作物秸秆综合利用探讨

1、作物秸秆综合利用探讨,主要内容,?,一、作物秸秆概况,?,二、秸秆综合利用技术简介,三、我国秸秆综合利用现状分析,四、秸秆综合利用展望,?,?,一、作物秸秆概况,?,农作物秸秆分,粮食,和,经济,作物,两大类，前者包括麦秸、,稻秸、玉米秸秆和高粱秸秆、,后者包括棉花杆、芦苇杆、麻,杆、芝麻杆、油菜杆、豆杆、,葵花杆等。此外农作物加工剩,余物，比如稻壳、花生壳、油,菜壳和甘蔗渣等，也属于秸秆,范畴。,?,农作物秸秆主要组成成分为木素、纤维素和半纤维素以及,一些灰分杂质，富含有机质和氮、磷、钾、钙、镁、硫等多,种养分，是重要的生物质能源和宝贵的绿色可再生资源，也,是当今世界公认的仅次于煤炭、石油和

2、天然气的第,4,大能源。,表,1,几种作物秸秆的化学组成（干重）,%,秸秆种类,秸秆：粮食,粗纤维,灰分,果胶质,木质素,纤维素,半纤维素,稻草,麦秸,玉米秸,1,：,0.632,1,：,1.366,1,：,2.0,35.6,36.7,29.3,13.39,6.04,4.66,0.30,0.45,12.50,18.00,22.00,32.00,30.50,34.00,24.00,23.50,37.50,2%,?,据联合国环境规划署,报道，世界上种植的,利用,各种谷物，每年可提,供秸秆,17,亿,t,，但被,98%,未利用,利用的秸秆废弃物不,足,2%,。,图,1,世界秸秆资源利用情况,（年产,

3、17,亿,t),?,我国各类农作物秸秆资,源十分丰富，年产量达,7,亿,t,左右，其中稻草为,2.3,亿,t,，,36%,33%,稻草,玉米秆,玉米秆为,2.2,亿,t,，豆类和秋,杂粮作物秸秆为,1.0,亿,t,，花,生和薯类藤蔓、甜菜叶等为,1.0,亿,t,。其中,稻草秆和玉米,秆,占总产量的,64%,。,31%,其它,图,2,我国主要农作物秸秆产量所占比例,我国每年,7,亿多吨的秸,秆，其中约,0.28,亿吨用于造,纸，,1.13,亿吨用作饲料，,1.08,亿吨还田，,3.5,亿吨用作,58 %,5%,19%,造纸,饲料,还田,18%,燃烧,燃料或就地荒烧，秸秆的,利,用率,约为,33,

4、，,而其中经过,技术处理的仅占,2.6,。,图,3,我国秸秆利用情况（年产,6,亿,t,）,主要利用,：,燃料、还田、饲料、造纸,二、秸秆综合利用技术简介,1.,秸秆还田,2.,作为饲料,3.,能源材料,4.,加工材料,5.,精细提取,1.,秸秆还田,秸秆还田后，土壤中氮、磷、钾养分都有所,增加，尤其是,速效钾,的增加最明显，土壤活性有,机质也有一定的增加，对改善土壤结构有重要作,用，秸秆覆盖和翻压对土壤有良好的保墒作用，,并可抑制杂草生长。,直接粉碎还田：,这种方式简便，易操,作，但能耗大，难以推广。,堆沤发酵还田：,作为有机肥效果良好，,但是堆沤发酵时间长、产生,的异味对环境有一定影响。,

5、燃烧后的草木灰还田,：,田间焚烧带来环境污染，有,机物大量损失，剩下的仅有无机,灰分，这种方式应坚决予以废止。,秸秆制造有机肥,：,秸秆养畜过腹还田技术秸秆富含有,机质，消化秸秆为主的有机肥工厂将大量的农作物秸秆集中,起来，利用高效微生物发酵，生产出优质的商品有机肥。秸,秆经过禽畜过腹消化后的排泄物，经过了动物体内微生物作,用，是一种很好的土壤有机质肥料。,2.,作为饲料,.,传统饲料：,是以秸秆直接养畜、过腹还田的方式进,行的。未经处理的秸秆不仅消化率低,粗蛋白含量低,而,且适口性差,采食量也不高。,.,青贮、氨化饲料：,是,秸秆作为饲料的一种新的科,学方法，效果较好。但受收,获季节的限制，

6、需要有一定,的设施。目前规模尚不大。,3.,作为能源,.,传统能源：,秸秆一直是农村的主要生活燃料之一。,而现在由于生活水平的提高，工作节奏的加快，农民已经,不愿再烧秸秆，部分地区已改烧煤或液化气。,.,秸秆气：,目前有,气化气,和,沼气,两种。,气化气,:,是根据空气流体力学及热学原理，使炉里的秸,秆在一定的温度及空气的作用下充分裂解产生可燃气体。,沼气,:,是秸秆利用的一种办法，适合于家庭、小规模的,利用，但实现大规模工业化利用有一定难度。,.,秸秆制煤技术,生物质煤是农作物秸秆、锯末、糠渣、生活垃圾等在,不添加任何黏合剂的条件下，采用生物化学技术煤化、调,质后高温、高压制成的黑色方块燃料

7、，这种生物质颗粒既,可作为一般燃料使用，含硫低、火力旺，被誉为“绿煤”。,成型后的秸秆煤炭，体积是原秸秆的,1/30,，密度为,0.1,1.4g/cm,，热值为,13395.21,23023 kJ,，燃烧时间为,1,4,h,，成本,200,元,/t,，便于储存和运输。,.,秸秆发电技术,农作物秸秆发电是利用秸秆燃烧或秸秆转化可,燃气体燃烧发电的技术，一般分为：秸秆直燃发,电技术、秸秆一煤混合燃烧发电技术和秸秆气化,发电技术。,4.,加工材料,.,秸秆编织制品加工,秸秆可以用来编织各式各样的编织品，如草帘、,草包、草苫，可用作保温材料和防汛器材，还可编织,草帽、草垫、秸秆花辫、精密席面等工艺品和

8、日用品。,生产加工秸秆制品成本很低，利润十分可观。,.,秸秆制板,麦秸和稻草则可以作为人造板的主要生产原料。尤其,是麦秸的主要化学成份与阔叶木材十分类似，是木材的良,好可替代原材料。麦秸、稻草用于造纸所产生的大量废液,难以处理，而用于生产人造板则不存在环境污染问题。,.,制作可降解材料,可降解缓冲包装材料中代表,性产品主要为纸浆模塑、淀粉或,淀粉植物纤维发泡材料和植物纤,维类缓冲包装材料，现已成为现,代包装材料发展的热点产品。,.,秸秆造纸,秸秆制浆造纸，会产生大量的黑色污染。因此，国内,研发的重点是非木材植物纤维材料造纸废液的处理。造纸,废液所含的污染杂质中，约有,33,为无机物，主要是,N

9、aOH,和,SiO,2,等，约,66,为有机物，主要是木质素、半纤维素、,糖类和有机酸等。围绕废液难题，国内很多企业都提出了,很多解决方案，并进行过很多尝试。目前，比较成熟的技,术是回收碱、提取木质素和制取木糖浆。,5.,精细提取,通过热解、液化、气化等多种化学、化工手段制取,氢气,、,燃料乙醇,、,燃料甲醇,、,生物柴油,、,生物油,、,生物质醋,液等,多种生物质化学产品，还可以合成各种聚合物及平台化合,物等。秸秆综合利用的生物质化学产品有着极高的运用前,景，如附产物生物质醋液是一种含有酸类、醇类、酯类、,醛类、酮类、酚类等多种化学成分的液体产物，可用于家,畜饲养的消毒、杀菌液、除臭剂；用于

10、农药、助剂、促进,作物生长的叶面肥，在有机作物中效果明显。,除以上,5,点之外，秸秆还可以作为栽,培食用菌技术的原料，还可以加工彩瓦，,也可以循环利用，如沼气池里的液体与废,渣都可以再利用。,三、我国秸秆综合利用现状分析,?,1,技术不够成熟,2,秸秆综合利用技术单一,?,?,3,秸秆大规模收集和跨季节储存非常难,4,秸秆使用成本没有得到充分估计,?,?,1,技术不够成熟,如秸秆固化成型燃料技术，不完善之处是挤压,成型模具磨损严重；秸秆直燃发电存在高温过热器,氯腐蚀和秸秆适应性等问题；秸秆气化集中供气存,在气体热值低、焦油含量高等问题；秸秆热解液化,存在设备结构复杂和生物油应用技术没有跟上等问

11、,题；秸秆发酵生产燃料乙醇存在纤维素酶工业化批,量生产困难等问题。,?,2,秸秆综合利用技术单一,专业化、针对性低，如秸秆颗粒饲料加工技术,单一，仍然是处于粗加工阶段。与国外先进技术相比，,急需形成一个将生物学、营养学、动植物学综合交叉,的研究方式及其科研成果来提高农作物秸秆饲料化生,产水平。根据不同植物纤维、不同动物的消化特点，,获得不同种类的饲料源。,?,3.,秸秆大规模收集和跨季节储存非常难,秸秆资源具有季节性，且分布分散、密度低、,易腐烂霉变和引发火灾，但秸秆大规模收集和跨季,节储存非常困难。,?,4,秸秆使用成本没有得到充分估计,农作物秸秆从田地里产生，到作为能源原料,使用，中间需要经过很多环节，都需要消耗劳动,力成本，所以秸秆的使用成本，按单位能量计算，,至少与煤炭价格相当。当前秸秆综合利用的政府,补贴只能抵消秸秆利用带来的成本损失。,四、秸秆综合利用展望,目前，我国秸秆利用总体程度不高，秸秆存储,难度大、技术和装备达不到、新技术应用规模较小，,尤其是适宜农户分散经营的小型化、实用化技术缺乏，,各项技术之