蘇河山

（北京創(chuàng)源基業(yè)自動化控制技術研究所）

農作物秸稈清潔制漿及綜合利用新技術

蘇河山

（北京創(chuàng)源基業(yè)自動化控制技術研究所）

一、農作物秸稈清潔制漿及綜合利用新技術產生的背景和意義

日前，國家農業(yè)部完成了首次全國農作物秸稈資源專項調查，并發(fā)布了《全國農作物秸稈資源與評價報告》。調查顯示：我國農作物秸稈年可收集量為6.87億噸。農作物秸稈利用率為69%。作為飼料利用2.11億噸，占30.69%，作為燃料利用（含秸稈新型能源化利用）1.29億噸，占18.72%，作為肥料用1.02億噸，占14.78%，而作為造紙等工業(yè)原料用為1600萬噸，僅占2.37%。

我國農作物秸稈年產量高達7億噸，其中可收集部分約4.5億噸，但是綜合利用率卻不足10%。隨著國家環(huán)保力度的加大、農村能源結構的調整，秸稈生活利用率降低和大量紙廠、稻麥草化學制漿廠關閉，秸稈再利用率大為降低?，F(xiàn)在農村多采用焚燒的方式來處理這些廢棄秸稈，對大自然環(huán)境造成嚴重的污染。

寶貴的秸稈資源被廢棄或焚毀，對我國這樣人口眾多、資源匱乏的國家而言是十分可惜的。關鍵問題是秸稈利用的有效出路在哪里？政府號召秸稈還田，但由于我國人多地少，耕田一般都要種植兩茬，根本沒有輪耕輪休的時間，秸稈在短時間內腐爛降解不了，堆積在土壤中不利于新季節(jié)的耕作，農民焚燒秸稈也是無奈之舉。秸稈發(fā)電、煉鋼、碳化等選擇給秸稈利用開辟了新路，但是用秸稈作燃料附加值低，且秸稈質輕量大，運輸困難，項目推廣有困難。

我們認為秸稈綜合利用能否成功，關鍵在于能否開發(fā)出一種能創(chuàng)造出附加值較高的終極產品的新型實用技術，它必須具備五個特點：一是技術成熟、操作簡易、投資少；二是采用無污染的清潔生產工藝，綠色環(huán)保；三是能就地大量消耗秸稈，且秸稈的有效成分能被充分利用；四是產品附加值較高，市場廣闊，效益好；五是不能遠離農村，應是城鄉(xiāng)結合，作為生態(tài)工業(yè)開發(fā)，可以避免許多弊病。從已經公開的信息看，國內還沒有一項秸稈綜合利用技術能全面達到上述要求。

農作物秸稈能否充分利用是牽涉到國家經濟命脈的重大問題，只有把農作物秸稈全面利用起來，我國的農業(yè)才能稱其為完整的農業(yè)體系，因為農產品是由籽實和秸稈兩部分組成的。農作物秸稈綜合利用既是經濟問題又是政治問題，它不但能產生巨大的經濟效益，而且有利于農民在鄉(xiāng)就業(yè)，是破除城鄉(xiāng)二元結構，解決“三農”問題，加快鄉(xiāng)鎮(zhèn)一體化建設的有力措施。符合國家高科技產業(yè)政策、環(huán)保政策、能源政策，符合黨中央關于發(fā)展循環(huán)經濟、構建和諧社會等各項重大戰(zhàn)略方針，必將產生難以估量的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益。

我們研究所從1999年開始，經十余年努力，成功地研制了一套農作物秸稈無污染制漿的機械設備，用這套設備可以不添加任何化學藥劑，采用純機械加工方式，將農作物秸稈分離成纖維和營養(yǎng)富集的顆粒部分，用纖維部分代木，制作包裝紙和其它以木材為原料的產品，用營養(yǎng)富集的顆粒部分代糧，制作蛋白飼料及營養(yǎng)膳食品，或制作生物復合肥料。

這項新技術得到了國家制漿造紙研究院的認可并已獲得國家專利。中國農業(yè)科學院科技文獻信息中心經查新認定該技術為創(chuàng)新成果。中國環(huán)保產業(yè)協(xié)會進行了專題調查并組織有關專家評議，認為該技術屬國內領先水平，符合國家環(huán)保政策和產業(yè)政策，具有廣闊的推廣應用前景。該技術已被列為2006年國家重點環(huán)境保護A類實用技術。

二、主要技術內容

1、“農作物秸稈清潔制漿及綜合利用新技術”的內涵

秸稈清潔制漿技術系我所自主創(chuàng)新并擁有自主知識產權的一個技術集成，它包含秸稈機械法制漿技術、生產線的工藝設計和建設、廢水資源性回用技術及廢水處理系統(tǒng)、秸稈纖維的應用技術、秸稈營養(yǎng)富集物的應用技術，以及上述各項技術的核心設備和生產工藝等配套技術。

1999年我所開始研制秸稈機械法制漿，在十余年研制過程中涉及面不斷擴展，隨著農作物秸稈纖維部分和營養(yǎng)顆粒部分的清潔剝離和生產廢水資源性凈化技術的成功、秸稈原料廣譜化（從單一的稻麥草到棉花稈、蔗渣、玉米秸、豆稈、葵花稈、花生殼、沙棘、蘆葦?shù)龋a品的多樣化（不僅是瓦楞原紙、黃板紙、紗管原紙等包裝用紙，還包括一次性餐飲具、工業(yè)襯托、輕體建材、秸稈節(jié)能自燒磚、生物肥料、蛋白飼料、功能性膳食品等），技術鏈不斷延伸，形成了以清潔制漿技術為核心的農作物秸稈綜合利用技術群。

2、理論依據(jù)

為最大限度的全資源利用秸稈，必須把秸稈的有效成份分離出來，再分門別類作為原料使用。我們的技術就是用純機械法把秸稈分為纖維和顆粒兩部分，纖維部分以秸稈機械漿形式出現(xiàn)，顆粒部分從循環(huán)用水中過濾出來。核心技術的實質是不添加任何的化學物質，用純機械法制造機械漿和營養(yǎng)富集顆粒。

從某種意義上說制漿的過程就是處理木素和剝離纖維的過程。無論是化學制漿還是機械制漿，其主要目的都是破解制漿原料中木素的黏合力，因為木素是存在于細胞間層間最主要的物質，它使細胞互相黏合而固結?；瘜W制漿的原理是添加化學物質使木素溶出，從而破壞了纖維間的固結。機械法制漿并不要求木素全部溶出，只是利用木質素在一定溫度條件下纖維間橫向固結力減弱，木素可以由硬而脆的玻璃態(tài)轉化為偏軟的橡膠態(tài)這一特性，采用純機械加工工藝，將秸稈置于可聚蓄熱能的非金屬分解器中高速運轉搓磨，使物料在瞬間高溫狀態(tài)下撕裂、壓潰、帚化、潤漲，形態(tài)和性態(tài)均發(fā)生變化，最終使纖維具備了成漿的要求。

3、專業(yè)設備（制造秸稈機械漿及水處理的專業(yè)設備）

（1）核心設備-700型秸稈分解機

農作物秸稈機械法制漿從理論上說并無新意，因為木材機械制漿已是傳統(tǒng)的成熟技術，TMP（熱磨機械漿）、APMP（化學漂白機械漿）等系統(tǒng)正是這一理論的成功實踐。關鍵在于秸稈具有鮮明的特性，從組織構成上說秸稈木素含量低，非纖維物質多，纖維的長度短；從形態(tài)上說秸稈疏松柔韌，單位質量小且纏繞性大?；谶@些特點，傳統(tǒng)的機械木漿制漿設備難以處理秸稈。

我們針對秸稈的特性，借鑒傳統(tǒng)的木材機械制漿設備的工作原理，參照國外非金屬磨盤的工作原理，2004年設計制造了600型秸稈分解機，2008年在600型秸稈分解機基礎上研制成功700型秸稈分解機(磨盤直徑700mm,產能30t/d，生產效能高、穩(wěn)定性強、具有完善的PLC控制系統(tǒng))。為適應產能規(guī)模擴大的要求，我們正在研制900型分解機。

如前所述秸稈成漿必須具備形態(tài)和性態(tài)兩方面的變化：即形態(tài)的帚化、細纖維化;性態(tài)上木素在熱力的作用下由硬而脆的玻璃態(tài)向偏軟的橡膠態(tài)轉化。傳統(tǒng)的處理木材的鋼磨對于秸稈的加工并不理想，因為堅硬的鋼材質齒面切斷能力強，搓磨能力弱，只能將原本纖維很短的秸稈打得粉碎，而對秸稈纖維的次生壁的緊密外層卻無能為力。為了使草漿纖維盡量保持原有纖維長度，又能使其次生壁緊密的外層被壓潰、帚化或細纖維化，必須采用撕裂搓磨能力強、適宜處理柔韌性材料的非金屬材質的磨盤。同時考慮到機械在高速運轉過程中材料強度的承受力，分解機配置的是不同材質的復合型盤磨。磨盤高速運轉時會產生持久的高溫 （可以達到120℃以上），創(chuàng)造了木素變軟的條件。這是傳統(tǒng)的處理木材的鋼磨無法相比的，也是清潔制漿新技術重要而寶貴的創(chuàng)新點。

（2）分解機專用配套設施

700 型秸稈分解機是流水線的核心設備，它的工藝特性要求喂料充足、物料含水量低、輸送均勻。如喂料不飽滿、物料含水量過高，不僅產能低，更嚴重的是分解機腔內溫度下降，不能保證成漿質量；如喂料不均勻，會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。秸稈纖維疏松單位質量小、纏繞性大、韌性強、瀝水快，不單在喂料時易堵塞，在出料口及全線輸送過程中都容易出現(xiàn)阻塞、搭橋現(xiàn)象。用傳統(tǒng)的木材機械漿流水線很難處理，我們在設計中充分考慮到秸稈和木片質地的差異性，采用濕法備料系統(tǒng)對秸稈進行充分的搓揉浸泡，使其潤漲柔和，減少挺性和張力，并有針對性地對分解機的配套設施（主要是撕裂機、水碎機、螺旋輸送機）及管道閥門進行了全面改造，關鍵工位增設了全自動聯(lián)動（PLC）控制系統(tǒng)，保證全線作業(yè)順暢無阻，穩(wěn)定性強，節(jié)能省電，生產效率高，達到了理想的設計效果。

（3）機械漿回用水處理的創(chuàng)新設備—恒壓式絮凝自過濾塔

廢水治理是造紙企業(yè)最大的難點，對比國內外廢水治理方式，這項新技術可以確保生產用水循環(huán)使用不外排。由于瓦楞原紙抄造過程中對COD不敏感，所以我們更注重對SS的治理，水的凈化程度維持在制造瓦楞原紙和蛋白飼料、生物肥料的需求指標上。

由于生產過程中沒加入任何化學藥劑，“污泥”部分僅是秸稈和添加廢舊紙的碎渣部分，廢水治理相對簡單。為確保廢水的凈化及漿渣（營養(yǎng)富集物）收集利用，我們根據(jù)機械制漿廢水的特點設計了一種高效無濾網(wǎng)過濾設施—恒壓式絮凝自過濾塔。

恒壓式絮凝自過濾塔的工作原理是：廢水經絮凝處理后沉降，絮凝物在自身重力和塔內水壓的共同作用下形成致密的絮凝物過濾層，水流自底部向上反向運動，塔內的過濾層可以起到過濾和吸附的作用，降低廢水中的CODcr和 SS，提高回用出水凈化效果。廢水在處理過程中添加我所配制的沉淀劑和絮凝劑，添加劑除傳統(tǒng)的飲用水沉淀絮凝劑外，輔以一種可用于食品衛(wèi)生的助濾劑。

這種水處理系統(tǒng)是秸稈清潔制漿技術重要組成部分，它與秸稈機械漿生產線組合，使機械制漿可以做到水的全回用。由于不對外排放水，對企業(yè)周邊的水體和地下水沒有污染，是真正意義上的清潔制漿技術。

三、秸稈綜合利用項目的產品種類

我們已研制成功和正在研究的的秸稈利用項目內容見下表：

這些項目中，機械漿制造包裝用紙、秸稈節(jié)能自燒磚已能工業(yè)化批量生產，機械漿一次性餐飲具試制的樣品已被美國市場認可，我所已與山東鄒平一家企業(yè)及香港WGP公司組建了生產一次性餐飲具的合資公司。其它幾項技術也均已成熟，處于不同的發(fā)展階段。我們以秸稈機械漿制造為基礎，鏈接產品中包裝用紙、一次性餐飲具、工業(yè)緩沖材料、蜂窩紙板及制品、中密度秸稈纖維板、生物有機肥料、秸稈節(jié)能自燒磚等七個項目可以進入推廣應用階段。

1、秸稈機械漿制造包裝用紙

我國森林覆蓋率低，木材資源匱乏，但我們是農業(yè)大國，農作物秸稈產量豐富，用農作物秸稈作造紙原料是最現(xiàn)實的選擇。歷史上秸稈（主要是稻麥草）造紙曾經占到我國造紙總量的40%，造紙也曾是秸稈利用的最大出路。然而傳統(tǒng)的造紙法會產生大量難以治愈的“黑液”，給土壤和水源造成嚴重的污染。為了保護自然環(huán)境，近年來國家重拳打擊造紙污染，采取強制措施關閉了4270家中小草漿紙廠。但在堵住了污染源之后又面臨兩大新的難題，一是閑置秸稈被廢棄和焚燒，污染自然環(huán)境；二是造紙原料緊缺。據(jù)中國造紙協(xié)會調查，2009年全國紙漿消耗總量7980萬噸，其中：木漿1866萬噸，占總量23%；稻麥草漿、竹漿、蔗渣漿等1175萬噸，占15%；廢紙漿4939萬噸，占62%。從這組數(shù)據(jù)中看出，廢紙漿已經占據(jù)了造紙原料的主流位置。我國廢紙回收機制不健全，廢紙回收率低，每年要大量進口國外廢紙，我國是世界最大的廢紙進口國，近年來國際廢紙價格持續(xù)攀升，我國造紙業(yè)存在著嚴重的資源危機。

如前所述，我所在傳統(tǒng)造紙理論上尋找到了一個新的切入點，采用的是不添加任何化學制劑的純機械法制取秸稈類機械漿，根據(jù)秸稈類原料固有的物理性質和化學性質，創(chuàng)建了全新生產工藝和全新理念的制漿機械系統(tǒng)。機械漿新技術的推廣和應用規(guī)模的不斷擴大，可以重新恢復造紙原料來源的多樣性，從根本上解決造紙工業(yè)資源危機的問題。

秸稈漿機械法制漿造紙雖然在紙的品種上有局限性（目前僅限于瓦楞原紙、紗管原紙、黃板紙），但在全國紙業(yè)生產和消費的總量卻占到20%的比例，而且它具有獨到的技術優(yōu)勢：

（1）循環(huán)用水零排放

“治理污染的最好方法就是不產生污染”。采用純機械法制漿，生產過程中沒加入任何酸、堿等化學物質，循環(huán)用水的污染主要是秸稈纖維的渣滓引起的生物污染，水處理設施工作原理是絮凝過濾，濾出物是可用資源。這是綠色工程，有利于自然環(huán)境保護。

（2）原材料全資源利用

由于沒有化學藥劑參與，原材料可以做到百分之百全資源利用。

（3）節(jié)水——噸漿耗水量在2噸左右，噸紙耗水量在6噸左右，節(jié)水效果非常明顯。

（4）節(jié)能——噸漿的電耗在200～300度之間折合標準煤僅需0.15噸左右。

（5）設備一次性投資小，萬噸漿的產能設備投資僅需260萬元左右。

2008年底我所與山東鄒平海華紙業(yè)有限公司合作，對該公司年產5萬噸紗管原紙項目進行了技術改造，改造后該項目擴建為年產麥草機械漿5萬噸及中高檔紗管原紙10萬噸的規(guī)模，全廠做到了清潔生產，循環(huán)用水零排放。2009年4月新建年產機械漿1萬噸車間，7月即竣工投產，達到了日產30噸秸稈機械漿的設計水平，一年多來運轉正常，達到了各項設計指標。企業(yè)原有的紗管原紙車間采用廢紙原料，日產紗管原紙120噸，配用30噸機械漿后，機械漿比例占20%，產品的物理性能明顯改善，環(huán)壓指數(shù)、裂斷長均提高了20%。鄒平縣環(huán)保局于2010年1月出具證明：該生產線運轉期間無污水外排，是真正意義上的清潔生產。這次技改項目的成功是對秸稈清潔制漿及綜合利用新技術的一次全面檢驗，對新建或改造一個年產5～10萬噸紗管原紙（包括瓦楞原紙）的生產企業(yè)提供了全面的參數(shù)依據(jù)。

如籌建一個5萬噸瓦楞原紙廠，需投資4850萬元（其中廠房、公共工程、配套建筑1300萬元，機械設備2400萬元，流動資金900萬元，不可預見費450萬元）。按照 40%秸稈機械漿和60%國廢配比生產瓦楞原紙，年銷售收入1.45億元，利潤總額1960萬元，年凈利潤1470萬元，所得稅490萬元，投資凈利潤率30.3%，投資回收期3.5年（含建設期1年）。每年需用2.7萬噸麥秸，按照每畝地產秸稈300公斤計，可以消化約9萬畝地的秸稈，以每噸400元收購價計算 （山東麥秸收購價在500元以上），可以為農民增收1080萬元，可以安排120名農民工就業(yè)。

2、機械漿一次性餐飲具

隨著經濟的迅速發(fā)展和人們生活方式的轉變，快餐業(yè)也得到了蓬勃發(fā)展，一次性餐飲具的使用更加普遍。在各種一次性餐飲具中紙漿模塑類餐盒生產線速度高，工藝成熟，產品的物理性能和可降解性比塑料制品（包括可降解塑料型）、食用粉制品和植物纖維制品更為優(yōu)良，但因其價格相對較高在國內市場上不具競爭力，曾經旺銷一時的紙漿模塑類餐盒基本上已銷聲匿跡，保留下的制造企業(yè)都是靠出口維持。

近年來由于環(huán)境保護的壓力，一次性紙制品餐飲具在國際上需求量卻越來越大。從2009年起美國各州開始陸續(xù)立法禁止使用塑料食品包裝餐飲具，代之以環(huán)保天然的“紙漿”原料生產的食品包裝、紙質托盤和餐飲用具。據(jù)統(tǒng)計美國快餐業(yè)及超市凈菜托盤每年用量可達1000億件，而其生產能力僅可完成20%，其余80%需從國外進口。日本快餐業(yè)及超市凈菜托盤每年用量可達600億件，其國內生產能力只有40%，其余60%需要進口，韓國、臺灣地區(qū)及西歐發(fā)達國家用量每年都超過幾百億件。歐盟在2006年6月就已通過議案，到2010年底要使所有塑料食品包裝全部退出包裝餐飲市場，用紙漿模塑環(huán)保產品替代?！岸沤^污染，友善環(huán)境，親近健康，回歸自然”，經濟發(fā)達國家的嚴格法令和民眾高度的環(huán)保意識，為紙漿環(huán)保餐飲具準備好了廣闊的市場。從長遠看，隨著我國經濟的高速發(fā)展，全民經濟狀況進一步改善、環(huán)保意識和文明程度增強，國內一次性餐飲具市場的前景也是光明的。最近媒體披露國內餐館的餐飲具普遍存在著洗消不好，碗筷骯臟的狀況，由于機械漿制品價格低，可以嘗試以一次性盤子替代餐館重復使用的瓷盤，有利于避免疾病傳染，保證消費者的健康，這樣一次性餐飲具的用途就更加廣泛了。

我所試制成功的秸稈機械漿本色餐飲具，與市場上普通餐飲具相比更具優(yōu)勢，首先是它的強度相當于同等型號化學漿餐飲具的兩倍，承重能力強，使用方便;更為重要的是因為機械漿在制造過程中不添加任何化學原料，制品中沒有化學殘留物，從質地到色澤都保持著原生態(tài)，對于環(huán)境的保護和人體的健康都有重要的意義。美國一家較大的經銷公司Be Green Packing,LLC公司稱之為 “最環(huán)保餐飲具”，已與我們簽訂了一個經銷一次性餐飲具的戰(zhàn)略同盟協(xié)議。

如籌建一個年產4000噸一次性餐飲具生產線（以9寸平盤計，可以產出1.6億只），需投資4350萬元（其中廠房、公共工程、配套建筑1150萬元，機械設備2000萬元，流動資金600萬元，不可預計費用600萬元）。年銷售收入7400萬元,利潤總額2188萬元，年凈利潤1333.5萬元 所得稅444.5萬元(以上利潤統(tǒng)計只是國內生產的利潤，不含自主品牌國外銷售利潤)，投資凈利潤率 30.66%，投資回收期3.5年 （含建設期1年）。每年需用5000噸麥秸，按照每畝地產秸稈300公斤計算，可以消化約1.7萬畝地的秸稈，以400元/噸價格收購，可以為農民增收200萬元，可以安排500名農民工就業(yè)。

3、包裝內襯模塑材料

以前我國工業(yè)包裝產品的緩沖材料采用發(fā)泡塑料（聚苯乙烯）制品的比例很大，電子產品、家用電器、機電產品大量使用。發(fā)泡塑料重量輕、挺性強、柔韌性好，作為緩沖材料物理性能極為優(yōu)越，但它致命的缺陷是難以降解又不易回收 （廢棄物體積大重量輕，回收成本高、再生費用高），形成的“白色污染”對自然環(huán)境毀壞嚴重，國家明令禁止聚苯乙烯發(fā)泡塑料用于一次性餐飲具，用于包裝內襯材料也要減量化。

當前紙漿工業(yè)包裝內襯材料已在逐步取代塑料制品，已開始應用于食品包裝，工業(yè)、電子產品包裝等。美國市場上內襯包裝75%以上為紙漿模塑產品，而中國市場僅在經濟發(fā)達地區(qū)有使用，用量僅為2%左右，主要以供應出口產品包裝或者酒類飲料托為主。僅以紙漿模塑工業(yè)包裝最發(fā)達的東莞、深圳地區(qū)為例，紙漿模塑包裝廠家與發(fā)泡塑料包裝生產廠家相比，發(fā)泡塑料包裝廠家在5000家左右，年均產值50億元以上，而紙漿模塑廠家僅百家，但從發(fā)展趨勢看，紙漿模塑的替代之勢不容置疑。中國的包裝營業(yè)額每年達數(shù)百億元，并以6%～8%的年增長率幅度在增長。在紙漿模塑材料替代發(fā)泡塑料使用程度達50%或以上時，就會形成過百億的市場份額。

目前紙漿模塑工業(yè)內襯的生產原料以廢紙和包裝箱邊角料為主，原料價格在每噸1200～1600元之間 （北京地區(qū)調研參考）。成品價格每噸在7000～12000元，8000元為常規(guī)產品價格 （北京地區(qū)）。能源消耗大約價值在1500元/噸，制造成本（折舊等）在750元/噸，工資成本約在1500元/噸。每噸產品成本在5000元左右。如工業(yè)內襯的生產原料使用原生漿，漿的價格是廢紙和包裝箱邊角料的三至四倍，生產廠家無法承受。秸稈機械漿的成本在1300～1500元/噸，與廢紙和包裝箱邊角料的價格相比略有優(yōu)勢。如果我們能進一步整合模具的設計和加工能力，成本還能下降，秸稈機械漿模塑工業(yè)內襯的行業(yè)前景是十分好的。

綜合各方面因素，我們建議紙漿模塑工業(yè)內襯的建設規(guī)模5000噸/年，投資3000～3500萬元，年利潤1000～1500萬元。

4、蜂窩紙板及制品

蜂窩紙板是利用仿生力學結構，根據(jù)蜂窩格六邊形結構的受力原理而成的夾層材料。它是把上下兩層面板和中間蜂窩狀的芯紙，用一定的粘合劑粘合，定型、干燥后形成的。這種紙板材質消耗少，比強度和比剛度高，重量輕；有優(yōu)異的緩沖隔振功能和良好的隔熱、隔音性能；強度、剛度易于調節(jié)，可進行特殊的工藝處理而獲得獨特的功能。

蜂窩紙板是根據(jù)產品的不同需求替代木板的極佳選擇，目前被廣泛的應用在建筑行業(yè)、包裝運輸業(yè)。在建筑業(yè)上適于制作建筑、裝飾材料及制品等。它重量輕，可減少建筑的承重，所以對于正在推廣的框架輕板結構的高層建筑尤為適用。同時，由于其隔熱、隔音效果好，可制成防火防潮、隔音隔熱的隔斷墻板、門板、吊頂、各類裝飾板、防靜電地板等。蜂窩紙板用于包裝運輸不僅可以保護產品，而且可以減少運輸成本，具體應用面很廣，包括緩沖襯墊、角撐、紙托盤、包裝箱等。蜂窩紙板包裝箱雖不如木質品結實，但由于在生產過程中經過紅外線烘干或微波烘干，不會潛伏蟲卵，所以做出口包裝無需熏蒸，免檢疫，有自身獨特優(yōu)勢。

蜂窩紙板的主要原材料是高強瓦楞紙和大克重的紗管紙，上述二種紙的環(huán)壓強度等物理性能的好壞和成本對蜂窩紙板生產銷售有重要的影響。傳統(tǒng)蜂窩紙板采用的是化學漿或廢紙漿制造的高強瓦楞紙和紗管紙，如采用抄配50%秸稈機械漿的高強瓦楞紙和紗管紙，其挺度、強度會有一定幅度的提高，成本下降5%～10%。

蜂窩紙板作為一種重量輕、強度高、性能優(yōu)越的包裝材料，市場前景十分廣闊，僅替代木材托盤的蜂窩紙板復合托盤的市場預期在150億元以上。

5、中密度秸稈纖維板

中密度纖維板是將木材或植物纖維經機械分離后，摻入膠黏劑和防水劑等，再經高溫、高壓成型制成的一種人造板材，這種板材結構比天然木材均勻，邊緣牢固，密度和強度適中，有良好的可加工性，不易變形，防腐防蟲蛀，成本低。中密度纖維板具有多種用途，如制造中高檔家具、室內裝修、電視音響殼體、樂器、車船內裝修、建筑行業(yè)用材等。

目前市面上銷售的中密度板均是木質纖維的，秸稈纖維的中密度板還未問世，主要原因是中密度板的木質纖維是用機械法生產的木質機械漿，以前秸稈制漿只有化學法、半化學法工藝，化學漿纖維柔軟、得率低，不適合生產中密度板。采用純機械法生產的秸稈漿挺性好、得率高，符合制造的原材料要求。中密度纖維板是廣有市場份額的工藝成熟穩(wěn)定的老產品，中密度秸稈纖維板僅僅是用秸稈纖維取代木材纖維，工藝并不復雜，但這對于節(jié)省木材、保護森林，大量消耗農作物秸稈有重大意義。我所在2003年就曾試制出稻谷殼密度板，材質性能良好。隨著環(huán)保膠黏劑的不斷改良，中密度秸稈纖維板市場前景會越來越好。

籌建一個年產 5萬立方米的秸稈機械漿中密度纖維板廠，需投資5000萬元，年生產總成本9050萬元。如銷售價以每立米2200～2500元計，年銷售收入為 1.1～1.25億元（木質中密度板每立米的價格為2200～3000元）。以最低銷售價2200元計算，毛利潤1950萬元，所得稅480萬元，凈利潤1470萬元。

投資凈利潤率29%，投資回收期2.9年。每年需用3萬噸麥秸，按照每畝地產秸稈300公斤計，可以消化約10萬畝地的秸稈，以400元/噸價格收購，可以為農民增收1200萬元。

6、生物肥料

從上世紀80年代開始，我國農業(yè)開始廣泛大量的使用化肥，這是我國20多年來糧食產量持續(xù)上升的重要措施之一，保證了國家的“糧食安全”。但是出現(xiàn)的弊端是化肥使用過量，農業(yè)部門調查顯示，我國的耕地只占世界的7%，化肥使用量超過了世界總量的40%，單位耕地面積的化肥用量為世界平均量的3倍多，利用效率為35%左右。過量施用的化肥流失到自然水體中，導致河湖富營養(yǎng)化，化肥分解還會產生有害氣體，污染環(huán)境；長期大量使用化肥可使土壤逐漸酸化、板結，有機質含量萎縮，土壤微生物和蚯蚓等土壤生物減少，地力下降，農田的可持續(xù)利用性受到破壞；導致農產品生態(tài)要素惡化，營養(yǎng)元素平衡紊亂，瓜不甜、果不香，蔬菜無味、農作物品質下降，影響人體健康。

因此，為了保護環(huán)境、保證我國農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須廣開肥源，適量減用化肥，加大有機肥、生物肥比例，這是現(xiàn)代農業(yè)生產中倡導的綠色農業(yè)、生態(tài)農業(yè)的必然發(fā)展趨勢。

生物肥料在歐美等發(fā)達國家使用十分普遍，生物肥料是以有機質為基礎，然后配以菌劑和無機肥混合而成，它有良好的肥效，既能為農作物提供營養(yǎng)，又能改良土壤，活化土壤中的養(yǎng)分；同時還可對土壤進行“消毒”，即利用生物（主要是微生物）分解和消除土壤中的農藥（殺蟲劑和殺菌劑）、除莠劑及其它化工品的污染物，同時對土壤起到修復作用。

2005年我所與北京化工大學合作，采用微生物固態(tài)發(fā)酵技術把秸稈機械漿生產過程中產出的污泥制成了“秸稈植粉生物肥料”，擴大了生物有機肥料的原料來源。這符合國家“減少化肥使用量，發(fā)展生態(tài)農業(yè)、生產‘綠色食品’，大力提倡和發(fā)展有機復合肥與生物肥料”的方向。

考慮到秸稈渣滓原料的特點，除營養(yǎng)富集的顆粒部分外還含有纖維素和半纖維素，我們生物肥料制備的原則確定為：采用多種能夠利用纖維素和半纖維素的微生物對原料進行固態(tài)發(fā)酵，然后混合進去目前微生物肥料通用的固氮菌、磷細菌和硅酸鹽細菌（鉀細菌）。因此，我們研制的生物肥料，既有生物有機肥的特點，又有細菌肥料的優(yōu)點，這樣制成的生物肥料是一種新型微生物復合肥，除有高效的固氮、解磷、解鉀活性微生物外，還含有豐富的有機質和微量元素。它既有肥效持久、壯苗抗病、改良土壤、提高產量、改善作物品質等優(yōu)點，又能克服大量使用化肥、農藥帶來的環(huán)境污染、生態(tài)破壞等弊端。

農作物秸稈生物肥料工廠籌建規(guī)模取決于秸稈機械漿廠生產規(guī)模。如年處理10萬噸秸稈，可產2萬噸生物肥料，需投資500萬元（其中生產車間和配套輔助設施60萬元、生產設備 240萬元、流動資金200萬元）。年銷售收入2400萬元，利潤總額1960萬元，年凈利潤618萬元。根據(jù)國家規(guī)定，高新技術企業(yè)減免所得稅3年，肥料企業(yè)免征增值稅，投資凈利潤率123.60%，當年收回投資。

6、秸稈節(jié)能自燒磚

隨著建筑業(yè)的持續(xù)增長，特別是新農村建設促使廣大農村建筑市場需求增長，為我國磚工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場空間。但面對目前資源節(jié)約、環(huán)境保護、節(jié)能減排所面臨的壓力，我國磚瓦行業(yè)目前的現(xiàn)狀還存在著很嚴峻的問題和巨大的差距。

千百年來傳統(tǒng)的秦磚漢瓦燒結制造法是就地挖土取材，我國每年因生產黏土磚毀田50萬畝，由于浪費土地資源、破壞環(huán)境，國家已明令禁止使用實心黏土磚，代之以發(fā)展煤矸石、粉煤灰、建筑渣土、冶金化工廢渣、河湖淤泥等固體廢物為原料的新型墻體材料。但十多年來實心黏土磚卻屢禁不止，其中一個重要原因是上述新型墻體材料成本相對較高，缺乏市場競爭力。

我所與成都市環(huán)綠秸稈有限公司共同研制了秸稈節(jié)能自燒磚，將秸稈摻入到制磚原料中，用改進后的燒結窯處置，以秸稈自身燃燒值把原料燒結成磚。這種磚充滿拱形微孔，具有體積輕、導熱系數(shù)小、透氣性能高、強度高、成品合格率高，保溫性能好的特點。

秸稈節(jié)能自燒磚已能批量化生產，這種技術可以推廣應用于各種墻體材料、建筑物裝飾材料。它可以降低墻體材料成本（燃料節(jié)約30%、原料節(jié)約15%～20%、運輸?shù)雀郊映杀径加兴陆担?；變廢為寶，大量消耗秸稈，避免焚燒污染；在保證強度情況下減輕了建筑物自重，是一種優(yōu)良新型墻材。

如投資一個年產4億匹新型墻體材料 （折合標磚）廠，總投資9400萬元，其中建設投資7400萬元，流動資金2000萬元（其中鋪底流動資金600萬元）。實現(xiàn)年銷售收入11322萬元，年利潤總額9110.98萬元，年凈利潤總額6833.23萬元，所得稅2277.75萬元，總投資利潤率72.69%。投資回收期1.38年?？山鉀Q農村就業(yè)人員800人。

項目建成后，年消化秸稈8.5萬噸，節(jié)約標煤4.3萬噸。與普通墻體材料企業(yè)相比，每年可減少二氧化硫排放1400噸，減少二氧化碳排放106000噸，減少煙塵排放410噸。

我國磚瓦行業(yè)屬于低附加值行業(yè)，但磚瓦需求量非常大，其產值接近建材工業(yè)總產值的三分之一，能耗占建材工業(yè)總能耗的一半左右。由于磚瓦附加值低、重量大，不宜長途運輸，因此磚瓦廠幾乎遍布全國各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。在國家墻材革新政策的推動下，我國磚瓦工業(yè)正在發(fā)生變化，但潛在的問題仍然很大，必須引起有關部門足夠的重視。秸稈節(jié)能自燒磚技術既能生產高質量的新型墻體材料，又能解決農村秸稈的處理問題，在保護環(huán)境的前提下實現(xiàn)了資源節(jié)約與清潔生產相結合的循環(huán)經濟及可持續(xù)發(fā)展過程，具有環(huán)保效益、社會效益與經濟效益三方面的優(yōu)勢，是一個前景廣闊資源可循環(huán)利用的高科技環(huán)保型項目。

2011－3－30