辽河上游农村秸秆综合利用
2017-05-12董兴董文灵
董兴 董文灵
摘要:秸秆作为农村最广泛最常见的一种资源,农村秸秆利用率较低。根据我国国情,应充分提高秸秆资源化水平,如利用秸稈环保制品、秸秆饲料、秸秆发电、秸秆堆肥等方式对秸秆资源进行综合利用,形成秸秆产业,实现农村经济发展,提高农村居民生活环境。
关键词:秸秆;农村;资源化利用;综合利用
辽河上游农村秸秆种类多、产量大,其中大量秸秆没有被合理利用而被焚烧丢弃,造成资源浪费和环境污染。
1 农村秸秆污染概况
中国作为粮食产量大国,玉米、小麦、稻谷产生的秸秆量每年可达6亿吨,我国秸秆产量每年已超8亿吨,其中辽宁省农作物秸秆实物资源量每年可达3000万吨。秸秆作为一类生物资源长期以来都没有得到合理利用,大量的秸秆资源被随意丢弃焚烧,浪费资源的同时造成一系列的环境污染问题。辽河上游地区秸秆不合理处置会导致秸秆中丰富的有机质进入水体,从而造成辽河水体富营养化等问题,综合利用秸秆资源对于改善辽河上游农村面源污染问题具有一定意义。
2 秸秆综合利用技术模式
在秸秆产量不断增加的条件下,秸秆中丰富的有机质资源应该得到充分利用,从而达到对资源的合理使用。秸秆中总能量与玉米以及淀粉大致相同,秸秆燃烧产生的能量约为煤的50%,纤维素含量占总量的30%。现阶段秸秆资源化利用总体分为两类,生物质资源利用及生物炭资源利用。其中生物炭资源利用技术已经广泛开展并取得一定效益;而生物炭资源技术与当前可持续发展的低碳经济相契合,也可以取得一系列有意义和经济价值的产物。
2.1 秸秆环保制品
采用秸秆为原料制快餐盒、建筑材料等制品,成本低,价格低廉,原材料来源广泛易取得,制作过程无毒无害无二次污染,各项指标均可满足国家要求,并且在使用过后易于降解,对于环境及经济方面均有利,因此而受到环保部分的大力支持,市场前景广阔。
2.2 秸秆饲料
秸秆作为一种替代性食物来源,可以代替玉米等高价农作物作为饲料补充。在使用前经过预处理过程,如青贮、氨化、微生物发酵等化学、生化方法,及粉碎、切割、膨化等物理处理方法。通过以上处理方法可以提高秸秆中粗蛋白含量并降低粗纤维和木质素的含量。其中厌氧青贮发酵法可以将部分纤维素转化为蛋白质类产物,提高饲料的营养价值以及消化率,使饲料产物达到国家标准。
2.3 秸秆生物质发电
在国家电力资源紧张的背景下,秸秆生物质发电技术具有重要意义。秸秆可以通过直燃发电、供热,从而实现热电联供,近年来对于秸秆固化成型技术有了一定的突破,但对于发电设备仍具有一定要求。秸秆另一种发电方式就是利用生物质气化技术,采用固定窗和流化床的工艺形式,输出电力和燃气。生物质发电分为小型、中型、大型气化发电系统。其中小型中型发电系统较为成熟,而大型气化系统应用较少。气化技术中焦油堵塞问题是当前存在的难解决问题,导致气化站运行受到限制。
2.4 秸秆堆肥
秸秆肥料化是最传统的秸秆回收利用手段之一,通过直接还田、焚烧还田、过腹还田及堆沤还田等方式加以利用。其中焚烧还田将秸秆燃烧的草木灰作为辅助钾肥加入田地,但秸秆的露天焚烧会对大气造成污染,已被国家明令禁止。秸秆堆肥技术是一种新型的秸秆回用技术。在一定的堆肥场地下,通过特定的降解微生物对秸秆有机质进行降解处理,制造出有机复合肥料,成本低但改善土壤肥力效果明显,解决秸秆处理问题的同时减少了化肥的使用。
3 结束语
秸秆资源化利用的水平提高,对我国能源利用,循环经济快速发展,改善农村生态环境具有重要意义。利用好秸秆资源对推动农村发展及农村问题的解决具有积极的意义。秸秆资源产业化的实现可以通过利用农村最多的原材料大幅提高农村生活水平,对于农村经济发展,保护环境等方面都有一定的改善,为建设新型环保农村提供有力保证。
基金项目:国家“十二五”科技重大专项子课题(No. 2012ZX07202003-05);国家自然科学基金项目(41401262);辽宁省教育厅一般项目(L2015202);辽宁省博士科研启动基金计划项目(201501131)。
作者简介:董兴(1993-),男,硕士研究生,从事环境科学研究。
*通讯作者:董文灵,女,硕士研究生,从事环境科学研究。E-mail: 465793145@qq.com