中国秸秆行业发展趋势分析

1、中国秸秆行业发展趋势分析一、技术发展趋势分析1、我国秸秆资源化利用现状及其技术趋势我国秸秆资源化技术呈现多元化发展。如秸秆还田、制有机肥料、秸秆气化及压块燃料、动物饲料、作造纸业和纺织业的原料及秸秆培养食用菌等等。但与西方某些国家相比还有相当大的差距，相当多的一部分农作物秸秆仍被弃置在田间地头和河沟，或者焚烧。(1)秸秆还田技术。这是我国秸秆资源化利用中最原始古老的技术，尤其是直接还田技术因其易被掌握，在目前仍被大量应用。间接还田技术中的沤制还田、过腹还田、过圈还田在农村也普遍使用，而高温造肥及厌氧消化后的高效清洁的现代还田技术还不够成熟，还有许多因素制约它的发展。(2)秸秆气化技术。20世纪

2、80年代初我国就开始对生物质气化技术进行了研究，主要研制出三种形式的气化炉：上吸式、下吸式、层式下吸式，然而研究的步伐远迟于某些发达国家。目前我国在生物质热分解气化研究上有较大发展，从单一固定床气化炉到流化床、循环流化床、双循环流化床和氧化气化流化床；由低热值气化装置到中热值气化装置；由户用燃气炉到工业烘干、集中供气和发电系统等工程应用。我国已建立了各种类型的试验示范系统，目前我国的低热值秸秆气化效率在70左右，其自行研究开发的气化集中供气技术在国际上已处于领先地位，有的应用设备已开始商业运作。例如：山东省能源所成功地研制成XFL系列型生物气化机组及集中供气系统，被列人"星火&quo

3、t;示范工程；中科院广州能源所研制的上吸式生物质气化炉，燃气的热值达到了8360kJ以上；江苏省吴江市生产的稻壳气化炉，用碾米厂的下脚料气化后进行发电，其发电机组达160kW。生产低热值燃气的固定床、流化床生物质气化装置也相继研制成功，并开始投放市场，如在山东、河北、北京等地，ND型、XFF型、GMQ型等下吸式气化器已用于燃气供热和农村集中供生活用燃气。已有100多套容量为60240kW的稻壳气化发电机组投入运行，生物质燃气发电机组也已开发成功；这些气化装置的特点是操作比较简单，但燃气热值一般在5MJm3左右。生产中热值煤气气化设备的研制也取得了初步成果，如热载体循环的木屑气化装置获得了11M

4、Jm3以上的煤气，单产达到10Nm3kg左右；固定床式干馏气化产气量达到330m3d，煤气转化率在40左右。为了进一步推广应用，国内一些高等院校和科研院所在生物质热解特性、焦油裂解、煤气净化等方面做了大量应用研究，取得不少成果。总体看来，我国秸秆气化技术已相当成熟，且集中供气在我国也具有良好的市场前景。(3)秸秆成型技术。我国对秸秆成型技术的研究是从"七五"期间开始的，"八五"期间，中国农机院能源动力所、辽宁能源所、中国林业科学院林产化工所、中国农业工程研究设计院，他们对生物质冲压技术及装置，挤压式压块技术及装置，烘烤技术及装置，多功能炉技术进行了攻关研

5、究，解决了生物质致密成型关键技术。成型设备主要有活塞冲压式、螺旋挤压式、环模滚压式等几种类型。采用螺旋挤压式，生产能力多在100-200kSh，电机功率7.5-18kW，电加热功率2-14kW，单位产品电耗为70-120kW·ht ，加工成型的燃料为棒状，直径50-70mm。随着炭化技术研究成果的出现，我国在生物质成型技术上取得了可喜的成绩。西北农林科技大学已经研制出JX7.5、JX11和SZJ80A三种植物燃料成型机。为 了提高燃料热值，又研制出TW40型炭化炉。全国40多个中小型企业也开展了生物质成型这方面的工作，如江苏省句容县石狮成型燃料厂，拥有MD两台，干燥设备一套，年产量9

6、60t，产品价格200元t ，年利润2.338万元；湖南省新晃县步头降乡实验厂，有C1001型碳化设备，年产量396t ，年利润2470万元，产品价格400元t；辽宁省沈阳郊区机制木炭厂，有2台成型机，3台炭化炉，年产量为300t，产品价格1 700元八，年利润26.65 万元等等。(4)秸秆制沼气技术。秸秆经厌氧发酵后产生沼气，副产物是沼渣、沼肥、沼液。沼渣可用来喂养猪、鱼，沼肥可作有机肥和理想的土壤改良剂，沼液可用作"广谱性生物农药"和种子浸和液。我国的大中型沼气工程的建设开始于上世纪50年代，近年来进入了稳步和健康的发展阶段。建成的一批类似于南阳酒精厂、杭州浮山养殖场

7、和上海星火养殖场的大中型沼气工程，在厌氧消化技术、技术经济指标、工程设计及规模等方面，都达到了较高水平。我国在大中型沼气工程方面已掌握了几套技术先进、工艺可靠和设备配套的工程技术，并拥有一批专业科研人员和丰富经验的工程技术队伍，以及初步规模的产业体系，已具备了在全国大规模推广条件。当然，秸秆最科学、最合理的利用技术是先把秸秆氨化制成饲料，经牲畜过腹后人沼气池产生沼气，把副产物沼渣和沼液作高效有机肥和养殖营养饵料。这项沼气技术既利用了秸秆资源，又从饲料、燃料、肥料这三方面实现良性循环。目前这项技术已被纳入农村经济可持续发展战略之中，且取得了举世瞩目的成效。(5)秸秆加工饲料技术。当前，秸秆饲料加

8、工中应用较多的是秸秆青贮、氨化、碱化一发酵双重处理、膨化饲料、热喷(在热喷装置中用饱和水蒸气喷秸秆)、微生物发酵贮存及生产单细胞蛋白技术，其中碱化一发酵双重处理和热喷技术是目前较理想的技术。经报道，秸秆经热喷后，消化率可提高到50，利用率可提高到2-3倍。秸秆微生物处理技术难度很大，据联合国粮农组织专家介绍，世界各国微生物处理实用技术的推广也极为有限。在生产单细胞蛋白技术上，湖南采用"循环式二级释酸水解"糖化工艺，通过菌株混合研究，用稻壳生产单细胞蛋白早已取得成功。最近，中国科技大学绿色化学研究室的"秸秆生化饲料研究与工业化示范"课题的最新成果，成功地通

9、过生物技术把秸秆转化为动物饲料。看来，"膨化一发酵"、"热喷一发酵"等多元复合技术是一种很有市场前景的秸秆饲料加工技术。2 秸秆资源化技术的发展方向(1)秸秆养畜。我国每年生产粮食4.9亿t的同时也生产了6亿t秸秆，加之大量的薯、芋藤、蔓和可以利用的草木农作物，远远大于牧区的牧草产量，这是巨大的饲料源。如果其中一半用于养畜，则肉食品的产量将增加5倍。因此秸秆养畜是我国秸秆资源化中的一个发展趋势。(2)秸秆生产全降解快餐盒。利用稻麦草浆做的快餐盒各项指标良好，价格低廉，而且生产过程中无毒、无污染，原料来源广泛。被扔后能很快降解，能增加土壤肥力，不构成环境威

10、胁；焚烧时也无毒气放出，不会构成威胁大气质量，颇受环保部门欢迎。一条生产线设备投资150万元，日产3万个，每年利润108万元，设备投资回收期15年左右，既有社会效益又有经济效益，应为今后秸秆资源化技术的发展方向之一。(3)利用秸秆与畜禽粪便好氧堆肥或秸秆堆肥技术制造有机复合肥，可拟建大型有机肥料生产厂，其市场前景相当广阔。(4)在目前气化技术相当成熟的条件下，进行高效低耗秸秆气化技术的研究与开发，建设大中型秸秆发电厂，其经济效益是不容置疑的。(5)加快农业机械具的研制和开发，进一步完善直接还田技术；加大在秸秆还田技术及其对土壤理化和生物学性质的影响与调控方法的研究力度。(6)加强与高校科研单位

11、合作联合攻关研究新技术，拓展秸秆资源化的途径，提高其利用价值。如以沼气为纽带的多种经营的道路，准备把沼液大范围地推向市场。总之，农作物秸秆资源化技术是一项综合性、边缘性科学技术。各地农业，农机，畜牧等部门要加强领导，制定规章，齐抓共管，与科研部门一道研究优化有地区代表性的实用技术，通过示范村，示范乡，示范县的建设，在一定区域内集中产生秸秆综合利用的规模效益。展望未来，中国秸秆资源化技术的发展前景相当广阔。二、产品综合利用发展趋势分析农作物秸秆目前主要有四种利用途径（简称四料）饲料，喂家禽；肥料，施于田；燃料，直接用于燃烧或经气化、沼化集中供燃；原料，用于制作工业纸浆，新型建材板等。主要的综合利

12、用方式及发展状况如下：1秸秆养畜，过腹还田。这是一种效益很高的秸秆利用方式。秸秆经过青贮、氨化、微贮处理，饲喂畜禽，通过发展畜牧增值增收，同时，秸秆过腹还田。自1992年国家开始实施秸秆养畜示范基地建设以来，秸秆养畜过腹还田工作取得了可喜成绩。全国秸秆养畜示范县大部分集中在中原、东北、华南地区。要把我国建设成为农业强国，畜牧业产值占农业总产值的比重应达到50%左右，因此我国利用农作物秸秆发展畜牧业的潜力还很大（我省情况略）。目前从技术上讲，秸秆青贮、氨化及微贮技术比较成熟，需进一步研究的是进一步优化饲料配制和秸秆饲用率高的农作物品种选育。"随着社会与经济的发展，我国农业面临着巨大的挑

13、战。主要表现在：一是总人口在相当长的时间内仍会持续增长；二是耕地总面积在不断下降；三是人民生活水平的提高，对农产品的需求不断增加。因此，实现农业的可持续发展，保护主要农产品的有效供给，是一项艰巨的任务。"（摘农业部文件）。实践证明，充分利用秸秆养畜、过腹还田，实行农牧结合，形成节粮型畜牧业结构，是一条符合我国国情的畜牧业发展道路。通过推广秸秆养畜、过腹还田项目，可以较大幅度增加牛、羊肉产量，丰富菜篮子市场，改善人民群众的膳食结构；可以节约饲料用粮，缓解粮食供需矛盾。同时提高了秸秆资源的利用率。扩大推广该项目，可以解决部分剩余秸秆的利用问题。2秸秆作为有机肥还田利用。秸秆作为有机肥料还

14、田加以利用是目前最普遍的利用方式。还田利用方法有三种：秸秆堆沤还田、机械化秸秆还田和利用生化快速腐熟技术制造优质有机肥施于田。1）秸秆堆沤还田也称高温堆肥，是一种传统积肥方式，它是利用夏秋季高温季节，把秸秆堆积，采用厌氧发酵沤制，其特点是时间长，受环境影响大，劳动强度高，产出量少，成本低廉。现已发展了推广应用"301"菌剂、催腐剂、"HEM"菌剂、酵素菌等快速堆沤秸秆还田技术，缩短了沤制时间。目前农村只少量采用，适用于农户分散小规模应用。2）机械化秸秆还田。小麦秸秆和玉米秸秆经机械粉碎直接还田，每亩还田量350-500千克。机械化秸秆还田是近年来农业及农

15、机推广部门为解决剩余秸秆的利用问题而大力推广的项目，即采用联合收割机或大马力拖拉机配带的秸秆还田机，在地里直接将作物秸秆粉碎，再用深耕犁翻埋到土壤深处去，其特点是作业机械化程度高，秸秆处理时间短，腐烂时间长，是用机械对秸秆简单处理的方法。1999年农业部选择北京、天津、石家庄、济南、西安、郑州、沈阳、上海、南京等十大城市和京津溏、京石、沪宁、济青四条高速公路为重点地区，并分别与北京、天津、江苏、陕西等省市签订了秸秆焚烧和利用协议。农业部分别补助各省、市资金，用于重点地区推广秸秆还田技术，各省市和地方财政分别以不低于1：1的资金与农业部项目资金配套。这项政策和各地方的相关政策，大大推动了机械化秸

16、秆还田的进程。到目前全国秸秆直接还田面积达到小麦、玉米播种面积的 %，我省现拥有秸秆还田机 万台，联合收割机 台，秸秆直接还田面积约 万亩，占小麦、玉米播种面积的 %。从目前的情况看，由于碎秸秆在土壤里不能很快腐烂，影响犁耕和旋耕作业，特别是不利于小麦的播种而难于被农民接受，因此推广效果不佳。近一两年来，农民多使用秸秆还田机将秸秆粉碎之后，再付之一炬，一烧了之，如此既达不到秸秆还田的目的，又增加了农业成本，还污染了环境。所以秸秆直接还田的推广要综合农业生产效率与效益，把握推广程度。3）利用生化快速腐熟技术制造优质有机肥施于田。这是一种应用国际90年代先进生物技术，使用现代化设备和手段控制生产过

17、程，将秸秆制造成优质生物有机肥的先进方法，在国外已实现产业化，其特点是：用高新技术进行菌种的培养和生产，用现代化设备控制温度、湿度、数量、质量和时间，经机械翻抛、高温堆腐、生物发酵等过程，将农作物秸秆等农业废弃物转换成优质有机肥。具有自动化程度高（生产设备1人即可操纵），腐熟周期短（4-6周时间），产量高（一台设备可年产肥料2-3万吨），无环境污染（采用好氧发酵，无恶臭气味），科学配比肥效高等其它方法无可比拟的优点，是当前利用高新技术，大规模高效率生产有机肥料的最佳途径。利用生化快速腐熟技术制造优质有机肥，是近年来为满足农作物特别是经济作物对有机肥的需求而引进的新技术。近些年来，为追求农业增产

18、，农作物和蔬菜作物大量施用化肥和低品质农杂肥（鸡粪等家禽粪便），严重地影响了农产品的品质和土壤环境，特别是因劣质农杂肥的施用会给农作物带来严重病虫害，而不得不施用大量的农药，造成农产品农药残留严重超标，大大降低了农产品的品质，致使食用后人体素质下降，甚至对人类的繁衍构成威胁，且水源受到严重污染，造成水体富营养化等。当前我国农产品状况已给我国农产品出口贸易造成了极不利的影响，出现了被动局面。因此，大量化肥和劣质农杂肥以及农药的使用已经成为危机人民生活、社会及经济发展和子孙后代的一大公害。社会急切呼唤绿色食品和无公害食品，这是社会进步和人类文明进步的需要。“十五"期间，我国农村经济结构要

19、做进一步调整，特别是面对我国加入WTO的新形势，绿色农业和无公害农业是必然的发展趋势，而绿色农业和无公害农业迫切需要发展有机肥工业。将秸秆制造成优质生物有机肥，一方面为绿色农业生产提供大量的有机肥；另一方面，可有效地解决目前剩余秸秆焚烧处理造成的浪费和污染环境这一项亟待解决的问题，一举两得，利国利民。目前全国蔬菜播种面积达 万公顷，山东省已近 200万公顷。随着人们对环境、生态、生物链，可持续发展的理念越来越深入人心，营养、健康、无公害的绿色食品乃至有机食品日益成为大众生活之必需，提高农产品品质也成为发展外汇农业之必需，有机肥的需求量会迅速增大，有机肥市场前景广阔。目前全国已建有个有机肥厂，年

20、生产有机肥约 万吨。山东建有山东绿丰生态环保工程公司、青岛绿州源新技术有限公司正在与有关科研机构进行"利用农作物秸秆生产无公害生物有机肥技术"研究和有机肥生产，已达到年生产有机肥 万吨的规模。现存在的问题主要是使用设备均为引进设备，价格达150余万元，其引进技术消化吸收和国产化问题还没有得到解决。3用于农村能源建设。农村可再生能源的综合开发和利用是我国农村能源建设的重要组成部分,在各级政府的大力推动下,近年来得到了长足的发展。目前主要有两种秸秆转化为燃气的方法：一是秸秆气化。即通过作物秸秆缺氧燃烧，产出以一氧化碳为主要成分的可燃气体；二是秸秆厌氧发酵产出沼气。即通过作物秸秆

21、适配人畜粪在厌氧条件下发酵产生出含甲烷为主要成分的可燃气体。这些气体在稍高于常压的状态下，通过PVC管道送往农户，使用起来类似于城市的管道煤气。以沼气、生物质能为重点的农村可再生能源建设，缓解了农村地区能源供应短缺的情况，改变了农村传统的生火做饭的模式，满足了农民对高品位能源的需求，提高了农民生活质量，适应了现代化新农村的发展需求，同时消耗掉了大量的农作物秸秆，是一种可实现秸秆处理规模化的方式。到1998年底,全国农村户用沼气池累计达到600万户,大中型沼气700余处,年处理农业废弃物4000万吨,处理工业废弃物2000万吨,同时以沼液浸种、沼液养猪、沼液养鱼和沼渣种菇为主要内容的沼气综合利用

22、规模进一步扩大（山东省情况略）。推广以沼气为纽带的各类能源生态模式，是农村一些地区发展"菜篮子工程"和农民脱贫致富奔小康的有效措施。1998年底全国已有160多处秸秆气化、集中供气示范点，山东省共 处，仅在济青高速公路沿线设建试点134处。从目前情况看生物质气化技术有待进一步研究，热解气化炉尚不过关，制约了项目的推广应用。4秸秆种菇及作其他工业原料。秸秆种菇既可以丰富城市居民的菜篮子，又可引导农民致富，出口创汇，促进生态农业、高效农业和创汇农业的发展，是处理秸秆一举多得的好办法。1999年山东省科委组织实施了"秸秆种菇千村万棚亿元开发工程"，即在济青高速公路两侧及济南机场周围选择1000个自然村，组建占地半亩、投料量万斤以上的简易菇棚1万个，每年产菇量5万吨以上，实现经济收入总值1亿元以上，该工程的实施实行技术培训、生资供应、销售服务一条龙服务，取得了良好的示范效果。这种方法适合于在农户个体经营或农户集体组织产业化经