下面是小编为大家整理的秸秆资源饲料化利用 农村秸秆处理和资源化利用技术现状与发展趋势,供大家参考。
总第150期
农村秸秆处理和资源化利用技术现状与发展趋势
彭珍凤，陈杏华，查跃华
1
发展秸秆处理和资源化利用技术的意义
1.1
有利于改善环境
近年来,随着我国农村经济的发展，一些城市
郊区和粮食主产区,农民对秸秆作为传统生活燃料的需求减少，导致剩余秸秆处理难。为了赶农时、图方便,农民采取了在田间焚烧的方式处理秸秆，不仅浪费了宝贵的资源，而且造成了大气污染、土壤矿化、
火灾、烧死烧伤和引发交通事故等大量的社会、经济和生态问题,增加了社会负担，成为政府关心、社会关注的热点和难点。农作物秸秆的综合利用，既可缓解农村肥料、饲料、能源和工业原料的紧张状况，又是保护农村生态环境、促进农业农村经济可持续协调发展问题。
1.2有利于秸秆资源化利用
农作物光合作用的产物约有一半多存在于秸秆中,秸秆富含有机质和氮、磷、钾、钙、镁、硫等多种营养成分，也是一项重要的生物质资源，可用作肥料、饲料、燃料及副业生产的原料等。秸秆作为重要的生物质资源,总能量基本和玉米、淀粉的总能量相当。秸秆燃烧值约为标准煤的50%,秸秆蛋白质含量约5%,纤维素含量在30%左右,还含有一定量的钙、磷等矿物质,1t 普通秸秆的营养价值平均与0.25t 粮食的营养价值相当。专家测算,每生产1t 玉米可产2t 秸秆,每生产1t 稻谷和小麦可产1t 秸秆。
农作物秸秆是地球上第一大可再生资源，我国每年农作物秸秆产量约为600Mt ，拥有量居世界首位。江苏省是我国农业大省，主要农作物有水稻、小麦、玉米和油菜等,种植制度以稻麦(油)两熟制为主，农作物秸秆资源丰富。江苏省每年可生产农作物秸秆近37Mt ，位列全国第四。如全部用作饲料，折算相当于近6M t 粮食。经过科学处理,秸秆的营养价值还可大幅度提高。秸秆蕴藏着丰富的能量,含有大量的营养物质，开发利用潜力巨大，发展前景十分广阔。1.3
有利于形成秸秆产业链，是富民工程
农作物秸秆作为一种资源，搞好综合利用可以转化为财富，成为农民增收的重要渠道。秸秆燃料化（气化、
燃烧、发电、沼气）、肥料化、饲料化、工业制品化（秸秆造板）需要秸秆收集、打捆、装、卸及运输、固化成型等配套，可以形成秸秆产业链，增加农民工就业，发展地方经济。在当今农民工就业困难的时候，发展秸秆产业，意义显得十分重要。
2
国内外秸秆处理和资源化利用现状
2.1
国内现状
2.1.1农作物秸秆收获还田机械化技术
秸秆还田
有堆沤还田、过腹还田、直接还田等多种方式,目前以推广直接还田和全量还田为主。在稻、麦收获时用机械将秸秆粉碎,再用旋耕灭茬机将割茬和粉碎的秸秆翻入土层,对培肥和改良土壤、降低化肥使用量具有十分重要的意义。
2.1.2农作物秸秆能源化机械技术
农作物秸秆能
源化技术包括秸秆的沼气技术、秸秆气化制气、秸秆压块成型制炭和发电技术。将秸秆收集、
粉碎、打捆和运输,作为生产能源的原料,这是实现秸秆高效、高档次利用的重要途径,既缓解我国能源紧张,又有利于保护生态和资源。2.1.3
农作物秸秆饲料加工机械化技术
秸秆饲
料,就是将秸秆经过青贮、氨化、微贮处理后饲喂畜禽。通过养畜过腹还田，
是一种具有较高综合效益的秸秆利用模式，受到群众的普遍欢迎。饲料加工的机械设备主要有:秸秆青贮收获机械(包括割秸机、打捆机)、秸秆粉碎机械(铡草机、揉丝揉碎机)、青贮设备及装料与卸料设备等。2.1.4农作物秸秆栽培食用菌技术
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。
利用秸秆作为基料栽培食用菌,能较好解决培养基材料影响食用菌生产的问题,增加食用菌生产原料的来源。同时，生产鲜菇后剩余的蘑菇糠可作为优质有机肥还田。例如利用机械化生产栽培食用菌基料,促进食用菌产业的发展,这项技术的应用推广，使农业资源多级增值,秸秆种菇既可引导农民致富，又可促进生态农业、高效农业和创汇农业的发展,是秸秆利用一举多得的好办法。
Agricultural Equipment ＆Technology
农业装备技术第35卷第2期2009年4月
Vol．35№.2Apr ．2009
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2.1.5农作物秸秆有机肥生产技术秸秆有机肥生产中,利用粉碎机将秸秆粉碎,与畜禽粪便混合并加入腐解剂进行堆肥腐熟,由秸秆有机肥造粒机加工制成颗粒状有机肥料。商品有机肥的工厂化生产,可以把大量的秸秆集中起来进行处理,为秸秆的大量合理利用提供了新途径,这将是很有潜力的新兴产业。2.1.6农作物秸秆发电技术秸秆发电设备主要有：秸秆燃烧锅炉、秸秆打捆起重机、秸秆输送设备及系统、秸秆压块机、铡草机、秸秆输送机、秸秆破碎机、秸秆发电机组（气化发电机组、直燃发电机组、混燃发电机组）、秸秆储运设备、秸秆煤灰设备等设备。
现有的农村秸秆处理和资源化利用技术包括秸秆还田技术、秸秆肥料技术、秸秆饲料技术、秸秆气化和固体燃料技术、秸秆发电技术、秸秆工业制品技术以及其它秸秆利用技术，其中秸秆饲料技术、秸秆气化和固体燃料技术、秸秆发电技术等都要涉及秸秆的颗粒、制块固化技术。秸秆还田技术在江苏主要是稻收后的旋耕埋茬技术、麦收后的水田埋茬起浆技术、玉米秸秆的粉碎还田技术。秸秆气化、燃料设备包括小型家用秸秆气化炉及气化灶具、秸秆粉碎机、秸秆上料机、秸秆压块机、气化机组和贮气柜、秸秆沼气装置、制炭机等。秸秆饲料设备包括秸秆系列饲料、膨化压缩机、秸秆压块机、秸秆揉碎机、秸秆颗粒饲料粉碎机、草卷包膜机等，这些设备和技术基本成熟。秸秆工业制品包括秸秆系列人造板、秸秆门、秸秆墙体材料。还有草绳、草袋等技术与设备。
2.2国外现状
欧美等国主要将秸秆作饲料处理，多余部分还田。丹麦是世界上首先使用秸秆发电的国家。美国也使用秸秆作饲料和发电，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。目前，美国能源部将小麦秸秆作为再生生物能源的一个重要来源，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。美国目前有116个乙醇提炼厂，每年可以生产59亿加仑的乙醇，另外还有81个新厂房正在建造之中。在美国，每生产1加仑乙醇，可以得到51美分的政府补贴。
日本秸秆的主要处理方式有2种：（1）混入土中还为肥料，以及作粗饲料喂养家畜。将稻秸秆翻入土层中还田的约占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％；（2）一小部分难于处理的秸秆就地燃烧，约占4.1％。日本也在积极挖掘秸秆的燃料转化潜力。
3农村秸秆处理和资源化利用前景
农村秸秆处理和资源化利用技术现在在国内正处于热点阶段，有关技术基本成熟，目前，相关科研单位、院校、厂企都在加紧完善、优化，以提高性能，秸秆处理和利用产业前景非常好。
秸秆还田机械和技术发展相当快，有许多科研单位、院校、推广单位、生产企业在研发和生产，生产企业多，市场需求量大。随着各级党委、政府对秸秆禁烧和秸秆利用的重视以及人们认识程度的提高，在其它秸秆利用技术还处在发展阶段的时期，有相当大面积的稻麦秸秆还必须还田，在相当长的一段时间内，秸秆还田机械的市场前景还非常可观。
我国近几年的秸秆饲料技术发展较快，河北、河南以及山东的秸秆饲料机械技术发展最快，有关技术参考了加拿大、美国的饲料机械技术，生产企业较多，带动了地方工业的发展和农村秸秆饲料加工业的发展，秸秆饲料的加工、销售形成规模，以不断满足养牛等养殖、畜牧业发展的需要。
同时，从饲料机械演变出来的秸秆固化机械（秸秆颗粒、制块机械）正在不断满足燃料、发电的需要。秸秆气化站、秸秆发电厂在各地相继建立，家庭秸秆气化炉、燃烧炉蓬勃发展。市场需要大量的秸秆固化机械。
秸秆工业制品技术发展迅速，尤其是秸秆系列人造板生产厂相继建立。
以上的秸秆饲料、秸秆颗粒（块）、秸秆人造板还大量出口。此外，秸秆肥料、秸秆液化（变油）、秸秆煤化（变炭）的研究和应用也非常快，市场前景非常看好。
国外秸秆处理和资源化利用技术已趋成熟，国内的技术大部分是从国外引进、消化、吸收或参考国外技术，许多国外企业纷纷在国内投资办厂，一方面获取较高的利润回报，另一方面也带动了我国的秸秆利用产业的迅速发展。
农村秸秆产业化前景非常看好：
（1）秸秆燃料化方面，秸秆气化需要工厂生产大量的气化炉、气化站，秸秆颗粒化燃烧也需要工厂生产大量的秸秆颗粒燃烧炉。
农业装备技术
AET2009.2１２
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（2）秸秆发电方面，我省还需要建许多秸秆发电厂，因为只有发电厂才能消化大量的农作物秸秆，而秸秆发电厂不能离秸秆源区太远。
（3）畜牧业、养殖业需要大量的秸秆饲料，秸秆固化饲料要便于运输、存储，国外对我国的秸秆固化饲料需求量也很大。
（4）秸秆工业制品化，将形成秸秆人造板制造厂等企业。
（5）还将形成秸秆利用的前期产业，无论是秸秆气化、秸秆饲料化，还是秸秆发电等，都需要秸秆的收集、打捆、装、卸及运输、固化（颗粒化、块化）等一条龙前期服务产业，尤其需要较多的秸秆固化企业生产固化成型的秸秆块粒。
4农村稻麦秸秆处理和资源化利用技术发展趋势
综上所述，预计近5～10年农业废弃物还田、燃料化、肥料化、饲料化仍然是秸秆利用的主要发展方向,但必须用新的技术和经营理念,以提高农作物秸秆综合效率和效益为目标,对农作物秸秆资源进行综合利用。
目前，在江苏秸秆还田机械主要是秸秆利用的埋茬旋耕机和水田埋茬起浆机，作业性能稳定，主要存在的问题是功率消耗大、油耗高，有关农艺配套技术不完善，需要改进、优化，制定、完善配套的农艺技术规程；秸秆气化炉使用存在的问题是焦油副产物，需要降低焦油量和进行处理；气化炉、饲料、发电对秸秆颗粒（块）的水分、密度要求不同，需要研究制定技术规程；秸秆燃料化（气化、燃烧、发电、沼气）、肥料化、饲料化、工业制品（秸秆造板）技术的发展均需要在秸秆收集、打捆、装、卸及运输、固化成型等方面需要与其配套机械和技术的同步发展，并形成集成技术。
（1）在现有秸秆还田机械和技术的基础上，进一步研究、改进麦秸秆还田起浆旋耕机和稻秸秆还田旋耕机等关键设备，解决秸秆还田机械功率消耗大、油耗多、使用成本高的问题。
（2）开展秸秆收集联合技术和设备研究，满足造粒、气化、饲料、发电、有机质、工业制板等的需要。秸秆焚烧难以禁止、秸秆综合利用发展缓慢的主要原因之一是秸秆收集困难，由于打捆机在南方小田块难以推广，需要研制出合适的秸秆收集处理联合作业机械。
（3）进一步研究秸秆切碎、固化成型（制粒、制块）等技术及设备，研究气化炉、饲料、发电对秸秆颗粒（块）的水分、密度要求。解决目前市场上各种秸秆切碎、固化成型设备功率和效率参差不齐、用户难以选择的问题。
（4）研究改进、优化秸秆气化关键技术和设备，降低（气味）焦油含量，提高气化质量。
（5）集成上述秸秆处理和资源化利用技术，形成秸秆利用技术体系，制定技术、工艺规程，便于示范推广。
（6）探索秸秆制粒、制块公司的运营模式，探索农村秸秆综合利用的管理机制。
（7）在农村示范推广各种秸秆还田、气化、饲料、肥料、制粒、制块和工业化利用技术，形成秸秆还田和工业化利用产业、专业户、专业合作组织、产业链，发展地方经济，提高农民收入。
5需要解决的关键技术问题
秸秆露天焚烧难以禁止主要有2个方面的原因：一是秸秆综合利用技术发展慢，利用程度不高。二是秸秆收集技术发展慢，没有效率高的收集机械。现有的打捆机在南方小田块难以推广的主要原因：一是目前市场上的打捆机都为牵引式，与拖拉机连在一起的机组较长，转弯、掉头半径大，不能满足南方小田块秸秆的打捆需要，田头及田块的四角的秸秆无法打捆。二是在田间打成的捆，要收集到田边道路上比较困难，还需要人工或其它机械搬运，要二次作业，影响农时和劳力。三是水稻收割后，田较烂时不适合轮式拖拉机牵引打捆机作业。
为有效解决秸秆焚烧难题和满足秸秆气化等秸秆综合利用的需要，迫切需要秸秆收集、粉碎、贮存、运输等工序的集成设备，一次性完成秸秆综合利用前的收集、粉碎、贮存、运输等多道工序，减少作业工序、作业时间、作业成本、工作强度、粉碎粉尘污染，节省农时，高效秸秆预处理。
参考文献：
[1]陈琦，凌小燕，高翔.江苏农作物秸秆综合利用机械化技术
现状与对策[J].中国农机化，2008，3：70-73.
[2]肖宏儒，陈永生，宋卫东.秸秆成型燃料加工技术发展趋势.
农业装备技术，2006，2：11-13.
彭珍凤，等：农村秸秆处理和资源化利用技术现状与发展趋势AET 2009.2
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