鼎城区秸秆能源化浅议
秸秆综合利用既是生物质能的重要范畴,也是农村居民生活用能的主要方式。常德鼎城是一个农业大区,平原占70%,丘岗地占40%,秸秆资源丰富,秸秆禁烧工作艰巨,秸秆综合利用是解决艰巨工作的突破口。针对农村沼气及新能源的发展趋势,回顾总结“十二五”,展望奋斗“十三五”,就如何贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念,如何推进落实“能源双控”措施。我们走访了许家桥、十美堂、黄土店、花岩溪等乡镇,实践证明: 完善和推广秸秆综合利用势在必行,尤其搞好农作物秸秆能源化利用大有可为。
一、秸秆资源利用潜力大。鼎城区粮、棉、猪、产量居全国百强县(区)之一,农作物主要以粮、棉、油菜种植为主,据2015年鼎城统计年鉴数据表明:2014年度全区粮食种植面积185.69万亩,油料种植面积61.51万亩,棉花种植面积18.56万亩。谷类副产品50.73万吨,油料副产品10.14万吨,农作物秸秆总量为81.59万吨。其中:稻草479993吨,棉花秆302406吨,玉米秆9292吨,豆秸6337吨,薯藤7810吨等秸秆。目前,绝大部分秸秆主要用于低效燃烧或焚烧,浪费十分严重,污染环境甚行。如果完全能源化利用,相当于节约40.79万吨标准煤。占当年全区能源消费总量38.45%。每利用1万吨秸秆替代煤炭,将减少二氧化碳排放1.4吨,二氧化硫140吨,烟尘排放100吨。从目前秸秆的利用方式来看主要包括:(1)秸秆肥料化利用。包括快速腐熟还田、覆盖还田、堆沤还田、机械化还田等直接还田和加工商品有机肥料两种方式。但秸秆如果直接还田,肥效差,病虫害风险大,还会影响下茬作物的发芽生长。(2)秸秆饲料化利用。主要用于指通过青贮、氨化、微贮等处理技术转化为秸秆饲料,增长秸秆饲料的营养价值。(3)秸秆基料化利用。主要用于制作食用菌基料和育苗基料、花木基料草坪基料等。(4)秸秆原料化利用。主要用于板材加工,造纸、建材、编织、化工等领域生产工业产品。这里,我们重点讲讲秸秆能源化利用。包括秸秆发电、秸秆沼气、气化、固化成型和炭化等。秸秆能源化利用的主要方式有:一是秸秆既可直接投入沼气池,也可用做牲畜饲料,转化成粪便进入沼气池。秸秆气化供农村居民家庭使用,包括直接气化和发酵转化为沼气。二是秸秆代替煤炭用于取暖或发电。三是生产生物质成型燃料和活性炭。大型秸秆沼气集中供气工程不仅可优化农村能源机构,节约不可再生能源的消耗,还具有良好的经济、环保、和生态效益。农作物秸秆因具有“量大价廉”的特点,从而使得其在能源化利用上的优势越来越突出,前景越来越看好。
二、全区农作物秸秆综合利用的主要模式
据区农业局土肥站制定的《2014年常德市鼎城区秸秆综合利用实施方案》表明:在2013年我区产生水稻秸秆资源68.3万吨、小麦秸秆0.72万吨、玉米秸秆0.67万吨、豆类秸秆0.62万吨、棉花秸秆4.05万吨、油菜秸秆17.8万吨。用作肥料,利用率37%;用作饲料,利用率占4.6%;用作食用菌基料,利用率占0.5%;用作燃料等,利用率占12.4%;未利用率占45.5%。近两年多来,由于政府引导,产业化与市场化发展的农作物秸秆循环经济体系逐渐形成,部分养殖业、种植业和加工企业主构建了“秸秆-青贮饲料-养殖业-沼气”、“秸秆-肥料-种植农产品”、“秸秆-基料-食用菌”、“秸秆-成型燃料-燃料-农户”产业链,促使我区农业绿色、低碳、循环、安全、可持续发展。如落户许家桥回族维吾尔族乡的阳光乳业五牧场,年存栏奶牛860头,每年消耗青贮玉米秸秆4000吨、稻草200吨、内蒙古羊草2000吨等,年产奶2600吨。该场利用奶牛粪便建成了大型沼气工程,沼渣沼液生产有机肥,利用有机肥种植农产品。又如牛鼻滩、中河口等棉花主产区前些年就有购置秸秆炭化设备进行秸秆炭化、活化生产。再如我区沼气生产工程师李锡良设计建成的“改良式粪草混合软体浮罩沼气池”,针对目前农村沼气发酵料不够的实际情况,为了充分利用人畜粪便、农作物秸秆、杂草落叶、残余果蔬等为沼气发酵原料,真正能解决肥料少及进出料难的问题。秸秆、杂草、果蔬直接进入酸化池,待发酵后利用沼气使用时直接进入厌氧池,采用粪、草两箱分离连续式发酵工艺,使粪草混合产生大量沼气。目前全区仅有28%的沼气用户利用部分秸秆发酵原料,还没有利用秸秆气化进行集中成片供气,因此,秸秆能源化利用还应着力推广。就全区农作物秸秆能源化综合利用的主要模式而言:一是秸秆-养殖畜禽-粪便-沼气的模式;二是秸秆-牲畜养殖-能源化利用-沼肥还田的模式;三是秸秆-沼气-沼肥还田模式。秸秆堆沤入沼气池,池内秸秆、人畜粪便和水的配比一般为1:1:8,在产沼过程中,需要定期投入发酵基质及清理沼渣。实践证明,一个3至5口人的家庭,建一口8至10立方米的沼气池,年产300至350立方米沼气,每年可消耗秸秆1吨左右,一吨秸秆的能量相当于0.5吨标准煤,1立方米沼气的能量相当于0.7公斤标准煤,可满足一日三餐和晚间照明的用能。四是秸秆-环保炭模式。花岩溪镇有一家环保炭厂,由法人代表汤瑞怀投资150万元,修建厂房、炭窑和购置设备。该厂每天消耗秸秆、锯木屑、竹屑等生物质共计15吨,可生产环保炭3吨。秸秆等原材料每吨180元至220元。环保炭每吨价3500多元,减除生产综合成本,利润令人可观。此外,该镇湖海坪村6组沼气生产工雷克勤,近五年专门从事省柴灶建造,据不完全统计,全镇范围推广省柴灶1700口,不仅改善了农户厨房的卫生环境,而且实现了生物质热能转化和秸秆综合利用,减少了农户燃煤燃气成本。如果能争取到国家秸秆发电、大型秸秆沼气集中供气工程项目,进行秸秆-发电、秸秆-沼气工程-集中供气、秸秆-户用型生物质气化炉等循环利用模式,就会很大的经济和生态价值。因此秸秆制沼不仅可优化农村能源结构,节约不可再生能源的消耗还具有良好的经济、环境、和生态效益。
三、农作物秸秆能源化利用存在的主要问题与建议
一是从收储来看有一定的难度。由于秸秆本身具有体积大、运输成本大、堆放存储难、经济性较差等特点,我区有水稻主产区、棉花油菜主产区、还有丘陵山区,在农作物收割时劳动力紧张,如湖区部分乡镇农户棉秸秆在次年才扯;丘陵山区农户将稻草直接还田、有的燃烧还田。这都是因储存场地少,运输成本高、利用经济收效低造成的。因此要加强秸秆收储运体系建设和秸秆综合利用技术装备的创新。
二是从秸秆能源化利用方式来看规模化产业有待逐步形成。目前。全区还没有建立有效的市场机制;秸秆商品化水平低;秸秆产业发展滞后;能源化利用规模项目拓展难等。秸秆能源化利用企业规模偏小,如秸秆发电、秸秆集中供气等大型项目工程建设没有投向市场化运作;生物质固化、气化设备,由于购置成本高、老百姓没使用,对使用生物质炉灶的效果产生怀疑。
三是从完善法规政策推进秸秆能源化利用的办法来看,还必须形成齐抓共管。目前。我区对推进农作物秸秆综合利用,破解秸秆焚烧问题,还应疏堵结合,进一步完善相关法规政策。同时,要有一支农村能源执法严明的队伍,推进秸秆能源化利用工作。
四是秸秆综合利用补贴资金集中管理,建议在秸秆产区集中各类补贴经费,集中补贴秸秆产品生产企业降低成本。吸引社会资本投资,真正让农民在秸秆能源化利用过程中获利。
五是在农作物秸秆产区进行秸秆能源化利用,建议因地制宜,标本兼治。要根据本地秸秆资源和利用现状确定秸秆能源利用项目,真正使新上项目建一处、成一处、受益一片。
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