国外农作物秸秆利用值得我们借鉴

   中国秸秆网综合报道，国外农作物秸秆综合利用的经验值得借鉴：

         

    一、国外农作物秸秆利用概况

既然我们自己没有好处理办法，先看看别人有没有好的经验值得借鉴：

   （一）目前国际上，丹麦在秸杆发电技术上较为先进，且得到了广泛应用。丹麦是世界上首先使用秸秆发电的国家。位于丹麦首都哥本哈根以南的阿维多发电厂建于上世纪９０年代，被誉为全球效率最高、最环保的热电联供电厂之一。而在这座现代化的电厂里，最引人注目的既不是造型独特的梯形厂房，也不是现代化的发电设备，而是在燃料库房内堆放整齐的秸秆。农民收获粮食后，把秸秆卖给电厂，阿维多电厂每年燃烧１５万吨秸秆，可满足几十万用户的供热和用电需求。由于和煤、油、天然气相比，秸秆成本低、污染少，可称得上电厂最划算的一笔买卖。此外，秸秆燃烧后的草木灰还可以无偿地返还给农民作为肥料。使用秸秆发电，电厂降低了原料的成本，百姓享受了便宜的电价，环境受到保护，新能源得以开发，同时还使农民增加了收入，串联起了一个“黄金圈”，在这个意义上，秸秆不是“宝贝”又是什么呢？ 

    以丹麦一家由丹麦国家电力公司投资建设的电厂为例：该厂采用BWE公司的技术设计和锅炉设备，装机容量1.2万千瓦，总投资2.3亿丹麦克朗，实行热电联供，年发电5000千瓦时，平均每小时消耗仅7.5吨秸秆，可为马里博和萨克斯克宾两个镇1万户5万人口供应热和电。此外，农民每向电厂出售一吨秸秆不仅能得到400丹麦克朗，还能免费得到电厂返还的40公斤炉灰——这是很好的钾肥。整个秸秆资源得到了循环利用，几乎没有资源浪费和污染排放。2004年11月，我国首个秸秆生物燃烧发电厂在河北省晋州市开工建设。该秸杆发电厂占地80亩，预计总投资达2.4亿－2.8亿元，将引进丹麦的秸秆发电设备，建成后年烧秸杆20万吨，发电量为1.2亿度，年可节约煤炭16万吨，减少二氧化硫排放量60多吨，减少烟尘排放量400吨。此外，该厂消耗秸杆全部从农民手中收购而来。按照每吨秸秆100元的收购价测算，该厂通过收购秸杆，每年就可使当地农民增收2000万元。 
     （二）目前，发达国家已将生物质气化技术及其产品用于工农业生产及居民生活，特别是西欧和美国已将气化技术广泛用于区域取暖、发电、炊事等诸多领域，有的已形成了较大的产业规模。在国内，以山东省能源所为代表的农村秸秆集中供气系统得到较大的推广应用，建成供气工程约300家，总投资额达亿元以上；国内已有几十家单位从事农村秸秆集中供气装置的生产、销售。秸秆气化集中供气技术以农村大量的各种秸秆为主要气化原料；以集中供气的方式向农民提供炊事燃气或烘干粮食的热能。特别是农民致富奔小康，热切需要使用清洁能源，改变村庄卫生面貌，秸秆气化使农民由烧柴变为烧气，满足了农民改善生活质量的要求，因而受到农民的欢迎和肯定。 
     （三）美国有24个农业州，每年都有大量的秸秆需要处理。根据美国农业部的一项统计资料，全国每年能够收集起来的小麦秸秆多达4500万吨，仅占当年所有小麦秸秆的５０％。秸秆在美国的用途很广，可用作饲料、手工制品等，有的地方还用来盖房，将整捆的秸秆高强度挤压后填充新房的墙壁。但最近记者在纽约采访时发现，只要一提起秸秆的综合回收利用，几乎所有的被访者都会提及有关秸秆与纤维素乙醇的提炼问题，这可以说是秸秆综合回收利用在美国的最新发展。美国确实加大了秸秆综合回收利用的研发力度，极力推动可再生能源事业的发展。美国能源部的网站上明确指出，小麦秸秆是可再生生物能源的一个重要来源。 
在美国，新兴的替代燃料特别是生物燃料的开发利用，得到了联邦政府的大力支持，同时也引起社会各界的极大兴趣。今年6月11日，美国农业部和能源部联合发布声明，由农业部出资1400万美元、能源部出资400万美元，共同设立一项基金，资助有关生物燃料、生物能源及相关产品的研究与开发。根据“美国可再生燃料协会”提供的数据，美国目前有116个乙醇提炼厂家，每年可以生产59亿加仑的乙醇，另外还有81个新厂家正在建造之中。美国最近成立了一个名叫“美国生物燃料委员会”的机构，其使命就是鼓励美国的消费者、企业与地方政府更多地使用生物燃料作为替代燃料。在美国，每生产1加仑乙醇，可以得到51美分的政府补贴。 
     （四）加拿大首都渥太华以北60公里处的农业区。这里以耕种玉米、小麦和养牛业为主，高速公路两旁到处可见大片大片的玉米地。这里每年5月播种玉米，一般到10月收获。如果把玉米作喂牛的青贮饲料，那就要提前于9月收割。玉米收割机连玉米秆带玉米穗一起收割，边收割边把玉米穗和玉米秆同时切碎，然后运送到农场储料罐储存，储存期可达一年。10月份玉米已经成熟。收割时，玉米收割机一边收割一边把玉米秆切碎，切碎的玉米秆作为肥料返到田里。 
     （五）据日本农林水产省官员介绍，目前日本秸秆的主要处理方式有两种：混入土中还为肥料，以及作粗饲料喂养家畜。根据近年统计数据，稻秸秆最多的是翻入土层中还田，约占68%；其次作为粗饲料养牛的约占10.5%；与畜粪混合做成肥料约占7.5%；制成畜栏用草垫约占4.7%；一小部分难于处理的秸秆就地燃烧，约占4.1%。 
目前，日本正在积极挖掘秸秆的燃料转化潜力。有官员表示，当务之急是开发出利用植物纤维的生物燃料，避免影响粮食供应价格。对于燃料和粮食都依赖进口的日本来说，这一点尤为重要。据悉，日本地球环境产业技术研究机构（RITE）与本田技术研究所，共同研制出从秸秆所含纤维素中提取酒精燃料的技术，向着实用化迈出一步。
     二、我国农作物秸秆处理概况及可能发展的方向
我国农民对作物秸秆的利用有着悠久的历史，只是由于从前农业生产水平低、产量低，秸秆数量少，秸秆除少量用于垫圈、喂养牲畜，部分用于堆沤肥外，大部分都作燃料烧掉了。随着农业生产的发展，我国自20世纪80年代以来，粮食产量大幅提高，秸秆数量也多，加之省柴节煤技术的推广，烧煤和使用液化气的普及，使农村中有大量富余秸秆。以下项目可作为我国     农作物秸秆处理发展的方向： 
     （一）秸秆发电 
     我国农产量占世界首位，每年产生6、7亿吨农作物秸秆，其中可用于发电的大约有2亿吨，其总热值相当于1亿吨标准煤。其他生物质燃料如林业残余物、甘蔗榨渣等等，其总量也达1.5亿至2亿吨。而且，秸秆含硫量只是煤的40%左右，用于发电有利于降低污染排放。
我国农作物秸秆除了一部分用做饲料、回田肥料和工业原料之外，大部分被农户用做生活燃料。随着生活方式的改变，这种燃料需求在逐渐减少，越来越多的秸秆被农户在田边就地烧掉。不仅浪费了大量资源，而且造成严重空气污染。特别在大城市近郊，每到收获季节，滚滚浓烟使航班停运，公路事故增加，甚至使整个城市笼罩在烟雾之中达数日之久。
农作物秸秆除了做燃料之外，还可用做化工、造纸、纺织等产业的原料。但这些用途只能消耗一部分秸秆，而且受到很多限制。例如用于造纸会导致严重污染，属于限制应用之列。目前看来，要充分利用秸秆，发电是相对较好的方式。 

   （二）秸秆建材及草编 

    秸秆是高效、长远的轻工、纺织和建材原料，既可以部分代替砖、木等材料，还可有效保护耕地和森林资源。秸秆墙板的保温性、装饰性和耐久性均属上乘，许多发达国家已把“秸秆板”当作木板和瓷砖的替代品广泛应用于建筑行业。此外，经过技术方法处理加工秸秆还可以制造人造丝和人造棉，生产糠醛、饴糖、酒和木糖醇，加工纤维板等等。我国木材资源十分贫乏，木材加工产品需求缺口十分巨大。秸秆纤维加工利用空间广阔，前景看好，极具投资潜力。 
利用作物秸秆进行草包、草帘、草绳等编织生产也是一种有效的资源化利用技术。赣榆县现有2.5万农户从事农作物秸秆编织，其中墩尚、宋庄、青口3个镇一年就利用秸秆50多万吨，除全部消化掉本地水稻秸秆外，每年还从周边地区收购20多万吨，稻草编织产品的销售额已超过亿元，利润达5000余万元，每户农民每年因此而增收2000多元。 
     （三）制做麦杆画 
     近年来，麦杆画成为新世纪喜欢民间工艺艺术和喜爱收藏人士的新宠。早在先秦时期，麦杆画就作为一种豪华装饰品悬挂在皇宫大殿和豪门庭堂，成为权势和富贵的一种象征。麦秸秆画运用现代科技手段进行物理化处理，用烙、烫、烘、烤多种工艺，创造出各种造形和色彩，不用任何颜料，充分体现出古色古香，作品轻柔、飘秀、耐久、不脱落、不褪色、不变形，使中国传统绘画技艺和农民画纯朴风格有机的融为一体，体现出浓郁的地方文化特色，每一件作品均表现出很高的艺术品位。这种纯天然的绿色艺术，征服了无数美国、日本、欧洲、东南亚、香港、澳台及深沪广的朋友，使之成为传播友谊和中国传统文化的桥梁和纽带，成为象征中国悠久文化的一颗明珠。 
     （四）秸秆生物油 
     中国科学技术大学可再生洁净能源实验室宣布，由朱锡锋、郭庆祥教授等研制的一项最新科技成果可以从根本上解决秸秆处理这一老大难问题。他们将木屑、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16～18兆焦/千克。这项成果已经过中试，实现产业化已指日可待。
     据介绍，我国每年仅农作物秸秆和农产品谷壳等就有7亿多吨，就地焚烧不仅浪费资源，还导致严重的环境污染。采用这项技术，可将秸秆等生物质直接转化为生物油，作为燃料可以直接在燃油锅炉和工业窑炉中燃烧使用，精制提炼后可作为车用燃料使用，还可以分离提取高附加值的化学产品。
中国科大的专家们根据多年研究经验，提出了该技术实现产业化的最佳路线：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。
据介绍，热解液化单机最佳规模为每小时处理2吨秸秆（秸秆收集半径约为10公里），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，热值约增至为18～20MJ/kg，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%。 
尽人皆知，去年以来，全球消费者都感受到了食品价格的上涨。全球范围内粮食和食品价格上涨的原因之一是生物燃料的发展导致能源工业与食品工业争粮。随着国际油价大幅走高及石油产品大量消费导致了生态环境不断恶化，发展代替能源对于经济和社会可持续发展的战略意义日益增大。其中以燃料乙醇为主的生物能源是替代能源中的一个重要品种。 
毋庸讳言，中国的生物燃料产业虽然刚刚起步，但有识之士已指出，我国并不具备大规模使用玉米生产燃料乙醇的条件，我们要走探索非粮能源资源的原料路线。比如，用草、秸秆、农作物壳皮、树枝、落叶、林业边脚余料等生产乙醇。更令我们欣慰的是，在世界范围内的科学家及研究人员正在寻找把植物富含的纤维素转化成生物乙醇的巧妙方法。 
     （五）秸秆饲料 
一种农作物秸秆处理方法，是将含有氧化钙，次氯酸钙，碳酸氢钠，尿素，过氧化钙，氯化钠，谷氨酸钠，海带粉，对氨基苯胂酸钠，喹醇的专用处理剂溶解于水中，按处理剂∶秸秆粉∶水＝1∶80－120∶100—270的比例，在搅拌下充分混合均匀后，装入容器中，边装边压实，封闭容器，在4—36℃下存放72—180小时。该工艺简单，成本低，有效地解决了饲料的霉变问题，粗纤维降解率高，所得饲料营养丰富，易为单胃动物吸收，开辟了一种以秸秆为原料的单胃动物饲料的重要途径。 
据悉，赣榆县2002年已建成青贮、微贮和氨化池50多万立方米，每年可处理花生、山芋、玉米秸秆20多万吨。 
     （六）秸秆气化 
秸秆气化集中供气系统主要由秸秆气化机组、燃气输配系统、户内燃气系统三个部分组成。其原理是：干秸秆经粗切碎后在气化炉中进行不完全燃烧，使秸秆中的碳、氢元素转变成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气，再通过提纯、净化处理后送至贮气柜，然后经管道送至各家。
     （七）生产麦杆纤维地膜 
这种地膜可改善农业生态环境。用麦杆纤维浆粕加工成的地膜和包装材料，其作用与塑料地膜及包装材料不相上下，但麦杆纤维地膜埋入地中80天就会自行降解为有机肥料，避免了“白色公害”。其次，大大增加了社会效益。以某县每年产麦杆18万吨为例，过去不少麦杆被烧掉，若以每吨300元回收，每户农民可收入240万元。加之麦杆纤维地膜每吨比塑料地膜价格低2000元左右，覆盖面积却可增加15亩。最后，这种膜市场前景广阔。麦杆纤维浆粕可加工成纺织原料、短丝、长丝、无公害地膜，还可开发喷漆、赌药、医用透明膜、高级食品肠衣、海水线化分子筛、一次性饭盒、包装玻璃等，市场前景和经济效益都很好。 
     （八）制作木糖 
 木糖是多糖类“木聚糖”的组成部分，除了用于制备木糖醇以及饲料酵母外，在化工、医药、食品、皮革、染料等工业部门应用广泛，国内年产木糖仅几百吨，其在国内外市场上一直供不应求。我国年产麦杆几千万吨。过去，麦杆大多数被当作燃料烧掉，造成很大浪费。为了合理利用丰富的麦杆资源，促进农副产品的深加工，生产出口创汇产品，我国进行了用麦杆生产木糖的研究工作。以麦杆、硫酸等为原料生产木糖，工艺简单，技术可行，且产品经济效益显著，可以出日创汇，值得在产麦区推广应用。
     （九）生产液体套管 
在石油勘探和钻井过程中，由于地层十分复杂，常会遇到天然地层裂缝、渗透性地层等，此时，会出现泥浆漏失。多年来，石油钻井工作者创造了很多防止或处理井漏的方法和措施，国外进口的“液体套管”，效果不错，但价格昂贵。我国以麦杆为原料研制的“液体套管”，不但降低了生产成本，而且性能良好，曾在新疆、华北、辽河等油田投入试用，在制服和减少井下复杂情况、保护油气层、缩短建井周期和降低钻井综合成本等方面，都取得了良好的经济和社会效益。
           （十）推广用作大棚保温 
动员当地大棚菜种植户购买麦秸秆，自制成厚帘子或购买成品用作冬季保温，降低生产成本，也可合理利用麦秸秆。
     （十一）不断开发新的处理方法 
劳动群众出主意开发，利用麦秸秆，以求能够在合理利用资源，保护环境的基础上，产生较大的经济效益。 
      三、建议解决办法 
     虽然秸杆有诸多方面的回收利用价值，但目前在广大农村地区，这些应用构想仍得不到有效实现，其原因可归纳为如下几个方面：第一是农业普遍增收后，农作物秸杆越来越多，但综合作用滞后，秸杆出现过剩；第二是随着农民收入增加，生活水平不断提高，农民宁愿增用化肥和燃料，而少用秸杆做肥料和燃料；第三是由于农作物复种指数提高，特别是近几年小麦机收面积增大，麦秸留茬过高，灭茬机械和免耕播种技术推广没有跟上，造成农民为赶农时放火焚烧秸杆和留茬。 
针对以上问题产生根源，我们应该从以下几个方面去解决这一问题，消除这一现象： 
     从教育入手，大力普及科学文化知识，努力提高人们的文化水平和思想觉悟，使人们充分的认识到保护资源，保护环境的重要性和义务性，以及自身和他人健康的重要性。并在当地大力推广各种高效安全的秸秆处理方法，如秸秆的机械还田、工艺草编、打捆机打捆等；并有效地组织人力物力进行秸秆的集中处理。
国家和当地政府应在农民中大力宣传麦秸秆燃烧的危害，以及保护环境和资源人人有责的道理，必要的时候对人们进行集中的教育和宣传；并对人们燃烧秸秆的行为进行监督和管理，对各种行为奖励或惩处。对务工人员进行个别教育，对使用高效处理方法进行奖励，力争使人们的利益最大化，以此来提高农民的积极性。
可以将秸杆加工的一些项目或初级生产线转移至农村。譬如发电厂要收购稻秸杆，或者利用秸秆颗粒机将秸秆变成颗粒燃料。在农村就可以进行如粉碎压缩等初级工序的生产。这样不仅可以为企业节约运输成本，还能够在农村创造就业机会，吸收农村富余劳动力，对提高农民收益有一定的积极作用。
     在农村建立秸杆集中处理站，直接上门收购秸杆。以往大都是收购企业直接面向一户户农家，效率低下；而且农户手中的秸杆量也不是很多，农民自己加工费时，能获得的利润也十分有限。像本村平时就有少数农户加工草垫草绳等，往往费了大量精力得到的回报却不尽如人意。如果有人上门收购稻秸杆，大概在一毛二左右，一亩水稻田就可增加40元左右的收益。这样农民还是很乐意将田间的稻草回收的，毕竟也有一笔不错的收益。
     农民自己可以办些小型的稻秸杆加工厂利用秸秆颗粒机就地消化产生的秸杆。同时国家应向这类切实提高农民收益的加工厂给予政策性的扶助或一些适当的经济补贴；各级政府也要多动脑筋，从实际出发来解决秸杆的回收再利用的难题。提高农民从稻秸杆回收中能取得的利益才是解决问题的关键。