作物秸秆综合利用探讨.pptx

主要内容一、作物秸秆概况二、秸秆综合利用技术简介三、我国秸秆综合利用现状分析四、秸秆综合利用展望一、作物秸秆概况 农作物秸秆分粮食和经济作物两大类，前者包括麦秸、稻秸、玉米秸秆和高粱秸秆、后者包括棉花杆、芦苇杆、麻杆、芝麻杆、油菜杆、豆杆、葵花杆等。此外农作物加工剩余物，比如稻壳、花生壳、油菜壳和甘蔗渣等，也属于秸秆范畴。农作物秸秆主要组成成分为木素、纤维素和半纤维素以及一些灰分杂质，富含有机质和氮、磷、钾、钙、镁、硫等多种养分，是重要的生物质能源和宝贵的绿色可再生资源，也是当今世界公认的仅次于煤炭、石油和天然气的第4大能源。表1 几种作物秸秆的化学组成（干重）%据联合国环境规划署报道，世界上种植的各种谷物，每年可提供秸秆17亿t，但被利用的秸秆废弃物不足2%。图1 世界秸秆资源利用情况 （年产17亿t)2%98%利用利用未利用未利用 我国各类农作物秸秆资源十分丰富，年产量达7亿t左右，其中稻草为2.3亿t，玉米秆为2.2亿t，豆类和秋杂粮作物秸秆为1.0亿t，花生和薯类藤蔓、甜菜叶等为1.0亿t。其中稻草秆和玉米秆占总产量的64%。图2 我国主要农作物秸秆产量所占比例33%31%36%稻草稻草玉米秆玉米秆其它其它 我国每年7亿多吨的秸秆，其中约0.28亿吨用于造纸，1.13亿吨用作饲料，1.08亿吨还田，3.5亿吨用作燃料或就地荒烧，秸秆的利用率约为33，而其中经过技术处理的仅占2.6。图3 我国秸秆利用情况（年产6亿t）19%5%18%造纸造纸饲料饲料还田还田燃烧燃烧58%主要利用主要利用：燃料、还田、饲料、造纸二、秸秆综合利用技术简介1.秸秆还田2.作为饲料3.能源材料4.加工材料5.精细提取1.秸秆还田 秸秆还田后，土壤中氮、磷、钾养分都有所增加，尤其是速效钾的增加最明显，土壤活性有机质也有一定的增加，对改善土壤结构有重要作用，秸秆覆盖和翻压对土壤有良好的保墒作用，并可抑制杂草生长。堆沤发酵还田：堆沤发酵还田：作为有机肥效果良好，但是堆沤发酵时间长、产生的异味对环境有一定影响。直接粉碎还田：直接粉碎还田：这种方式简便，易操作，但能耗大，难以推广。燃烧后的草木灰还田燃烧后的草木灰还田：田间焚烧带来环境污染，有机物大量损失，剩下的仅有无机灰分，这种方式应坚决予以废止。秸秆制造有机肥秸秆制造有机肥：秸秆养畜过腹还田技术秸秆富含有机质，消化秸秆为主的有机肥工厂将大量的农作物秸秆集中起来，利用高效微生物发酵，生产出优质的商品有机肥。秸秆经过禽畜过腹消化后的排泄物，经过了动物体内微生物作用，是一种很好的土壤有机质肥料。2.作为饲料 .传统饲料：传统饲料：是以秸秆直接养畜、过腹还田的方式进行的。未经处理的秸秆不仅消化率低,粗蛋白含量低,而且适口性差,采食量也不高。.青贮、氨化饲料：青贮、氨化饲料：是秸秆作为饲料的一种新的科学方法，效果较好。但受收获季节的限制，需要有一定的设施。目前规模尚不大。3.作为能源 .传统能源：传统能源：秸秆一直是农村的主要生活燃料之一。而现在由于生活水平的提高，工作节奏的加快，农民已经不愿再烧秸秆，部分地区已改烧煤或液化气。.秸秆气：秸秆气：目前有气化气气化气和沼气沼气两种。气化气气化气:是根据空气流体力学及热学原理，使炉里的秸秆在一定的温度及空气的作用下充分裂解产生可燃气体。沼气沼气:是秸秆利用的一种办法，适合于家庭、小规模的利用，但实现大规模工业化利用有一定难度。.秸秆制煤技术秸秆制煤技术 生物质煤是农作物秸秆、锯末、糠渣、生活垃圾等在不添加任何黏合剂的条件下，采用生物化学技术煤化、调质后高温、高压制成的黑色方块燃料，这种生物质颗粒既可作为一般燃料使用，含硫低、火力旺，被誉为“绿煤”。成型后的秸秆煤炭，体积是原秸秆的1/30，密度为0.11.4g/cm，热值为13395.2123023 kJ，燃烧时间为14 h，成本200元/t，便于储存和运输。.秸秆发电技术秸秆发电技术 农作物秸秆发电是利用秸秆燃烧或秸秆转化可燃气体燃烧发电的技术，一般分为：秸秆直燃发电技术、秸秆一煤混合燃烧发电技术和秸秆气化发电技术。4.加工材料.秸秆编织制品加工秸秆编织制品加工 秸秆可以用来编织各式各样的编织品，如草帘、草包、草苫，可用作保温材料和防汛器材，还可编织草帽、草垫、秸秆花辫、精密席面等工艺品和日用品。生产加工秸秆制品成本很低，利润十分可观。.秸秆制板秸秆制板 麦秸和稻草则可以作为人造板的主要生产原料。尤其是麦秸的主要化学成份与阔叶木材十分类似，是木材的良好可替代原材料。麦秸、稻草用于造纸所产生的大量废液难以处理，而用于生产人造板则不存在环境污染问题。.制作可降解材料制作可降解材料 可降解缓冲包装材料中代表性产品主要为纸浆模塑、淀粉或淀粉植物纤维发泡材料和植物纤维类缓冲包装材料，现已成为现代包装材料发展的热点产品。.秸秆造纸秸秆造纸 秸秆制浆造纸，会产生大量的黑色污染。因此，国内研发的重点是非木材植物纤维材料造纸废液的处理。造纸废液所含的污染杂质中，约有33为无机物，主要是NaOH和SiO2等，约66为有机物，主要是木质素、半纤维素、糖类和有机酸等。围绕废液难题，国内很多企业都提出了很多解决方案，并进行过很多尝试。目前，比较成熟的技术是回收碱、提取木质素和制取木糖浆。5.精细提取 通过热解、液化、气化等多种化学、化工手段制取氢气、燃料乙醇、燃料甲醇、生物柴油、生物油、生物质醋液等多种生物质化学产品，还可以合成各种聚合物及平台化合物等。秸秆综合利用的生物质化学产品有着极高的运用前景，如附产物生物质醋液是一种含有酸类、醇类、酯类、醛类、酮类、酚类等多种化学成分的液体产物，可用于家畜饲养的消毒、杀菌液、除臭剂；用于农药、助剂、促进作物生长的叶面肥，在有机作物中效果明显。除以上5点之外，秸秆还可以作为栽培食用菌技术的原料，还可以加工彩瓦，也可以循环利用，如沼气池里的液体与废渣都可以再利用。三、我国秸秆综合利用现状分析1技术不够成熟2秸秆综合利用技术单一3秸秆大规模收集和跨季节储存非常难4秸秆使用成本没有得到充分估计1技术不够成熟 如秸秆固化成型燃料技术，不完善之处是挤压成型模具磨损严重；秸秆直燃发电存在高温过热器氯腐蚀和秸秆适应性等问题；秸秆气化集中供气存在气体热值低、焦油含量高等问题；秸秆热解液化存在设备结构复杂和生物油应用技术没有跟上等问题；秸秆发酵生产燃料乙醇存在纤维素酶工业化批量生产困难等问题。2秸秆综合利用技术单一 专业化、针对性低，如秸秆颗粒饲料加工技术单一，仍然是处于粗加工阶段。与国外先进技术相比，急需形成一个将生物学、营养学、动植物学综合交叉的研究方式及其科研成果来提高农作物秸秆饲料化生产水平。根据不同植物纤维、不同动物的消化特点，获得不同种类的饲料源。3.秸秆大规模收集和跨季节储存非常难 秸秆资源具有季节性，且分布分散、密度低、易腐烂霉变和引发火灾，但秸秆大规模收集和跨季节储存非常困难。4秸秆使用成本没有得到充分估计 农作物秸秆从田地里产生，到作为能源原料使用，中间需要经过很多环节，都需要消耗劳动力成本，所以秸秆的使用成本，按单位能量计算，至少与煤炭价格相当。当前秸秆综合利用的政府补贴只能抵消秸秆利用带来的成本损失。四、秸秆综合利用展望 目前，我国秸秆利用总体程度不高，秸秆存储难度大、技术和装备达不到、新技术应用规模较小，尤其是适宜农户分散经营的小型化、实用化技术缺乏，各项技术之间集成组合不够，秸秆综合利用仍然存在利用率低、产业链短和产业布局不合理。但秸秆综合利用不仅杜绝资源浪费，解决部分能源紧缺，实现绿色可再生能源，还能解决因为焚烧秸秆带来的环境污染，增加劳动就业，直接关系“三农”经济发展。当前急需解决的是，提高秸秆利用技术和装备，强化各项技术的集成，综合秸秆循环经济系统化利用，减低成本，提高价值。谢谢大家