农作物秸杆综合利用的研究

农作物秸杆综合利用的研究农作物秸杆综合利用的研究一、概论生态环境是人类生存和发展的基本条件，是经济、社会发展的基础、保护和建设好生态环境，实现可持续发展，是我国现代化建设中必须始终坚持的一项基本方针。近年来，我国工业污染防治已从单纯的点源治理转到了流域、区域的规模治理，转向了结合调整优化产业结构、强化环境与经济的国家宏调控上来。既大大促进了老污染的治理，又有效地遏制了新污染的产生。与过去比较，现在环境污染的类型与渠道发生了很大变化，也就是虽然工业污染防治取得较大进展，但由于生活污染，面源污染、养殖业污染等农业和农村污染比重逐步增大，总体的环境形势依然严峻，不容乐观。农作物秸秆在广大农村过去有很好的利用手段。但是随着经济的发展，原有的秸秆利用方式正在被淘汰，新的秸秆利用方式并没有随之建立完善起来。机械化的普及降低了耕牛的作用，秸秆用作牛的饲料量大大减少;化肥的大量使用，影响了农民秸秆沤肥的积极性;小造纸厂的大量关闭，使秸秆造纸没有了出路;生活水平的提高，使秸秆作为过去农村常见的建筑材料而逐渐被淘汰。秸秆的大量剩余，无法处理，随之而来就是露天焚烧，严重污染环境的问题。兖州市人口密度大，经济基础比较薄弱，保护生态环境面临的任务十分艰巨。为改善生态环境，保护生产力，促进自然生态系统的良性循环，确保经济、社会健康持续发展，兖州市在高效综合利用农作物秸秆方面做了大量有益的探索。二、秸秆综合利用研究工作情况一九九八年，兖州市环保局受山东省环保局委托，确定了农作物秸秆综合利用研究项目，研究内容是秸秆气化技术中焦油脱焦、净化、除尘等技术;秸秆还田技术;秸秆饲料技术及秸秆开发高档食用菌技术;建立一个农业生态示范区。三年来，我局在兖州蓝天环保公司、兖州玉丰收获机厂以及易家村等协作单位的密切配合下，积极开展科技攻关，深入进行农业生态环境建设，项目内容得到较好落实，较理想的实现了研究目标。(一)成功开发了秸秆气化新技术、新设备。兖州蓝天环保公司在我局大力扶持下，成功开发了JH系列秸秆气化机组，该机组能够把各种秸秆的生物质源转化为优质可燃气体，其造气原理是：生物资原料在缺氧状态下燃烧，产生的气体通过还原区与赤热的炭层反应，转换成CO、H2、CH4、CmHn等成分的可燃气体，由风机下部抽出，经冷却除尘，去除焦油和杂质后，送入气柜，通过地下管网输送到各户使用。目前国内研制生产的秸秆气化系统普遍存在以下缺点：一是秸秆气化率低，大约在72%左右;二是燃气净化度低，送入用户的燃气有效成分含量低，因而热值低，约为5MJ/Nm3;三是整套装置在运行过程中，因焦油含量高且不易清理，致使管道易堵塞，使整套装置无法正常运行。兖州蓝天环保公司通过科技开发，改进了焦油净化器等设备，有效地解决了以上缺点，各项技术指标均领先于国内同类产品。1、采用先进、合理的焦油净化工艺。燃气产生后，先经高效冷却除尘器，除去灰尘和杂质，再进入净化器进行气水分离，分离后的燃气经罗茨风机增压，送入焦油处理设备，除去焦油，最后生成的燃气十分纯净。经中国科技大学热科学和能源工程系检测，焦油含量低于3.4g/Nm3，基本不含焦油，无需再安装其它过滤装置，即能保证机组长期正常运行。2、消耗低，秸秆转换率高，固定床下吸式气化器的气化率为76%，每公斤秸秆可产2—3立方米燃气。3、燃气中仅CO、H2、CH4三种可燃气体成分高达37%，所产燃气热值高，每标准立方米热值在5.5MJ/Nm3以上。另外，该机组还有产气快、噪音低、体积小等诸多优点，深受国内外专家和用户青睐，于一九九八年十一月通过了省科委组织的鉴定。兖州市地处鲁西南，是我国重要的商品粮生产基地之一，小麦、玉米年播种面积分别在49万亩和30万亩左右，年产秸秆约52.5万吨，过去作为农村主要传统燃料出现大量过剩，剩余秸秆随地燃烧，污染了环境。JH秸秆气化机组的问世，无疑为解决农村高品位能源短缺和大量农作物秸秆过剩的矛盾提供了契机。兖州市已安装了18套JH系列气化系统，使数万名农民告别了烟薰火燎的传统炊事方式，效果奇佳。姜春云、宋健等国家领导人以及美国总统科技顾问吉本斯博士来兖考察后，认为我们已找到了一条能够合理利用资源，保护生态环境，促进农村可持续发展之路。(二)秸秆还田机顺利投用。有关资料表明，我国目前每年秸秆产量约7亿吨，若拿出1/3用于秸秆气化，基本可以满足全国农民炊事需要，剩余的2/3可用秸秆还田及其他用途。在美国等发达国家，2/3以上秸秆都经粉碎、留茬、覆盖等方法直接入田，而我国秸秆还田仍处于试验阶段，广大农村大多采用沤制还田等方式，秸秆生物质漏失现象严重。为填补这一技术空白，我局与协作单位兖州玉丰收获机厂在充分总结传统还田机械基础上，联合研制生产了4JGH系列秸秆还田机，在该机与拖拉机配套方面，摘穗机构在前，还田机构在后，同时收割三至四行玉米，并将