在收集乙醇时能耗较高,使其利用不具有竞争性。秸秆发酵制取沼气的工艺中,沼气规模化利用还没有成熟的低成本技术。这些都限制着秸秆资源规模化的高效利用。3.6农作物秸秆资源的可得性和运输成本限制了秸秆的资源化利用

农作物秸秆的主要产量集中于广大农村地区,而其资源化利用的装置、设备往往选择在交通比较发达,基础设施比较完备的城镇,加之缺乏相应的政策、法规的规范和鼓励,农民的收集积极性不高,使秸秆的可获得性较差。同时,交通运输成本也较高,增加了加工企业的生产成本。

3.7农作物秸秆资源化利用的开发经费不足

农作物秸秆的处理一次性投资较高,对广大农村地区来说,农民无力承担,需要在政府的支持下,多方筹集资金投入。此外,秸秆利用的基础性研究和科技人员的培养也需要政府大量的资金投入。这样才能保证农作物秸秆的有效利用,减少对环境的污染。

4结束语

在广大农村地区,秸秆的利用不仅可以提高农民的生活水平,也有助于农村地区的可持续发展。对于秸秆的资源化利用,单纯采用某一种利用方式,秸秆能量转化率和利用率会受到限制。因此,根据各类秸秆的组成特点,因地制宜,把其中几种方法有机地组合起来,形成一种多层次、多途径综合利用的方式,从而实现秸秆利用的资源化、高效化和产业化是未来必然趋势。

在推动秸秆资源化利用过程中,各级政府必须对秸秆资源化利用予以重视,应该在政策、法规上对其利用方面给予明确规定,包括项目的选择、生产厂家的建立与管理以及扶持办法等,通过提供必要的财政、税收和技术支持,采取切实可行的激励措施。以提高农民的环保意识,加强秸秆利用企业在市场中的生存能力,克服秸秆资源化技术实施过程中所面临的市场障碍。建立健全技术和人才支持体系,积极将现有的综合利用技术中已经比较成熟的进行大力推广。对于秸秆的分散性和难回收特点,应建立资源化技术和市场信息体系,以利于加强交流合作。

目前秸秆资源化利用的外部环境对于其研究和推广非常有利,再生资源事业健康持续的发展,优化农村地区能源消费结构,保护生态环境,这些都对实施秸秆可持续的资源化利用具有重要的现实意义。

参考文献:

[1]袁振宏,吴创之,马隆龙.生物质能利用原理与技术[M].北京:化学工业出版社.2005,16,296.

[2]陈昆柏.固体废物处理与处置工程学.[M].北京:中国环境科学出版社.2005,297,298.

[3]宁平.固体废弃物处理与处置[M].北京.高等教育出版社.2007.238-240.

[4]杜延红.可再生资源农作物秸秆综合技术利用分析.[J].农业环境与发展.2004(5)33-34,289-292.[5]万晓红.秸秆资源化利用技术分析及新途径探讨[J].农业环境与发展.2006(8)38-42.

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