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变废为宝,提高秸秆的资源化利用水平

2014-04-05王彩霞

兽医导刊 2014年18期
关键词:蚯蚓气化资源化

王彩霞

(新疆吐鲁番市畜牧兽医站,新疆吐鲁番 838000)

变废为宝,提高秸秆的资源化利用水平

王彩霞

(新疆吐鲁番市畜牧兽医站,新疆吐鲁番 838000)

国内秸秆资源丰富,但是不合理的利用,降低了秸秆资源的利用率。严重的,造成环境污染。本文就秸秆还田、饲料化利用、能源化利用等几个方面就秸秆资源化利用问题提出自己的见解,以供参考。

秸秆;资源化;利用

1 前言

随着农业技术的飞速发展,农业产业经济效益不断提升。但是,随着而来的农业固体废弃物不正当处理,给农业环境带来了极大的危害。以秸秆为例,过去大量被用作饲料和燃料。但是,随着天然气、煤炭等能源的使用,农作物秸秆在日常生活和禽畜养殖中的比例日趋缩小。大量的农作物秸秆被弃置田间地头,给道路交通带来隐患。或者是被焚烧田间,恶化农村环境。从这个角度来讲,秸秆资源化的实现,不仅减少农业环境的污染,为农业生产提供丰富的能源资源。同时,减少了农业生产的外部投入,降低成本,节省资源,增加农民收入。本文就此展开论述,详细阐述农作物秸秆资源化利用技术,以供参考和借鉴。

2 秸秆资源化利用技术

不同种类的秸秆,资源化利用程度存在着显著的差异性。谷类和薯类秸秆,利用其营养成分可做饲料及肥料用;谷物和棉花类秸秆,利用其高热量做燃烧能源用;纤维素含量较高的秸秆,利用其物理特性,可做生产化工材料用。由此,秸秆资源化利用,可细分为还田、饲料化、能源化、工业化等几个方面。

2.1 秸秆还田

2.1.1 粉碎翻压

还田种类中,粉碎翻压为重要措施。普遍应用于机械化程度较高的作物,像是水稻在大面积收割的同时,收割机安装门的粉碎装置,抛洒地面,直接翻压,确保营养物质有效保留土壤中,但是,也存在不利之处,研究证实:过量的秸秆还田,将导致转化秸秆的微生物与幼苗争夺养分,影响幼苗长势。由此,秸秆还田量一般控制在4500kg/hm2为适宜。而且,在秸秆还田过程中,还要做好虫卵、带菌体等预控工作,避免直接粉碎过程中,没有杀死的虫卵残留土壤中,诱发来年的二次感染。

2.1.2 堆沤还田

传统的堆沤还田,直接将秸秆铺料养殖场,一段时间后清理堆沤还田。随着技术发展,目前堆肥化技术普遍被应用,借助一定的技术设备堆肥化处理,实现有机肥还田的目的。但是,堆沤还田过程中,氮素有一定的损失,大约有40%的氮素在堆沤中损失。要想解决这个问题,繁养蚯蚓是不错的解决措施。堆沤土肥中放养蚯蚓,借助蚯蚓的翻堆、破碎和通气,减少土肥中病原菌的数量,同时加速氮素的矿化,减少损失量。同样,蚯蚓种类也有较高的要求,必须选择喜有机质、耐高温的蚯蚓品种,堆肥温度控制在30℃、湿度控制在60~70%,方可获得最佳效果。总体而言,堆沤还田设备投资大,管理复杂,市场竞争力不如化肥,技术采用仅供借鉴之用。

2.1.3 过腹还田

换言之,秸秆饲料化。秸秆饲料化,动物吃食后一部分营养被动物吸收,转化为蛋白、糖类、纤维素等营养物质,其肉制品与市场进行买卖,实现商品价值。另一部分随粪便排出体外。排出体外的堆积简单发酵后,还田培肥地力,无毒副作用。比较而言,这种方式最科学,具有显著的生态效应。

2.2 秸秆能源化

2.2.1 直接焚烧

直接焚烧,一直被农村广泛应用于取暖、炊事等日常生活之中。研究证实:秸秆中碳含量在40~50%、氢含量在5.5~6.2%、氧含量子啊43~45%,秸秆可产生热值在18~21MJ/kg。但是,相比较而言,其堆积密度要比褐煤、烟煤等小很多,且比较分散。结合秸秆的致密型及与煤混燃技术,有倡议建大中型秸秆发电厂的设想。国外此项技术已经被广泛应用,德国用秸秆发电,处理秸秆每年达3000t,有效实现秸秆资源回收利用的目的。

2.2.2 气化技术

秸秆气化技术是以秸秆作原料,以氧气(空气或富氧)、水蒸气或氢气做气化介质,在高温条件下通过热化学反应将秸秆中的可燃部分转化为可燃气的过程。产品主要成分为CO、H2、CH4等。秸秆气化反应必须在气化炉中进行,其工艺流程是将切碎的秸秆输送到干馏气化炉中,秸秆在氧气不充足的条件下,干馏、热解、气化,被还原成CO、H2等可燃性混合气体,经冷却器降温后,进人气液分离器,环流化床、加压流化等等,实现工业化的应用。

3 秸秆饲料化

秸秆饲料化是过腹还田的前续,采用技术加工提升其营养化水平。简单的饲料化技术,取低值粗饲料——玉米秸、稻草等等,加入适量的转化剂压缩、压料,作为反刍动物的基础食粮。还有就是将腊熟期玉米通过收获机械一次性完成摘穗、秸秆切碎、收集,或人工收获后将青玉米秸秆铡碎至1~2cm长,含水量一般为67~75%,加入一定量的转化剂,装入专门的构筑物,压实排除空气以防霉菌繁殖,然后密封保存,一定时间后即可饲喂,这样可以保护饲料的营养物质不受损失,既可供常年喂养牲畜使用,又利于秸秆过腹还田和生态农业的良性循环。

4 结论

总之,随着高新技术的发展,秸秆综合利用已经由过去的直接还田、焚烧取暖、粗饲料加工等方面,向着腐熟堆肥、气化供暖等等方向发展。从农业生态系统能量转化的角度来分析,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。由此,建议必须要结合秸秆组成特点,因地制宜地将几种利用技术有效整合起来,形成多层次、多途径的综合利用方式,实现秸秆资源的高效化、资源化、产业化发展。

[1] 沈农友.普及实用技术 推进秸秆利用[J].农家致富,2012,(12):49.

[2] 郭大清.秸秆利用技术推广存在的问题与发展前景[J].农业机械化与电气化,2004,(2):7-8.

[3] 郜大云,郑杰,于春林,等.对秸秆利用与禁烧问题的分析[J].农业机械,2005,(4):65-66.

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