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破禁烧难题——秸秆生物质综合利用

文章出处:本站 人气:78 发表时间:2018/1/6 8:44:37

一、生物质能应用技术与甘蔗产业密切相关

生物质能源作为一种洁净而又可再生的能源,是惟一可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源。作为开发利用发展新型能源的重要选择,一直是国际可再生能源领域关注的焦点。

目前已经成为世界上最大的乙醇生产和消费国的巴西,其生产乙醇的原料主要是甘蔗。并且,农作物秸秆中除了麦杆、棉花秆等以外,甘蔗杆以及甘蔗渣也是重要的生物质来源之一。

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生物质能应用与甘蔗密切相关

我国农作物秸秆年产量约6亿吨,除部分作为造纸原料和畜牧饲料外,约3亿吨可作为燃料使用,折合约1.5亿吨标准煤。其它农业废弃物约1.3亿吨。农作物秸秆中除了麦杆、棉花秆等以外,甘蔗杆以及甘蔗渣也是重要的生物质来源之一。 

目前已经成为世界上最大的乙醇生产和消费国的巴西,其生产乙醇的原料主要是甘蔗。2012-2013年,巴西甘蔗产量达5.6亿吨,其中一半以上用于生产乙醇,是世界第二大乙醇生产国。2017年5月,巴西甘蔗行业协会UNICA上周预测,2017-2018年度巴西中南部甘蔗压榨量为5.85亿吨,乙醇产量为247亿升。 

巴西也是世界上最大的乙醇出口国,其乙醇生产总量的15%用于出口,主要销往美国、印度、韩国、日本、牙买加等国。fcc6386436cd692d00f2a6b0faa562b7_28fa3e235cd745be87795625e23aa1af_th.jpg

甘蔗机械化问题仍待破解

目前,我国燃料乙醇生产技术已经成熟,“十五”期间,我国已在黑龙江、吉林、河南、安徽4省建成4个生物燃料乙醇生产试点项目,国内部分地区已基本实现车用乙醇汽油替代普通无铅汽油。乙醇汽油占全国汽油总消费量的20%,我国已成为世界上继巴西、美国之后的第三大生物燃料乙醇生产国和应用国。 

我国甘蔗生产种植主要分布在广西等地。2017年12月12日,以“搭建交流合作平台,推进甘蔗生产全程机械化”为主题的2017中国甘蔗机械化博览会在广西来宾完美落幕。与去年相比,今年的博览会在参展企业数量和质量上都有了突飞猛进的提升,同时,还成功举办了首届甘蔗生产机械化国际研讨会。 

通过此次研讨会后,关于我国甘蔗生产机械化问题仍有待破解,例如:土地整理的技术和方法、信息化技术的运用、降低甘蔗生产成本的途径、适合机械化作业的品种选育等。中国农业机械化协会刘宪指出,“目前,推进中国甘蔗生产机械化已经有了良好的政策和资金环境,迫切需要国际研讨会这样务实高效的技术活动为甘蔗生产机械化提供学术研究和理论技术方面的支持。”

生物质能应用技术需求迫切

生物质的来源有很多种类,其中,植物类中主要有木材、农作物(秸秆、稻草、麦秆、豆秆、棉花秆、谷壳等)、杂草、藻类等。非植物类中主要有动物粪便、动物尸体、废水中的有机成分、垃圾中的有机成分等。按原料的化学性质分,主要为糖类、淀粉和木质纤维素类。目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物,包括农作物秸秆、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾、林业生物质、能源作物等。 

12月4日,国家能源局和环保部发布《关于开展燃煤耦合生物质发电技改试点工作的通知》,试图破解秸秆田间直焚等环境治理难题。《通知》提出,国家将开展燃煤耦合农林废弃残余物发电技改项目、燃煤耦合垃圾发电和燃煤耦合污泥发电技改项目试点。据悉,截止目前已有近20家发电企业报来请求开展耦合发电技术改造试点工作的请示。f2d2f890e991c04609ed0ff2f894a584_201203132041403362.jpg

二、东北把亿吨玉米秸秆利用起来

据了解,我国东北地区是国内最大的玉米生产区,每年可收集玉米秸秆约1.7亿吨,约占全国玉米秸秆资源的48%,是全国玉米秸秆综合利用的关键区域。但由于东北地区对于玉米秸秆资源利用缺乏科技创新支撑,总利用率不足50%,其余均被废弃或焚烧,是秸秆综合利用的一个现实难题。同时,东北黑土地长期以来,由于掠夺式经营,导致黑土区耕地有机质大幅度下降,部分地区黑土层已由上世纪50年代的60~70厘米,下降到目前的20~30厘米。土壤有机质含量由5%下降到现在的2%左右,黑土地保护问题形势严峻。玉米秸秆是土壤有机质的重要来源,也是种植业和养殖业可持续发展的重要物质基础,是东北区域的金山银山。因此,东北区域玉米秸秆综合利用成为东北区科技攻关的主攻方向。

秸秆深翻还田技术节本增效显著据吉林省农科院农业资源与环境研究所所长王立春介绍,目前该所针对东北地区秸秆还田受生态气候条件、农机农艺配套技术诸多制约等问题,通过多年技术攻关,研发的科学技术成果成效显著,并计划用3~5年的时间,集成创新一批技术先进、切实可行的资源化利用技术,在东北地区基本形成布局合理,以“直接还田为主、多元利用并存”的玉米秸秆综合利用格局,实现玉米秸秆直接还田率达60%以上,资源化综合利用率达到90%以上。

“我们这些机械如果全部开启的话,每天能耕作10公顷以上的种植面积,既保证粮食及时收获颗粒归仓,又能让秸秆粉碎直接还田、培肥地力、通透保墒,还能节水节肥,一次性播种完毕。”近日,在吉林省松原市宁江区民乐村由农业部主办的“东北区域玉米秸秆综合利用经验交流与现场观摩会”现场,现年28岁的拖拉机手姜超说到。该村从玉米机械收割脱粒、秸秆粉碎、旋耕镇压、铺膜、滴灌、播种及喷施肥药等都是全程机械化。

据介绍,该所研发的秸秆全量深翻还田技术取得重大突破,建立了以“机收粉碎~深翻整地~平播重镇压”为核心的全程机械化玉米秸秆深翻还田耕作技术模式,中、东部雨养区玉米秸秆深翻还田技术体系及西部灌溉区玉米秸秆深翻还田技术体系。与常规生产技术相比,玉米秸秆深翻还田技术体系可使土壤有机质增加12.4%,肥料利用率提高10.6%~30.2%,西部灌溉区水分利用效率平均提高43.1%。  

据了解,该技术体系与“东北黑土地保护利用试点”工作相结合,在吉林省公主岭市、农安县、宁江区及黑龙江省垦区等地大面积推广,面积已超过230万亩。中部地区可实现每公顷增产10%,增收1000元;西部地区结合滴灌,可实现增产40%以上,增收超过2000元。

创新饲料利用模式提高养殖效益

据了解,该所创新的玉米秸秆TMR育肥牛饲养模式,经济效益显著。目前该所已研发新型秸秆生物饲料系列产品6个;研制出草食家畜发酵全混合饲粮产品2个,饲料品质达到国内外同类研究领先水平,玉米干秸秆占到日粮的50%~60%,每头育肥牛在育肥过程中可以消耗玉米秸秆大约5吨,提高了玉米秸秆的利用率。  

目前,这项技术与产品在内蒙古通辽和兴安盟地区的龙头企业及300多户肉牛养殖户大面积推广。玉米秸秆经过饲料化开发后利用率达到75%,消耗玉米秸秆900万吨。  

研究所将继续探索玉米秸秆饲料化利用,重点开展秸秆生物饲料化发酵基质配制技术研究;探索玉米秸秆能源化有效利用,提高秸秆的产气效率;继续探索玉米秸秆基质化利用。

基质化利用实现粮食增产经济增收

同时,玉米秸秆基质化利用技术日臻熟化,该所因地制宜开展秸秆制取育苗基质及标准化育苗和秸秆栽培食用菌等关键技术攻关,建立了以“秸秆基料化利用”为技术核心的东北玉米秸秆综合利用技术体系,有效解决了育秧取土破坏农田耕地植被、取土难和秸秆栽培食用菌产量低、品质差等技术难题,提高农业综合效益,增加农民收入。  

其中,秸秆育秧基质、秸秆育秧盘、秸秆蔬菜栽培基质和食用菌栽培已在吉林省长春市、松原市和公主岭市等地示范推广。记者在现场看到食用菌赤松茸,最重的单个能达到500克以上。该品种在玉米地里栽培,每公顷可消耗玉米秸秆40吨,可产菌菇3~4万斤,纯经济效益可达5万元。一公顷地除了能收获近5万元菌菇效益外,还能收获2.5万斤玉米,既保证了粮食产量还能有较高的经济收益。这项技术已经在黑龙江省延寿县、兰西县进行了示范推广,实现了经济效益和社会效益的双赢。

江苏金梧实业股份有限公司是生物质清洁能源综合服务运营商。首要从事生物质成型设备的制作与项目建造、生物质动力项目运营、生物质颗粒燃料交易、秸秆综合利用的工业化推行。这是一家研讨未来动力科技的“蓝色”创新公司。重视低碳循环、保护环境的“绿色”责任公司、坚持可再生理念、完成产业报国愿望的“红色”爱国公司。金梧股份三大产业:生物质设备产业生、物质能源管理产业、生物质燃料贸易产业。我坚信金梧股份有实力,有保障,为社会提供更多的清洁能源!

此文关键字:秸秆 甘蔗 生物质能源