农作物秸秆综合利用技术浅析
2020-12-28刘兴法
刘兴法
我国是农业大国,每到农作物收获季节,由于秸秆综合利用率不高,总有大量过剩的小麦、玉米等秸秆在田间随意抛弃、焚烧,产生了大量浓重的烟雾,造成严重环境污染,影响人民健康,更有甚者影响机场、道路交通的安全运营。因此,提高秸秆综合利用率,对于稳定农业生态平衡、缓解资源约束、减轻环境压力都具有十分重要的意义。
一、农作物秸秆综合利用现状
农作物秸秆用途广泛。近年来,我国农作物秸秆综合利用水平有了一定提高,综合利用技术也取得了一些进步,但这与大体量的过剩农作物秸秆相比,还任重而道远。由于政策支持少、资金短缺、技术落后等因素的影响,如何高效广泛利用好秸秆却是一道难题。
(一)秸杆粉碎还田技术。秸秆含有丰富的有机质、氮磷钾和微量元素,是农业生产重要的有机肥源。从上世纪七八十年代开始我国推广普及秸秆还田技术,通过鼓励农民使用秸秆粉碎还田等方式,既有效提高了秸秆肥料利用率,又消耗了大量的秸秆。但经后期发现,粉碎后的秸秆若不能深埋压实,就会影响作物的发芽率;若施加氮肥不足,就会形成腐烂的秸秆和处于生长期的作物争抢氮肥的情况,影响作物健康生长、甚至降低产量;粉碎的秸秆若覆盖地表会形成新的火灾隐患,防火压力大的地方政府直接组织有关部门将碎秸秆打捆运走。因此秸秆还田技术逐渐处于农民不愿用、政府害怕用的尴尬局面,成为遭人嫌弃的鸡肋。
(二)过腹还田技术。即秸秆饲料化利用。秸秆含有丰富的营养物质,可为渔、畜牧业持续发展提供物质保障。动物粪便经熟化处理,又变成有机肥反哺农业,成为农民增收、农业可持续发展的助力点。近几年来,随着环保力度的加强,有些城郊地区逐步变为限养区甚至禁养区,大批牛羊等畜禽养殖企业外迁至偏僻地区,那么这些地区(城郊)的农作物秸秆原料或青贮、氨化等秸秆饲料往外运输成本就会增加,这就造成了城郊地区秸秆饲料化利用减弱。
(三)秸秆能源化利用。推广秸秆能源化利用,可减少一次性能源的消耗。目前秸秆能源化利用技术主要包括秸秆沼气、秸秆热解气化、直燃发电等方式。秸秆沼气作为消化秸秆的途径之一,存在着用着方便管理难度大等特点:沼气池受环境制约普遍偏小产气少,产气量易受环境温度影响波动大,清料不方便。很多农民在第一、二次沼气池埋料、清料以后,都觉得不如煤气罐方便,加之生活节奏的变快,逐渐弃之不用,使之成为聋子的耳朵。秸秆气化技术始于上个世纪八十年代,由于初期秸秆气化技术不成熟、设备配置不合理,农民用户缺乏良好的秸秆气化设备操作与维护的培训,再加上使用过程繁琐(秸秆需粉碎、燃料需干燥、产生的气体需过滤才能使用),同时在气体过滤过程中会产生大量的焦油、废水及诸多有害气体,这些过滤物无法分解,长期停留在环境中,造成环境严重污染,影响人体健康。因此,秸秆气化技术变成镜中花水中月,没有很好的推广开。直燃发电技术:目前我国用来秸秆发电的锅炉及燃料输送系统的技术和设备绝大部分依靠进口,且发电机组热效率低,投资、维护成本高;一套直燃发电设备运转起来将会消耗大量的秸秆,由于秸秆原料季节性强且热值低、密度小,体积大,如何将大量的农作物秸秆运送到直燃发电厂且安全储存起来,以此来提高发电设备使用效率,是摆在我们面前的一道难题。从实践的情况看,与其它一次性能源相比,在现有的技术水平下,秸秆发电成本远高于常规燃煤发电成本,约为煤电的1.5倍,如果没有政府补贴,秸秆发电企业会面临亏损倒闭的尴尬境地,市场前景不明。
(四)秸秆的其他用途。可以做有机肥的原料,可以做栽培食用菌基料,还可以利用秸秆纤维替代木材造纸、生产板材、制作工艺品、生产活性炭等,也可生产木糖醇等。但由于秸秆原料本身存在着季节性强、运输成本高、储存空间需求大,较其他原料同类产品,秸秆产品工艺复杂、成本高,竞争优势弱。
二、秸秆综合利用的对策研究
近几年来,在“不着一把火,不冒一股烟”“保护好我们的蓝天碧水,建设宜居小康农村”的巨大环保压力之下,多途径消化利用好农作物秸秆显得尤为重要。事实上秸秆焚烧与秸秆的多少没有直接关系,而与农民环保意识淡薄有关,与秸秆综合利用率低下有关。但如何提高秸秆综合利用率,却不是农民自身意愿和能力可以解决的,必须采取以政府为主导、市场企业为主体、农民广泛参与的措施。
(一)政府要加大政策支持力度,以减少环境污染、提高秸秆利用率为目标导向,加快秸秆综合化利用技术的研究和推广。如2006年1月正式实施《中华人民共和国可再生能源法》,2007年的《生物产业发展“十一五”规划》,党和政府将可再生能源的利用已经提到了前所未有的高度。只有把政府部门处于秸秆综合利用的主导地位,秸秆综合利用才会尽快地走上新型工业化道路,有利于减少对石油、煤炭等不可再生能源的依赖,利于推进清洁生产,减少污染物排放。
(二)加大资金支持的力度。资金短缺是制约秸秆综合利用的主要因素之一。这些年,我国各地政府在秸秆综合开发利用方面也采取了一些措施,取得了一些成效,但支持力度还不够,应加大财政补贴、税收减免等政策和措施向秸秆消耗大户倾斜的力度,金融投资要到位,促进这些企业开发出具有自主知识产权和推广价值的实用技术、新型设备,降低秸秆贮存场地使用费用,改善基础处理设施老化的状况,保障产品进入市场的通道畅通。
(三)抓好秸秆综合利用的示范工程。一要结合乡村振兴目标和美丽乡村示范工程建设,采用新型高效先进的秸秆沼气、秸秆气化技术,探索简易有效的商业运行模式,启动实施清洁能源进村入户工程。可通过采取财政补贴(基建补贴、用气补贴等)的方式,在集体空闲土地上建设集中连片的大型沼气池、沼气罐或秸秆气化设备,实行集体规模化运营管理,提高燃气生产的质量和效率,减轻农民用气的费用和管理负担,避免出现分散的小型沼气池和家用秸秆气化炉弃用的尴尬。二要继续加大推广秸秆粉碎还田技术的力度。政府既是秸秆还田技术的推广者,又是此技术的实施主体。通过优化实施方案、完善技术保障,减少因技术不完善等问题带来的减产、病虫害等不利影响,政府可通过投入财政资金购买服务提供免费作业模式,来提高农民使用秸秆还田技术的积极性,有效提高秸秆肥料利用率。三要在秸秆资源丰富农产区,合理划定禁养限养区域,大力发展畜牧养殖业,采取“公司+农户”的模式,鼓励养殖企业与农作物种植户加强合作,扩大农作物秸秆的消耗量,同时提高农民收入。通过减免土地使用租金等方式,鼓励畜牧养殖场(户)或秸秆饲料加工企业扩大制作青贮、氨化、微贮或颗粒等秸秆饲料的规模,减少禁烧工作的压力。四要通过减税降费方式扶持纤维原料生产乙醇企业,推进秸秆纤维乙醇产业化;支持实力雄厚、具备研发生产基础的企业,研究开发农作物秸秆的新用途;鼓励秸秆制桨造纸清洁生产技术研发推广,支持其他消耗秸秆的新兴产业如秸秆地膜技术、秸秆碳化成型等技术。五要打造秸秆收、储、运体系,在农作物秸秆综合利用薄弱的区域,探索打造秸秆田间收集、储存及外运的管理体系,以农民合作社为主体,以政府推动、市场为导向,引导农民积极参与。
(四)政府加大宣传秸秆综合利用对促进资源节约、环境保护、农民增收等方面的重要意义。首先,通过典型经验和做法,用技术指导群众,用示范带动群众,用效益吸引群众,充分调动广大农民的积极性,为秸秆综合利用做好各项准备工作。其次,加大秸秆禁烧工作力度,进一步落实地方政府的职责,提高禁烧监管水平。明确农民和村集体在秸秆综合利用中的任务和责任,通过政府、企业、农村集体组织和农民的共同努力,建立起秸秆综合开发利用的长效机制,一定能够推动农村走出一条经济、社会和生态协调发展的新路子。