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国家秸秆产业联盟公布黑龙江秸秆产业化调查报告

2018-05-18 17:15:45

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  黑龙江省的秸秆资源是巨大的,2017年农作物种植面积11827.1千公顷,粮食总产量6018.8万吨,农作物秸秆量为1.3亿吨,约占全国秸秆总量1/8。随着种植结构调整和农民专业合作社等新型农业经营主体的出现,农作物种植布局呈现集中连片的趋势,秸秆资源分布也从种类和数量上日趋集中,省内南部和西部地区以玉米为主,北部地区以大豆为主,东部地区以水稻为主,当前这种集中连片的分布态势为秸秆的产业化综合利用创造了有利的先天条件。

 

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  离地出田,进站进园

  在农作物秸秆综合利用工作中首要面临的问题就是秸秆的收储运问题,由于农作物秸秆低价、量大、质轻的性质,若远距离运输则增加了运输成本,降低了价格优势,因此,在秸秆的收储运过程中应分前期预处理和后期深加工两步走,即:

  一是在秸秆分布集中的农村、农场设置驻村(场)工作站,由工作站统一组织大型自动化机械集中进行秸秆收储工作,并对收获的秸秆进行打捆、分割、晾晒等预处理,各村(场)工作站间机械协调运作,既提高了效率,又降低了投入成本;

  二是利用现有闲置的工业园区、土地资源,通过科学的选址,在交通便利、辐射各村(场)工作站(原则上不超过50公里)、符合生产生活条件的地域建立秸秆综合利用产业园,将上中下游的秸秆深加工企业集中布置在园区内,形成产品、副产品供应链。

  例如,将秸秆制沼气企业与秸秆制有机肥企业一同布置,制气企业排出的残渣直接进入制肥企业车间,充分将秸秆吃干榨净。秸秆综合利用产业园根据企业产量适时调配驻村(场)工作站预处理好的秸秆入园进行深加工,既降低了园区内储存过多秸秆引发火灾的隐患,同时又能保证各地秸秆有序的收储运输。


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  深化秸秆深加工“5+1”模式,保障藏粮于田

  “秸秆深加工5+1模式”即秸秆“五化”——饲料化、肥料化、能源化、基料化、原料化,以及秸秆还田模式。如果说秸秆“五化”是秸秆综合利用产业的出路,那么秸秆还田则是秸秆综合利用产业来源。

  国家“十三五”规划中提出:“要藏粮于田,藏粮于技。”要提高粮食产能,保障粮食安全,首先要做好耕地保护,有研究表明由于长期“重用地,轻养地”、“重化肥,轻农肥”、“重当年,轻长远”的掠夺式垦殖和经营,使土地表层营养层以年平均流失0.3-1.0厘米的速度在下降,土壤有机质含量也随之降低,许多水土流失严重的地方已经“破黄皮”,这层亚黏土一般不具有农耕价值(其结构与黄土高原的土壤结构完全不同)。

  随着土壤中有机质的含量降低,土壤供水供肥能力也随之减弱,抗御自然灾害能力逐年下降。于是,人们将农业增产寄希望于化肥、农药、地膜等化工产品的大量投入。而这些化肥、农药只有30%被吸收利用,其余部分直接污染了施用地,造成了土壤板结等后果,恶性循环的结果致使土地越种越“瘦”,更加危及粮食安全。

  秸秆中含有丰富的有机质,通过长期定位试验表明,秸秆还田使土壤有机质增加,年均增幅0.03克-0.65克/千克。而且地表覆盖秸秆或农作物残茬,增加了地表粗糙度,阻挡了雨水在地表的流动,增加了雨水向土体的入渗,防止水土流失和风蚀,改善土壤理化性质,提高土壤肥力,是培肥土壤的根本途径。因此,促进秸秆还田,对土壤培肥及粮食持续增产具有重要意义,从而也能变废为宝。


  秸秆综合利用的成功范例

  石墨烯、完全可降解塑料、黑木耳基料、新型秸秆建材、秸秆造纸技术……秸秆综合利用产业化提升了秸秆的附加值,前景广阔。

 

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  秸秆能源化企业布局工业园区

  秸秆是有着产量丰富、可燃等特性的一种可再生资源,具备能源化利用的前置条件,且能源化利用技术已较为成熟。以黑龙江鑫金源农业环保产业园股份有限公司“高邮10MW生物质气化示范项目”为例,该生物质秸秆气化发电项目为国家863计划项目,于2017年9月5日在高邮并网发电成功。

  该项目以玉米秆、稻草秆、畜禽粪污等生物质为原料,加工成固体成型燃料,进入生物质气化炉,进行高效气化发电。同时经过一系列技术处理后可根据所在地周边需求,最终形成电、热、工业蒸汽、高压空气、冷源等产品的联产联供。此项目具有规模适中、配置灵活等优势,可布局在县域工业园区中,以农作物秸秆、林业废弃物为主要原料,在消纳秸秆的同时根据园区周边企业需求为企业输送热、电、工业蒸汽、高压空气、冷源等产品,形成一套以秸秆能源化企业为中心,辐射周边工业生产企业能源供应的绿色能源供应体系。


  玉米芯有了新去处——石墨烯

  以往玉米脱粒后,玉米芯唯一的作用就是当柴烧,然而近年来通过科技不断进步与创新,玉米芯有了新去处——石墨烯。

  石墨烯被誉为新材料之王,但从石墨中提取研制成本较高,石墨烯价格昂贵,国际售价高达200元/克,被誉为黑黄金,而圣泉集团联合黑龙江大学长江学者团队经过7年艰难技术的攻关,首创了以农作物秸秆为原料的生物质石墨烯。生物质石墨烯的研发成功意义深远,一是打破了国外生产石墨烯的技术垄断;二是玉米秸秆资源丰富取之不尽用之不竭,生物质石墨烯的出现为玉米秸秆综合利用提供了一条新的道路;三是生物质石墨烯将玉米秸秆综合利用产业带入了高端产业行列,带来了更高的附加值。


  完全可降解塑料

  2015年7月,由黑龙江省红兴隆农垦德宇农业机械制造有限公司出资,哈尔滨工业大学联合韩国、日本、德国等国家的生物质专家,历经十多年研发、创新,制造出世界上首条利用农作物废弃物(水稻壳、水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆、淀粉下脚料)生产出完全可降解塑料的生产线调试成功。这是自“限塑令”颁布以来具有世界先进水平的生产线,利用各种农作物秸秆生产出的环保产品必将彻底改变目前市场上塑料制品均含有塑化剂的现状,能够真正拒绝白色污染,提高食品安全性,保障人类生命安全,产品一经问世即成为国际市场发达国家的抢手货。

  目前,15吨玉米芯可以生产1吨石墨烯,价值200万元,同时,玉米秸秆中的半纤维素可以生产木糖和阿拉伯糖价值13万元,木质素可以生产可降解塑料袋价值3.5万元,剩余的废渣可以生产有机肥价值3000元,这几项产生的价值共计216.8万元折合每吨14.45万元。如果按照每吨400元计算,也就是说1吨秸秆的身价增长了361倍。

 

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  用玉米秸秆栽种黑木耳

  众所周知,黑龙江省是黑木耳主产区,全国70%的黑木耳产于黑龙江,人们在享受美味的同时,却忽略一个事实,那就是木材资源被大量消耗,黑龙江省每年生产木耳50亿袋,消耗木材340万立方米,相当于一个小型国有林场规模。随着林业全面停伐,木耳产业原料来源也随之被切断。

  在以木材为原料的传统木耳产业陷入进退两难尴尬境地的同时,由黑龙江省绥化学院食用菌研究所研发的完全用玉米秸秆栽种的黑木耳于2017年3月26日亮相黑龙江省兰西县秸秆产业园区项目签约大会,令到会众人眼界大开,其蛋白质超过传统以木材为基料的木耳0.2个百分点,该技术一经亮相即被省内多个市县列为秸秆扶贫重点项目。


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  新型秸秆建材

  作为当下经济发展的重要力量之一,建材行业在经济发展中发挥着重要作用,是基础建设的坚实保障。但是,传统的建材业也是高能耗、高污染行业,改革开放以来,随着我国经济、社会的快速发展和生活水平日益提高,人们对建筑质量和环保要求越来越高,使绿色建材的研究、开发及使用愈来愈深入和广泛,秸秆制建材、板材也应运而生。目前,我国在秸秆建材、板材领域已掌握了成熟的生产技术和市场需求,特别是以山东霞光集团、哈尔滨展大科技公司、北京传树集团、望奎佳兴保温材料有限公司为代表生产的新型秸秆建材以丰富的秸秆资源为原料,具有防火、阻燃、成本低、耐腐蚀等特点,在民用房屋与农业设施建设中得到了广泛应用。


  秸秆造纸技术

  秸秆造纸技术也是秸秆综合利用重要途径之一,我国造纸工业发展就是从草浆“摸爬滚打”过来的。因为草浆生产污染严重,所以我国选择“弃草从林”,坚持走林浆纸一体化可持续发展的道路。

  但是由于木浆原料短缺,2018年仅前两个月我国进口纸浆就高达四百多万吨。庞大的造纸产业不仅消耗着大量的林业资源、水资源,同时也存在着一定的排污问题,而秸秆造纸技术的发展与应用标志着我国造纸技术的再一次革新。

  目前,黑龙江银泉纸业已将秸秆造纸技术完全应用到实际生产中,黑龙江银泉纸业是国家发改委第一批资源节约型和农副产品综合利用重点扶持项目,该项目在以秸秆为原料生产瓦楞纸和牛皮箱板纸的同时注意发展循环经济。其特点是,采用机械分离的物理方法,将秸秆分离成丝絮状再加工,使制浆过程中产生的固废有机质含量达到80%以上,沼泥加工成生物菌肥,厌氧产生的沼气用来发电,同时,排出的废水经过处理后再应用到生产用水中,形成了资源循环利用的产业链条。(执笔:孙伟)