紙引未來網(wǎng)訊 黑龍江省的秸稈資源是巨大的,2017年農(nóng)作物種植面積11827.1千公頃,糧食總產(chǎn)量6018.8萬噸,農(nóng)作物秸稈量為1.3億噸,約占全國秸稈總量1/8。隨著種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)民專業(yè)合作社等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的出現(xiàn),農(nóng)作物種植布局呈現(xiàn)集中連片的趨勢,秸稈資源分布也從種類和數(shù)量上日趨集中,省內(nèi)南部和西部地區(qū)以玉米為主,北部地區(qū)以大豆為主,東部地區(qū)以水稻為主,當(dāng)前這種集中連片的分布態(tài)勢為秸稈的產(chǎn)業(yè)化綜合利用創(chuàng)造了有利的先天條件。
秸稈產(chǎn)業(yè)化之路
如果說秸稈“五化”是秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)的出路,那么秸稈還田則是秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)的來源
離地出田,進(jìn)站進(jìn)園
在農(nóng)作物秸稈綜合利用工作中首要面臨的問題就是秸稈的收儲運問題,由于農(nóng)作物秸稈低價、量大、質(zhì)輕的性質(zhì),若遠(yuǎn)距離運輸則增加了運輸成本,降低了價格優(yōu)勢,因此,在秸稈的收儲運過程中應(yīng)分前期預(yù)處理和后期深加工兩步走,即一是在秸稈分布集中的農(nóng)村、農(nóng)場設(shè)置駐村(場)工作站,由工作站統(tǒng)一組織大型自動化機械集中進(jìn)行秸稈收儲工作,并對收獲的秸稈進(jìn)行打捆、分割、晾曬等預(yù)處理,各村(場)工作站間機械協(xié)調(diào)運作,既提高了效率,又降低了投入成本;二是利用現(xiàn)有閑置的工業(yè)園區(qū)、土地資源,通過科學(xué)的選址,在交通便利、輻射各村(場)工作站(原則上不超過50公里)、符合生產(chǎn)生活條件的地域建立秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)園,將上中下游的秸稈深加工企業(yè)集中布置在園區(qū)內(nèi),形成產(chǎn)品、副產(chǎn)品供應(yīng)鏈。例如,將秸稈制沼氣企業(yè)與秸稈制有機肥企業(yè)一同布置,制氣企業(yè)排出的殘渣直接進(jìn)入制肥企業(yè)車間,充分將秸稈吃干榨凈。秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)園根據(jù)企業(yè)產(chǎn)量適時調(diào)配駐村(場)工作站預(yù)處理好的秸稈入園進(jìn)行深加工,既降低了園區(qū)內(nèi)儲存過多秸稈引發(fā)火災(zāi)的隱患,同時又能保證各地秸稈有序的收儲運輸。
深化秸稈深加工“5+1”模式,保障藏糧于田
“秸稈深加工5+1模式”即秸稈“五化”——飼料化、肥料化、能源化、基料化、原料化,以及秸稈還田模式。如果說秸稈“五化”是秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)的出路,那么秸稈還田則是秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)來源。國家“十三五”規(guī)劃中提出:“要藏糧于田,藏糧于技。”要提高糧食產(chǎn)能,保障糧食安全,首先要做好耕地保護(hù),有研究表明由于長期“重用地,輕養(yǎng)地”、“重化肥,輕農(nóng)肥”、“重當(dāng)年,輕長遠(yuǎn)”的掠奪式墾殖和經(jīng)營,使土地表層營養(yǎng)層以年平均流失0.3-1.0厘米的速度在下降,土壤有機質(zhì)含量也隨之降低,許多水土流失嚴(yán)重的地方已經(jīng)“破黃皮”,這層亞黏土一般不具有農(nóng)耕價值(其結(jié)構(gòu)與黃土高原的土壤結(jié)構(gòu)完全不同)。隨著土壤中有機質(zhì)的含量降低,土壤供水供肥能力也隨之減弱,抗御自然災(zāi)害能力逐年下降。于是,人們將農(nóng)業(yè)增產(chǎn)寄希望于化肥、農(nóng)藥、地膜等化工產(chǎn)品的大量投入。而這些化肥、農(nóng)藥只有30%被吸收利用,其余部分直接污染了施用地,造成了土壤板結(jié)等后果,惡性循環(huán)的結(jié)果致使土地越種越“瘦”,更加危及糧食安全。
秸稈中含有豐富的有機質(zhì),通過長期定位試驗表明,秸稈還田使土壤有機質(zhì)增加,年均增幅0.03克-0.65克/千克。而且地表覆蓋秸稈或農(nóng)作物殘茬,增加了地表粗糙度,阻擋了雨水在地表的流動,增加了雨水向土體的入滲,防止水土流失和風(fēng)蝕,改善土壤理化性質(zhì),提高土壤肥力,是培肥土壤的根本途徑。因此,促進(jìn)秸稈還田,對土壤培肥及糧食持續(xù)增產(chǎn)具有重要意義,從而也能變廢為寶。
秸稈綜合利用的成功范例
石墨烯、完全可降解塑料、黑木耳基料、新型秸稈建材、秸稈造紙技術(shù)……秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)化提升了秸稈的附加值,前景廣闊
秸稈能源化企業(yè)布局工業(yè)園區(qū)
秸稈是有著產(chǎn)量豐富、可燃等特性的一種可再生資源,具備能源化利用的前置條件,且能源化利用技術(shù)已較為成熟。以黑龍江鑫金源農(nóng)業(yè)環(huán)保產(chǎn)業(yè)園股份有限公司“高郵10MW生物質(zhì)氣化示范項目”為例,該生物質(zhì)秸稈氣化發(fā)電項目為國家863計劃項目,于2017年9月5日在高郵并網(wǎng)發(fā)電成功。該項目以玉米稈、稻草稈、畜禽糞污等生物質(zhì)為原料,加工成固體成型燃料,進(jìn)入生物質(zhì)氣化爐,進(jìn)行高效氣化發(fā)電。同時經(jīng)過一系列技術(shù)處理后可根據(jù)所在地周邊需求,最終形成電、熱、工業(yè)蒸汽、高壓空氣、冷源等產(chǎn)品的聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供。此項目具有規(guī)模適中、配置靈活等優(yōu)勢,可布局在縣域工業(yè)園區(qū)中,以農(nóng)作物秸稈、林業(yè)廢棄物為主要原料,在消納秸稈的同時根據(jù)園區(qū)周邊企業(yè)需求為企業(yè)輸送熱、電、工業(yè)蒸汽、高壓空氣、冷源等產(chǎn)品,形成一套以秸稈能源化企業(yè)為中心,輻射周邊工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)能源供應(yīng)的綠色能源供應(yīng)體系。
玉米芯有了新去處——石墨烯
以往玉米脫粒后,玉米芯唯一的作用就是當(dāng)柴燒,然而近年來通過科技不斷進(jìn)步與創(chuàng)新,玉米芯有了新去處——石墨烯。
石墨烯被譽為新材料之王,但從石墨中提取研制成本較高,石墨烯價格昂貴,國際售價高達(dá)200元/克,被譽為黑黃金,而圣泉集團(tuán)聯(lián)合黑龍江大學(xué)長江學(xué)者團(tuán)隊經(jīng)過7年艱難技術(shù)的攻關(guān),首創(chuàng)了以農(nóng)作物秸稈為原料的生物質(zhì)石墨烯。生物質(zhì)石墨烯的研發(fā)成功意義深遠(yuǎn),一是打破了國外生產(chǎn)石墨烯的技術(shù)壟斷;二是玉米秸稈資源豐富取之不盡用之不竭,生物質(zhì)石墨烯的出現(xiàn)為玉米秸稈綜合利用提供了一條新的道路;三是生物質(zhì)石墨烯將玉米秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)帶入了高端產(chǎn)業(yè)行列,帶來了更高的附加值。
完全可降解塑料
2015年7月,由黑龍江省紅興隆農(nóng)墾德宇農(nóng)業(yè)機械制造有限公司出資,哈爾濱工業(yè)大學(xué)聯(lián)合韓國、日本、德國等國家的生物質(zhì)專家,歷經(jīng)十多年研發(fā)、創(chuàng)新,制造出世界上首條利用農(nóng)作物廢棄物(水稻殼、水稻秸稈、玉米秸稈、小麥秸稈、大豆秸稈、淀粉下腳料)生產(chǎn)出完全可降解塑料的生產(chǎn)線調(diào)試成功。這是自“限塑令”頒布以來具有世界先進(jìn)水平的生產(chǎn)線,利用各種農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)出的環(huán)保產(chǎn)品必將徹底改變目前市場上塑料制品均含有塑化劑的現(xiàn)狀,能夠真正拒絕白色污染,提高食品安全性,保障人類生命安全,產(chǎn)品一經(jīng)問世即成為國際市場發(fā)達(dá)國家的搶手貨。
目前,15噸玉米芯可以生產(chǎn)1噸石墨烯,價值200萬元,同時,玉米秸稈中的半纖維素可以生產(chǎn)木糖和阿拉伯糖價值13萬元,木質(zhì)素可以生產(chǎn)可降解塑料袋價值3.5萬元,剩余的廢渣可以生產(chǎn)有機肥價值3000元,這幾項產(chǎn)生的價值共計216.8萬元折合每噸14.45萬元。如果按照每噸400元計算,也就是說1噸秸稈的身價增長了361倍。
用玉米秸稈栽種黑木耳
眾所周知,黑龍江省是黑木耳主產(chǎn)區(qū),全國70%的黑木耳產(chǎn)于黑龍江,人們在享受美味的同時,卻忽略一個事實,那就是木材資源被大量消耗,黑龍江省每年生產(chǎn)木耳50億袋,消耗木材340萬立方米,相當(dāng)于一個小型國有林場規(guī)模。隨著林業(yè)全面停伐,木耳產(chǎn)業(yè)原料來源也隨之被切斷。
在以木材為原料的傳統(tǒng)木耳產(chǎn)業(yè)陷入進(jìn)退兩難尷尬境地的同時,由黑龍江省綏化學(xué)院食用菌研究所研發(fā)的完全用玉米秸稈栽種的黑木耳于2017年3月26日亮相黑龍江省蘭西縣秸稈產(chǎn)業(yè)園區(qū)項目簽約大會,令到會眾人眼界大開,其蛋白質(zhì)超過傳統(tǒng)以木材為基料的木耳0.2個百分點,該技術(shù)一經(jīng)亮相即被省內(nèi)多個市縣列為秸稈扶貧重點項目。
新型秸稈建材
作為當(dāng)下經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量之一,建材行業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,是基礎(chǔ)建設(shè)的堅實保障。但是,傳統(tǒng)的建材業(yè)也是高能耗、高污染行業(yè),改革開放以來,隨著我國經(jīng)濟(jì)、社會的快速發(fā)展和生活水平日益提高,人們對建筑質(zhì)量和環(huán)保要求越來越高,使綠色建材的研究、開發(fā)及使用愈來愈深入和廣泛,秸稈制建材、板材也應(yīng)運而生。目前,我國在秸稈建材、板材領(lǐng)域已掌握了成熟的生產(chǎn)技術(shù)和市場需求,特別是以山東霞光集團(tuán)、哈爾濱展大科技公司、北京傳樹集團(tuán)、望奎佳興保溫材料有限公司為代表生產(chǎn)的新型秸稈建材以豐富的秸稈資源為原料,具有防火、阻燃、成本低、耐腐蝕等特點,在民用房屋與農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。
秸稈造紙技術(shù)
秸稈造紙技術(shù)也是秸稈綜合利用重要途徑之一,我國造紙工業(yè)發(fā)展就是從草漿“摸爬滾打”過來的。因為草漿生產(chǎn)污染嚴(yán)重,所以我國選擇“棄草從林”,堅持走林漿紙一體化可持續(xù)發(fā)展的道路。但是由于木漿原料短缺,2018年僅前兩個月我國進(jìn)口紙漿就高達(dá)四百多萬噸。龐大的造紙產(chǎn)業(yè)不僅消耗著大量的林業(yè)資源、水資源,同時也存在著一定的排污問題,而秸稈造紙技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用標(biāo)志著我國造紙技術(shù)的再一次革新。目前,黑龍江銀泉紙業(yè)已將秸稈造紙技術(shù)完全應(yīng)用到實際生產(chǎn)中,黑龍江銀泉紙業(yè)是國家發(fā)改委第一批資源節(jié)約型和農(nóng)副產(chǎn)品綜合利用重點扶持項目,該項目在以秸稈為原料生產(chǎn)瓦楞紙和牛皮箱板紙的同時注意發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。其特點是,采用機械分離的物理方法,將秸稈分離成絲絮狀再加工,使制漿過程中產(chǎn)生的固廢有機質(zhì)含量達(dá)到80%以上,沼泥加工成生物菌肥,厭氧產(chǎn)生的沼氣用來發(fā)電,同時,排出的廢水經(jīng)過處理后再應(yīng)用到生產(chǎn)用水中,形成了資源循環(huán)利用的產(chǎn)業(yè)鏈條。
編后語
秸稈利用是減少霧霾的治本之策。只有讓秸稈有了出路,才能徹底解決秸稈焚燒污染,同時使農(nóng)民增收致富。嚴(yán)格控制露天焚燒秸稈,提高秸稈綜合利用率,對于打好黑龍江省污染防治攻堅戰(zhàn)具有重要意義;秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,將秸稈之殤變成優(yōu)勢,將農(nóng)民和環(huán)境的負(fù)擔(dān)變?yōu)槭杖?,是我國未來?jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)、鄉(xiāng)村振興的一條必經(jīng)之路。據(jù)報道,我省將統(tǒng)籌10億元左右的資金,用于秸稈綜合利用,同時要加大招商引資力度,引進(jìn)秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè),推進(jìn)秸稈利用的專業(yè)化和市場化。本文提出的幾種秸稈綜合利用的成功范例,或可參考。