| 索引号: | 011158671/2023-38147 | 分类: | 农业、畜牧业、渔业 | ||
| 发布机构: | 襄阳市农委 | 公开日期: | 2016-05-10 | ||
| 标题: | 襄阳市秸秆综合利用规划 | ||||
| 文号: | 无 | 主题词: | |||
| 生效时间: | 终止时间: | 来源: | |||
目录
前 言 3
一、襄阳市秸秆资源潜力和综合利用现状 4
(一)襄阳市秸秆产生概况和利用条件 4
(二)襄阳市秸秆综合利用现状 5
(三)襄阳市秸秆综合利用存在的主要问题 8
二、指导思想、基本原则和发展目标 10
(一)指导思想 10
(二)基本原则 10
(三)发展目标 11
三、重点实施领域和主要任务 12
(一)利用方式对比分析 12
(二)重点实施领域和项目 18
(三)主要任务 20
四、保障措施 21
(一)加强组织领导 21
(二)加大宣传力度 22
(三)加强统筹规划和政策扶持 22
(四)强化科技支撑 24
(五)加快农村基础设施建设 24
前 言
我国是农业大国,农作物秸秆产量大、分布广、种类多,长期以来一直是农民生活和农业发展的宝贵资源。改革开放以来,在党中央、国务院强农惠农政策支持下,农业连年丰收,农作物秸秆(以下简称“秸秆”)产生量逐年增多,秸秆随意抛弃、焚烧现象严重,带来一系列环境问题。加快推进秸秆综合利用,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。近年来,我国高度重视秸秆综合利用工作,2008年国务院办公厅印发了《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》(国办发【2008】105号),提出了秸秆综合利用的目标任务、重点和政策措施,国家发展改革委、农业部、财政部2011年制定了《 “十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》(发改环资[2011]2615号),在相关部门和各地区的共同努力下,秸秆综合利用得到了较快发展。2015年11月国家发展改革委、财政部、农业部、环境保护部又联合发出通知,要求各地进一步加强秸秆综合利用与禁烧工作,力争到2020年全国秸秆综合利用率达到85%以上。
为指导“十三五”期间各县市区推进秸秆综合利用工作,加快农业循环经济和新兴产业发展,改善农村居民生产生活条件,增加农民收入,保护生态环境,推动社会主义新农村建设,按照国务院办公厅文件要求,在分析全市秸秆资源量和综合利用情况的基础上,根据我市的实际情况,特制定本规划,作为下一步开展襄阳市秸秆综合利用工作的指导性文件,推动襄阳市秸秆资源合理处置和开发利用。
一、襄阳市秸秆资源潜力和综合利用现状
(一)襄阳市秸秆产生概况和利用条件
作为农业大市和科技强市,襄阳市具有开发利用秸秆得天独厚的优势:
1、秸秆资源丰富。襄阳市国土面积1.97万平方公里,耕地面积459.33千公顷(689万亩),其中水田占47%,旱地占53%。常年各类农作物种植面积960.8千公顷(1440万亩),其中可生产秸秆的农作物种植面积分别为:水稻199.4千公顷,小麦380.3千公顷,玉米155.6千公顷,油菜籽43.67千公顷,芝麻7.33千公顷,棉花29.73千公顷。每年可生产各类农作物秸秆理论资源量731.73万吨左右,可收集的秸秆资源量588.71万吨左右,其中稻秆167.76万吨、油菜秆26.75万吨、玉米杆154.48万吨,麦秆226.65万吨、棉秆11.92万吨、其它(芝麻杆、烟杆等)1.15万吨。若有80%的秸秆得到工业应用,就可以带动农民增加收入3.8亿元。襄阳市秸秆资源量分布表见表1。
表1 襄阳市秸秆资源量分布表
| 种类 名称 | 稻秆 | 油菜秆 | 玉米杆 | 麦秆 | 棉秆 | 其它 | 总量 |
| 资源总量 (单位:万吨) | 167.76 | 26.75 | 154.48 | 226.65 | 11.92 | 1.15 | 588.71 |
| 占总量的比例 | 28.5 | 4.5 | 26.2 | 38.5 | 2.0 | 0.2 |
2、基础条件好。近几年,襄阳市在推进社会主义新农村建设中,农业机械普及快,粮食作物收获基本上实现了机械化。只要将收割机进行适当改进,就可以实现粮食收割—秸秆粉碎—还田“一条龙”作业,或者粮食收割—秸秆打捆—收集利用“一体化”。同时,襄阳市农村正在推广使用沼气,可以引导农民走秸秆饲料—喂养畜禽—粪便产生沼气—提供照明和燃料之路。
3、科研力量强。襄阳市有湖北文理学院、襄阳市职业技术学院等高校和襄阳市农科院等科研院所,以及众多的军工企业和新型的民营科技企业,拥有大批科技人才,只要政策引导得当,就能够激发广大科技人员投入秸秆应用研究的科研热情,并不断产生新的科研成果。
4、应用范围广。秸秆作为再生资源,利用前景可观,是富民强市利国的重要资源。无论是秸秆肥料、秸秆能源、秸秆工业原料,还是秸秆造纸原料等,在襄阳市1.97万平方公里、580多万人口中,都有广泛的应用需求。另外,襄阳市发达的水、陆、空交通优势,也可以将秸秆制成品运往全国,乃至世界市场。
(二)襄阳市秸秆综合利用现状
2013年,襄阳市综合利用农作物秸秆约269.12万吨,综合利用率达到45.7%。综合利用结构为:肥料化利用99.46万吨,包括堆肥,机械化收割后还田,焚烧还田,占利用秸秆总量的37%;饲料化利用62.13万吨,占利用秸秆总量的23%;食用菌基料化利用2.5万吨,占利用秸秆总量的0.9%;能源化利用85.43万吨,占利用秸秆总量的32%;工业原料化利用19.68万吨,占利用秸秆总量的7.3%。2014年,襄阳市综合利用农作物秸秆约290.13万吨,综合利用率达到49.3%。2015年预计达到320万吨,综合利用率达到54.4%。2013年襄阳市秸秆综合利用结构表见表2。
表2 2013年襄阳市秸秆综合利用结构表
| 种类 名称 | 肥料化 利用 | 饲料化 利用 | 基料化 利用 | 能源化 利用 | 原料化 利用 | 合计 |
| 利用总量 (单位:万吨) | 99.46 | 62.13 | 2.5 | 85.43 | 19.68 | 269.12 |
| 占总量的比例 | 37 | 23 | 0.9 | 32 | 7.3 |
1、秸秆肥料化利用。秸秆直接还田和堆沤还田是当前襄阳市秸秆肥料化利用最主要的途径。2013年,襄阳积极推广农机专业合作社,组织实施耕地质量保护与提升行动,组织农作物秸秆直接还田,组织实施秸秆机械化还田示范县和秸秆机械化还田示范乡镇建设,累计推广农作物秸秆生物腐熟还田技术48万亩,秸秆生物腐熟还田利用量14万吨。2014年南漳锦阳生物科技有限公司在南漳清河农场建设了秸秆生物质肥工程,年秸秆利用量20万吨,年产生物有机肥40万吨。
2、秸秆能源化利用。2013年,全市秸秆能源化利用近85.43万吨,占利用秸秆资源总量的32%,主要利用秸秆发电、固化和沼气利用以及农村直接生活燃料。各种利用方式中,秸秆直接用作生活燃料的比例在下降,秸秆发电项目稳步运行,秸秆固化和秸秆沼气试点的比例呈快速上升趋势。襄阳市已建成的秸秆固化成型工程较多,有襄阳市樊凯生物质能源有限公司在黄集镇建设的襄州区生物质燃料试点示范项目,在张家集镇建设的襄州区生物质能源燃料示范工程张家集基地项目;湖北奥科瑞丰能源有限公司在枣阳市西城建设的枣阳市生物质成型压块项目;湖北奥科瑞丰能源有限公司在东津经开区、襄城欧庙和枣阳建设的生物质成型压块项目等。襄阳市已建成和在建的秸秆发电工程有湖北安能热电集团有限公司在宜城建设的安能(宜城)生物质热电项目、湖北绿鑫源新能源有限公司的秸秆沼气发电项目等。湖北绿鑫源新能源有限公司利用德国技术开展秸秆沼气发电,日产沼气21600方,日发电量64800千瓦时,日产沼渣80吨,生产有机肥100吨用来发展循环农业。
2014年,湖北三杰农业产业化有限公司在现有的每小时发电750千瓦的生物质发电机组的基础上新建生物质碳化、醋液提取、汽、电联产项目,该项目计划投资6000万元,新上每小时发电2000千瓦的生物质发电机组,年谷壳、秸秆使用量21600吨,年发电1440万千瓦/时,收入1008万元;年谷壳炭产量7200吨,销售收入1080万元;年生物农药产量500立方米,销售收入1150万元;年供热23700吨,销售收入900万元。年可实现销售收入4138万元,利税1900万元。可节约标准煤5132吨。谷城县五山镇堰河村旅游专业合作社从2003年到2015年开展秸秆沼气综合利用,把沼气池建设作为基础设施建设的切入点,改灶、改水、改厕、改圈同步进行。目前,已改厕200户,建沼气池140户。通过沼气建设,现有沼气池可年消化人畜粪便1080吨,解决剩余秸秆800吨,牲畜粪便利用率达 80 %,年供沼气 14 多万立方米,年产沼肥、沼液3000立方米,每年可节约标准煤 1000 吨,减少二氧化碳排放2500多吨。
3、秸秆原料化利用。秸秆作为工业原料,目前主要应用于板材加工、造纸、建材、编织等领域,全市年利用量已达19.68万吨,占利用秸秆资源总量的7%。
4、秸秆饲料化利用。全市用作饲料的主要有稻草、玉米秆等,2013年用量为62.13万吨,约占利用秸秆资源总量的23%左右。2014年饲料化利用69.63万吨,占利用秸秆总量的24%。2015年,饲料化利用预计达到87.5万吨,约占利用秸秆总量的25%。襄阳市秸秆饲料化利用的企业有:新天地草业有限公司、襄阳顺天应民生态农业发展有限公司等。
5、秸秆基料化利用。包括食用菌基料和育苗基料、花木基料、草坪基料等,主要以食用菌基料为主。推广稻秆、玉米秆生产袋料食用菌,利用秸秆约2.5万吨。2014年新天地草业有限公司建设基料生产车间2000平方米、秸秆堆沤池8000立方米,购买秸秆设备8台(套),年生产基料6万吨。襄阳市秸秆基料化利用的企业有:新天地草业有限公司等。
6、秸秆机械化综合利用。2013年,全市共推广利用秸秆捡拾压捆机82台、秸秆粉碎还田机和秸秆复式旋耕机2694台,推广秸秆机械化综合利用面积126万亩。据测算,实施机械化秸秆还田每亩节本增收达67元,2013年共为农民增收节支达8442万元。
(三)襄阳市秸秆综合利用存在的主要问题
目前襄阳市秸秆综合利用存在的主要问题有三个方面:一是农民利用秸秆的积极性不高。秸秆综合利用社会效益大,但成本高,经济效益不显著,不能调动农民利用秸秆的积极性。二是秸秆收集贮运体系不完善。我市农业生产多为多季生产,大多数秸秆没有足够的时间进行即地晾晒。秸秆在收集、打包、运输、存放、中转等使用前的预处理,每个环节都会增加秸秆使用成本。一些企业运行困难,亏损严重,秸秆收集贮运问题已成为制约秸秆产业化发展的瓶颈之一。三是尚未形成稳定有效的激励机制,政府相应补贴或扶持政策还不完善,农民和生产企业的积极性没有充分调动起来,也制约了秸秆综合利用项目的开发和相关企业的发展。
具体表现为:
1、机械化还田利用投入不足,成本相对较高。实现秸秆全量还田,须配置大功率农业机械,并增加作业量。据测算,多增加一次还田作业,每亩成本增加40元。此外,秸秆在腐熟过程中还产生甲烷等气体,不利农作物生长,需另行施加氮肥予以中和。另外,农民对正推广的农作物秸秆腐熟剂认识不足,有的还认为农作物秸秆还田会影响下一季农作物的播种。
2、以秸秆为辅料的有机肥生产成本高于以其他原料为辅料的有机肥生产,价格缺乏竞争力。目前,秸秆收购价格约为400-440元/吨(到厂价格,包括收集、运输成本),且有机肥生产企业还需将秸秆粉碎加工后才能加以利用,这使得秸秆粉的成本约为1428元/吨,而使用砻糠粉的价格仅为1000元/吨左右,使用菇类菌棒废料等的成本则更低,由此大大降低了有机肥生产企业利用秸秆的积极性。
3、建立秸秆收集、储运系统的难度较大,且成本很高。秸秆堆积密度远低于木质材料,长距离运输不仅效率低且成本高。秸秆若要集中处置,需有堆场等配套设施,但土地资源紧张,难以配置专门堆放场所。目前全市有10多家秸秆回收利用企业,每年可消化秸秆100多万吨,对于全市600万吨左右的秸秆总量,仅占1/6左右,但许多企业本地原料根本吃不饱,很多原料是外省农民回收后送上门的。
4、春、夏播期间,秸秆利用的时间约束非常明显。秸秆产生时间主要集中在5-6月和10-11月,尤其是“三夏”期间,由于茬口时间短(收种间隔仅十天左右),快速收集、处理秸秆的时限要求特别紧张。归集秸秆需要大量的劳动力,但农业劳动力不仅成本高,且较为紧缺,“三夏”季节尤为明显。此外,由于不可能做到常年稳定供应,这对秸秆实现产业化利用形成约束。
5、技术研发和科技创新有待进一步加快。目前,高效、综合利用秸秆的技术、设备等的研发尚处于探索之中,如微生物分解促进腐熟技术,且无法提供成熟的、技术经济性可行的大规模综合利用秸秆的技术成果。
6、社会公众,尤其是农民的认识有待提高。受传统农业经营方式的影响,部分农民习惯于直接在田间焚烧秸秆,对秸秆焚烧给环境、生态、交通安全造成的负面影响认识不够。再加上宣传力度不够,使得公众对秸秆综合利用的认知水平不高。
究其原因,主要有三个方面:①采用还田或其他利用方式,增加了作业量,提高了成本,对经济效益本来就低的农业及收入较低的农民增加了压力,由此部分农民直接焚烧秸秆,不仅成本低,非常便利,且灰烬对提高地力还有一定裨益;②水稻不仅是主要粮食品种,更有相当比例的面积套种麦子,然而麦(夏收)、稻(秋收)之间播种茬口较紧,加之麦子秸秆不易腐熟,影响水稻顺利耕作,在当前没有更好出路的情况下农民倾向选择焚烧,由此造成麦子秸秆焚烧比例最高;③随着经济发展和生活水平提高,农民家庭陆续使用液化气、人工煤气等燃料,对秸秆的需求大大减少,加之农户畜禽分散养殖向规模化养殖集中、沼气利用中的二次污染等因素,秸秆气化这种重要的燃料利用方式在襄阳市还没有得到大量的推广和应用。
二、指导思想、基本原则和发展目标
(一)指导思想
深入贯彻落实科学发展观,结合襄阳市农业生产实际,按照“统筹规划,突出重点;因地制宜,分类指导;科技支撑,试点示范;政策扶持,公众参与”的基本原则,坚持“疏堵结合、以疏为主、以堵促疏”,加大组织领导、政策扶持、科技研发及宣传教育力度,以技术创新为动力,以制度创新为保障,以提高秸秆综合利用率和附加值为重点,开展农作物秸秆能源化、肥料化、基料化、饲料化和工业原料化“五化”的综合利用,积极推动秸秆资源多途径、多层次的综合利用,逐步形成秸秆综合利用的长效机制,促进农业可持续发展,促进新农村及资源节约型和环境友好型城市建设。同时,从根本上遏制秸秆焚烧污染环境的现象,保护生态环境。
(二)基本原则
1、科学发展原则
尊重自然规律,维持生态平衡和生态系统的良性、高效循环,协调人与自然的关系、生物与环境的关系,实现土地的可持续利用、农业的可持续发展。
2、技术经济原则
根据农业生产实际,充分考虑农作物生长规律以及技术路线实施的限制因素,合理选择适宜的秸秆综合利用技术进行推广应用。同时要最大限度做到节约劳动耗费和成本消耗,产生尽可能多的经济效益。
3、疏堵结合原则
充分调动农民和企业积极性,坚持秸秆还田利用与产业化开发相结合,由点到面、循序渐进推动秸秆综合利用,同时加大对秸秆焚烧监管力度,疏堵结合、以疏为主。
4、各方参与原则
强化市场运作,动员和组织全社会力量参与秸秆禁烧和综合利用,同时发挥政府政策、资金的鼓励和引导作用,努力形成“政府引导、农民自愿、企业主体、公众支持”的工作机制。
(三)发展目标
2016年,全市秸秆综合利用率达到65%,比2015年新增秸秆综合利用能力约62.66万吨,利用量达到382.66万吨。到2018年,力争全市秸秆综合利用率达到85%,比2016年新增秸秆综合利用能力约117.34万吨,利用总量达到500万吨。为实现2020年秸秆综合利用率达到95%打下良好的基础。襄阳市秸秆综合利用发展目标表见表3。
表3 襄阳市秸秆综合利用发展目标表
| 年度 名称 | 2015 | 2016 | 2018 | 2020 |
| 利用总量 (单位:万吨) | 320 | 682.66 | 500 | 560 |
| 利用率% | 54.4 | 65 | 85 | 95 |
三、重点实施领域和主要任务
(一)利用方式对比分析
一般来说,秸秆综合利用的方式主要有以下5种:肥料化、饲料化、基料化、原料化、能源化。
1、秸秆肥料化
农作物秸秆还田---秸秆肥料化利用的最有效途径。实施农作物秸秆还田技术是增加土壤有机质,改良土壤,培肥地力的重要措施;也是减少焚烧秸秆,改善农田生态环境,有效解决焚烧秸秆所造成的环境污染、火灾隐患、影响交通和资源浪费等问题,促进农业稳产、高产、高效,走可持续发展道路的重要途径。它较好地解决了肥料不足,特别是有机肥缺乏而引起的土壤肥力下降、增产后劲不足的问题。
农作物秸秆含氮、磷、钾等农作物必需的化学元素,是不可多得的有机肥源。每100公斤鲜秸秆中含氮0.48公斤,磷0.38公斤,钾1.67公 斤,相当于2.4公斤氮肥,3.8公斤磷肥和3.4公斤钾肥。实施秸秆还田,比未实施秸秆还田,土壤有机质平均增加1.1克/公斤,容重平均减轻0.14克 / 立方厘米,孔隙度平均增加5.3%,1~3 毫米团粒结构平均增加5.1% ,土壤水分平均增加4.4% ;实施秸秆还田,比未实施秸秆还田,土壤全氮提高0.009%~0.08%,速效磷增加0.82毫克/公斤~13.0毫克/公斤,速效钾增加9.2毫克/公斤~40.6毫克/公斤,土壤肥力能得到明显的提高。
农作物秸秆还田主要有粉碎、翻压、覆盖、高留茬、快速腐熟等还田方式,其中覆盖还田和利用秸秆腐熟剂快速腐熟还田,是当前最为省事省力,且操作简便,正大力推广的技术。盖草数量一般以每亩200-250公斤为宜,覆盖撒施要均匀,做到“草不成坨,地不露白”为好。
通过生物工程方法对作物秸秆及畜禽粪便进行高温发酵,在保证充分氧气和湿度的情况下,利用微生物(一种好氮性细菌群)的高速繁殖能力及其快速新陈代谢作用,自身产生60—70摄氏度的高温,在连续2—3周的高温条件下,有机物被降解,同时几乎所有的有害病毒及杂草种子均被高温所杀死,最终的产品将是性能稳定、PH值近中性的有机肥料。在系列专用肥制作过程中,根据不同土壤状况及不同作物,添加无机养分以及浓缩有机质和微量元素性的矿物质,使肥料中含有多种植物生长所需的营养元素如氮、磷、钾、钠、锰、锌、铜等。其优点是具有传统有机肥的长效性和化肥的速效性,又具有生物肥的活化性特点,能满足作物整个生长期对营养的全部需要。生物肥料是克服一般化肥缺点的一种新型肥料。
2、秸秆饲料化
利用化学、微生物学原理,使富含木质素、纤维素、半纤维素的秸秆降解转化为含有丰富菌体蛋白、维生素等成分的生物蛋白饲料。目前国内已开发出秸秆青贮、微贮、氨化、盐化、碱化等饲料转化技术。据统计,国内现已推广秸秆青贮饲料每年约8000多万吨,氨化饲料3000多万吨,两项合计可节约饲料用粮2000万吨左右。秸秆饲料适口性强,纤维降解率可达20%-35%,蛋白质含量增加50%以上,并含有多种氨基酸,可代替40%~50%的精饲料,用于饲喂猪、牛、羊、鸡、鸭、鱼等畜禽,效果十分显著。育肥猪添加量为40%,日增重可达806克。采用国内有关科研单位开发的秸秆生物蛋白生产技术,建设一套年产1500吨秸秆饲料装置,设备投资需8万元,年利润可达45-75万元。
秸秆微贮(微生物发酵)是近代发展起来的新型技术,秸秆汽爆后发酵,纤维质糖化,蛋白化,转化成为一种酸、软、醇香营养丰富并耐贮存的优优质饲料添加剂。秸秆微贮生产猪饲料添加剂,不仅创造经济价值,重要的是具有重大的社会效益:①变废弃秸秆为优质饲料,避免堆放污染环境和焚烧造成危害;②开辟养殖业新饲料资源,农民增收,养殖降低成本;③节约饲料粮,减轻人畜争粮矛盾,以代替10%饲料粮计,襄阳市年出栏500万头猪,就可节粮2亿kg;④经初步试验测定,利用秸秆微贮饲料添加剂养猪,每头猪可增收100元以上,原精饲料利用率提高,养殖环境卫生改善,猪生病率降低,医药费用节约17%左右。
3、秸秆基料化
农作物秸秆含有丰富的纤维素和木质素等有机物,是栽培食用菌的好材料。以秸秆为原料栽培食用菌形成的菇渣密布菌丝体,具有较高的营养价值,加工后可制成菌体蛋白饲料喂养家畜,从而形成“秸秆→蘑菇→饲料→粪便→回田”的能量多级利用、物质链式循环生态农业模式。同时,生产鲜菇后剩余的蘑菇糠是一种带菇香味的富含营养的菌体蛋白饲料,也可作为优质有机肥还田。这项技术的应用推广,使农业资源多级增值,既可大量利用作物秸秆,减少环境污染,又可增加农民收益。该技术是选用多种农作物秸秆(如小麦秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆等),利用机械粉碎成小段并碾碎,以此作为基料栽培食用菌。一般秸秆粉碎后可占食用菌栽培料的75%~85%。秸秆袋料栽培食用菌,是目前利用秸秆生产平菇、香菇、金针菇、鸡腿菇的常用方法,投资少、见效快,深受农民欢迎。
4、秸秆原料化
经辗磨处理后的秸秆纤维与树脂混合物在金属模中加压成型处理,可制成各种各样的低密度纤维板材。再在其表面加压和化学处理,可用于制作装饰板材和一次成型家具,具有强度高、耐腐蚀、防火阻燃、美观大方及价格低廉等特点。这种秸秆板材的开发,对于缓解国内木材供应数量不足和供求趋紧的矛盾、节约森林资源、发展人造板产业具有十分重要的意义。秸秆还可代替木材和棉花生产高质量的人造纤维浆粕,可作为化纤制品和玻璃纸生产的主要原料,亦可广泛应用于抽丝织布,无毒塑料、胶片、火药、无毒食品包装袋、一次性卫生筷、快餐饭盒的生产特别是利用秸秆纤维生产的快餐饭盒保温隔热效果好,强度、挺度佳,制造工艺简单可靠,生产成本低,产品附加值高,使用后可自然生物降解,无毒无害,还能用作饲料和肥料,不产生任何环境污染,可望成为塑料材质制成的快餐饭盒的理想替代产品。另外,秸秆还可以作为传统的造纸原料,制作工艺品等。
5、秸秆能源化
能源紧缺已经成为制约我国国民经济发展的瓶颈,据专家预测,到2010、2020年我国石油供应缺口仍将依次为1.26和2.05亿吨,届时我国对外石油依存度将分别达到约42%、和54%。解决我国能源不足的问题,将农作物秸秆转化为新型能源是一个现实、可靠的途径。我国农作物秸秆年产量7亿吨,可收集量5亿吨。秸秆能源技术包括秸秆气化制气、秸秆压块成型制炭、秸秆制取燃料乙醇和生物柴油、秸秆燃烧发电等。
⑴秸秆气化。秸秆气化是一种热化学处理技术,它是将秸秆点燃,只供应少量空气,并控制其反应过程,使氮、氢元素变成含有一氧化碳、氢气、甲烷等成份的可燃气体,去除焦油等杂质,经管道输出供用户使用,残留的灰分则排出。江苏省吴江市水利农机研究所葛德洪以200户农户53公顷 (约800亩)耕田的一个村为例,经试验,每公斤秸秆可产气2m3,3~4口之家,每天约需用气5~6 m3,即每天约消耗秸秆3公斤,则每年全村约消耗秸秆220吨。而该村的53公顷耕田可产出秸秆480吨(每公顷,9000公斤秸秆测算)。如果30%~40%的秸秆进行机械化还田,则剩余的秸秆可全部得到利用。从经济效益角度分析,经测算整个秸秆气化工程一次性总投资约36万元(供气规模200户),户均1800元,运行成本设备按10年折旧,人员工资、电费、维修费等合计每立方气成本约0.12元。一般气化站可由一个兼职人员进行日常管理和操作。运行正常后如液化气按0.16~0.20元/m3向农户收取费用,每立方气净获利0.04~0.08元,每天可产气1200 m3,每天净利50~100元,全年可获净利2~4万元。对农户来说,每月仅支出燃气费用30元左右,如果再用秸秆值进行相抵,则实际支出还要少。现在正在进行社会主义新农村建设,运用秸秆气化技术,既解决了秸秆出路,又增加了农村清洁能源,还缓解了石油、煤炭紧张的矛盾,一举多得。
⑵秸秆生物柴油和乙醇。中国科技大学可再生洁净能源实验室宣布的一项最新科技成果,将木屑、稻壳、玉米秆和棉花秆等多种原料进行热解液化和再加工,可变废为宝,将它们转化为生物油,其中木屑产油率60%以上,秸秆产油率50%以上,生物油热值16至18兆焦/千克。这项新技术的最大优点是,首先在原料产地将生物质规模适度地分散热解,转化为便于运输和储存的初级液体燃料生物油,然后将各地热解得到的生物油收集后进行再加工,这样可从根本上解决生物质资源分散和受季节限制等大规模应用的瓶颈问题。专家算了一笔账:秸秆收集半径约为10公里时,热解液化单机最佳规模为每小时处理2吨秸秆,产出1吨生物油,生产成本大约为790元/吨。生物油经过简单的品质改良后,热值增加,销售价格假设为1000元/吨,用它替代柴油和重油,提供同样的热量,价格分别相当于柴油和重油现有价格的43.2%和63.1%。河南省天冠集团利用麦秸生产乙醇,原料转化率超过18%,即6吨麦秸可变成1吨乙醇。该集团一条年产300吨乙醇的中试生产线已建成投产,年产3万吨秸秆纤维乙醇联产生物质发电项目即将建成投产。
⑶秸秆发电。秸秆发电的方式主要有三种:锅炉燃烧发电、气化发电和沼气发电,1.2公斤稻草可产生2立方米可燃气体,2公斤秸秆可产1立方米沼气,1.8立方米气体可发一度电。利用秸秆通过锅炉燃烧发电,每2吨秸秆的发电量就相当于1吨煤。如果建设一个年燃烧秸秆20万吨的发电厂,发电1.2亿度,相当于节省10万吨标准煤。按照每吨秸秆100元的收购价格测算,这样一个秸秆发电厂将带动农户增收2000多万元。国际上先进的生物质气化发电技术,可将秸秆废弃物转换为活性炭、燃气等清洁化工品及能源,发电产生的秸秆炭作为钢铁厂保温材料和生活用品,废水提取乙酸用于生产生物高效农药,从投资收益角度来看,秸秆气化发电经济效益显著,成本回收快。沼气发电从环境保护角度来讲,长远效益显著,秸秆产沼气,即提供了电,又提供了沼肥,沼肥对农业的发展非常有利,可实现“秸秆-沼气发电-沼渣生产有机肥-农业种植(或有机蔬菜种植)”的循环利用。
⑷秸秆压块燃料。秸秆经固化成型后,体积缩小6~8倍,密度为0.9~1.4吨/立方米,能源密度相当于中质烟煤,使用时火力持久、炉膛温度高,燃烧特性明显得到改善。秸秆固化成型燃料改善了秸秆燃烧性能,提高了利用效率,并能提高运输和贮存能力。秸秆压块燃料是利用新技术及专用设备将各种农作物秸秆、木屑、锯末、花生壳、玉米芯、稻草、麦秸麦糠、树枝叶、甘草等压缩碳化成型的现代化清洁燃料,无需任何添加剂和粘结剂。即可解决农村的基本生活能源和提高农民收入,又是新兴的生物质发电专用燃料,秸秆压块燃料也可以直接用于城市传统的燃煤锅炉设备上,可代替传统的煤炭。因此秸秆压块燃料是未来再生能源的一个重要发展方向。随着世界性的能源匮乏,秸秆压块燃料的市场需求和利润空间将不可估量。
(二)重点实施领域和项目
襄阳市秸秆综合利用重点实施领域为秸秆肥料化、饲料化、基料化、能源化、机械化等五个方面。
⑴秸秆肥料化重点工程。积极推进机械化粉碎还田、快速腐熟还田,推广秸秆高效有机肥等技术。争取中央土壤有机质提升补贴项目区和省级农作物秸秆生物腐熟还田技术补贴项目,每年新增秸秆生物腐熟还田推广面积20万亩,新增秸秆生物腐熟还田利用量6万吨。同时,利用省财政专项资金,重点建设湖北绿鑫生态科技有限公司年产10万吨生物有机肥(二期)等项目,累计投资3000万元,可新增农作物秸秆年利用能力2.16万吨。支持湖北文理学院开展秸秆生物肥田间堆沤装置的技术研发,开辟农作物秸秆就近利用的新途径,解决秸秆收集、运输、储存的难题。
⑵秸秆饲料化重点工程。市级拿出专项奖励资金奖励各县(市)区争取中央和省级秸秆饲料化项目,达到规模化秸秆饲料生产企业技术改造和装备升级,重点推广秸秆饲料加工调制、全株玉米青贮、秸草搭配饲喂等秸秆养畜先进实用技术,鼓励生产优质秸秆生物饲料、秸秆型全混合配合饲料、秸秆压块饲料等,形成秸秆饲料的专业化生产、精细化分工、市场化运作格局。重点支持新天地草业有限公司发展秸秆压块饲料,襄阳顺天应民生态农业发展有限公司秸秆微贮生产猪饲料添加剂项目。襄阳顺天应民生态农业发展有限公司利用秸秆微贮(微生物发酵)技术,将秸秆汽爆后发酵,纤维质糖化,蛋白化,转化成为一种酸、软、醇香营养丰富并耐贮存的优优质饲料添加剂,预计新增农作物秸秆年利用能力3万吨。以宜城市秸秆养畜示范项目为重点,辐射周边各县(市)区的秸秆饲料化提档升级,可新增农作物秸秆年利用能力9万吨。
⑶秸秆基料化重点工程。大力发展秸秆食用菌基料的种植大户、重点扶持龙头企业。在宜城、南漳、保康等部分有食用菌生产优势山区乡镇,推广秸秆袋料栽培双孢菇、金针菇等品种技术,发展食用菌产品深加工,延长产业链,提高附加值。积极争取中央和省级美丽乡村创建试点村秸秆综合利用扶持政策,加强以秸秆基料化利用为纽带的生态农业基地(园区)建设,建设秸秆粉碎、打包加工点,生产可用于水稻育种、无土栽培的基料和育种秧盘。争取中央和省级扶持政策,重点建设谷城县五山镇堰河村旅游专业合作社等项目,发展无土蔬菜生产,可新增农作物秸秆年利用能力2万吨。
⑷秸秆能源化重点工程。2016-2018三年在秸秆资源较丰富的襄州、枣阳、宜城等地,科学规划,结合地域优势和各种模式特点,积极争取中央和省级以气化、炭化、固化和沼气4类大型工程项目8个,资金总额为1600万元,预计年利用秸秆10万吨。其中枣阳3个,炭化、固化和沼气各1个;襄州3个,气化、固化和沼气各1个;宜城2个,固化和沼气各1 个。同时,要求各县(市)区大力发展小型秸秆沼气,可新增农作物秸秆年利用能力12万吨。重点支持湖北三杰农业有限公司生物质碳化、醋液提取、汽、电联产项目和湖北绿鑫生态科技有限公司的宜城秸秆沼气发电项目,鼓励充分利用农林废弃物、畜禽养殖废弃物资源,按照资源化、减量化、无害化、生态化的废弃物综合利用方式,建设沼气发电厂和特大型沼气工程。
⑸秸秆机械化重点工程。2016-2018年,积极争取在全市粮油生产大县、高速公路主干道沿线和城市城郊开展机械化秸秆综合利用试点项目,大力推进我市机械化秸秆综合利用。重点推广主要包括秸秆旋耕埋草机、自走式穗茎兼收玉米联合收获机、拔切组合式收获机、粉碎还田机、捡拾打捆机、秸秆搬运机械和收割机械粉碎装置等。依托各地农机专业合作社,由县级农机主管部门与之签订目标责任制,在我市粮食主产区和高速公路沿线进行机械化秸秆还田作业补贴试点,每县市有200万元项目支持,可新增农作物秸秆年利用能力30万吨。
⑹秸秆集中化储运工程。加快建设秸秆收储体系,建立以企业为龙头、收储服务组织为依托,市场运作、农户参与的秸秆打捆、收储和物流体系。大力培育秸秆综合利用市场主体,鼓励发展秸秆加工企业。以乡镇为单位,科学合理布局秸秆打捆、收储站。粮油作物种植面积在5万亩以上的乡镇(办事处)建设1个年收储量5万吨以上的秸秆收储中心。鼓励农民自行储存秸秆,错峰销售。
(三)主要任务
襄阳市在开发应用秸秆资源上应着重做好以下几个方面的工作:
⑴着力推进秸秆机械化还田
①机械粉碎还田能够节省劳力、增加土壤有机质、改善土壤结构,具有便捷、快速提高土壤保水保肥性能,可推广应用于全市农作物集中生产区,为主要利用方式。到2018年,全市秸秆机械粉碎还田利用面积达到1008万亩以上,占农作物播种总面积的70%以上;
②快速腐熟还田和覆盖园地利用主要在枣阳市、河口市、宜城市、襄州区、南漳县等重点地区的大小麦、油菜种植区试点推广快速腐熟还田技术,减少秸秆对环境的污染,节省收集、运输成本。
⑵加大秸秆能源化的综合利用
①秸秆压块燃料技术可推广应用于枣阳市、河口市、宜城市、襄州区等四个县(市、区),为我市能源化利用的主要方式。规划到2018年发展固化成型燃料利用秸秆量10万吨以上。
②户用秸秆沼气发展重点在保康县、南漳县,以解决两地在户用沼气池推广过程中原料不足的问题,使不养猪的农户也能使用清洁能源。到2018年发展利用秸秆为辅助原料的大型沼气池20个,户用能源化利用秸秆量达1万吨以上。
⑶扩大在食用菌培养料中利用秸秆的规模
加快推进农业结构转型升级,以做大做强食用菌产业为目标,在保康、南漳谷城等食用菌传统产区,鼓励、引导食用菌生产企业、合作社和农户,扩大发展以水稻、小麦、油菜、棉花等秸秆资源为原料的食用菌生产。力争到2018年,全市食用菌栽培面积发展到1亿平方尺,年转化秸秆18万吨以上。
⑷解决秸秆回收难题
建立健全秸秆收储体系奖励机制,引进和开发捡拾打捆机、秸秆搬运机械和收割机械粉碎装置(如秸秆打捆机、秸秆压捆机、高效秸秆粉碎机、揉碎机)等,鼓励和引导乡镇村组建设秸秆集中堆场或收储场。依托互联网,加快信息化技术在秸秆综合利用中的应用,建立以企业为依托,农户参与、基层政府监管的秸秆收集、运输、储存体系,解决制约秸秆产业化发展的瓶颈。
四、保障措施
(一)加强组织领导
秸秆综合利用是一项综合性的系统工程,明确各县(市)区人民政府是推进大气污染防治重点地区和粮棉主产区综合利用的责任主体,制定目标分解任务,市人民政府与各县(市)区人民政府签署秸秆综合利用目标任务完成承诺书,发布市政府农作物秸秆禁烧令。按照目标要求对完成情况进行考核,并将考核情况于每年年底报省政府。
(二)加大宣传力度
采取多种形式,宣传秸秆综合利用工作的重要意义和取得的积极成效,以科普知识、典型示范、技术推广等实际效果引导、教育农民群众,转变观念,增强秸秆综合利用意识,形成全社会利用秸秆的良好氛围,减少秸秆焚烧带来的资源环境压力。
(三)加强统筹规划和政策扶持
各县(市、区)要因地制宜地编制本地区秸秆综合利用规划,将秸秆综合利用资金列入财政预算,设立襄阳市农作物秸秆禁烧和综合利用专项资金,统筹使用;建立健全激励和约束机制,加大财税、土地、信贷、保险、政府采购等政策扶持力度,统筹推进综合利用工作。同时用好用足国家各项扶持政策,继续做好农作秸秆综合利用企业产品认定,支持企业申请享受国家鼓励的资源综合利用税收优惠政策。引导社会资金,指导农作物秸秆综合利用企业做好项目策划,争取更多的农作秸秆综合利用项目获得国家资金扶持。要充分发挥市场主体作用,鼓励、引导社会资本和企业进入秸秆综合利用领域,加强秸秆综合利用重点项目建设,扶持一批重点企业,组织实施一批农作物秸秆综合利用示范项目,在秸秆资源丰富的重点区域,建设一批具有引领示范作用的秸秆综合利用工程,形成布局合理、多元化利用的农作秸秆综合利用格局,加快形成秸秆综合利用产业链。
(四)强化科技支撑
要完善技术创新和技术服务体系,联合科技部门,每年投入研发经费100万元,鼓励支持高等院校、科研单位和企业开展秸秆综合利用技术与设备的研究开发,加强适用技术的转化应用,建立一批科技示范基地,加强技术培训,提高秸秆综合利用水平。
(五)加快农村基础设施建设
完善美丽乡村创建试点村秸秆综合利用扶持政策,首先要解决农村生活用能问题,应围绕美丽乡村重点推广秸秆的气化、炭化、固化和沼气(有养殖条件的也可以是动物粪便沼气)等项目,提高中央和省级农村能源项目中秸秆气化、炭化、固化和沼气等项目资金比例,用于解决广大农民群众的生活用燃料。同时,创新秸秆(猪、牛、羊、鸡)——沼气——粮(茶、菜、渔、果)等循环农业模式,大力发展生态农业基地(园区)建设。