目前,發(fā)達(dá)國家已將生物質(zhì)氣化技術(shù)及其產(chǎn)品用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及居民生活,特別是西歐和美國已將氣化技術(shù)廣泛用于區(qū)域取暖、發(fā)電、炊事等諸多領(lǐng)域,有的已形成了較大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。秸稈中的大部分能量都轉(zhuǎn)移到氣體中,可燃?xì)怏w燃燒時(shí),能量釋放出來,成為可直接用于生活和工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)能源。將秸稈作為肥料、飼料、燃料、培養(yǎng)料等,可實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈資源的有效利用。
1.利用秸稈資源的意義
作物秸稈是一項(xiàng)重要的農(nóng)業(yè)資源。作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品,具有產(chǎn)量大、分布廣、供應(yīng)穩(wěn)定的特點(diǎn),應(yīng)合理利用。秸稈還田能改良土壤,培肥地力。秸稈還田可以增加土壤有機(jī)質(zhì),釋放N、P、K等養(yǎng)分,能改善土壤理化性狀,提高土壤生物活性。秸稈資源的利用是發(fā)展無公害農(nóng)產(chǎn)品的需要。隨著人民生活水平的提高,人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需要已由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)變,“餐桌污染”成為人們關(guān)注的問題。要解決這一問題,合理運(yùn)籌肥料是關(guān)鍵措施之一,增施有機(jī)肥能夠改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),而秸稈是很好的有機(jī)肥源。
秸稈作飼料可以促進(jìn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和良性循環(huán)。近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們生活水平的提高,飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化,對(duì)禽類、奶的需求快速增長,推動(dòng)了養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,為飼料加工行業(yè)提供了強(qiáng)大動(dòng)力。通過養(yǎng)殖業(yè),可以由動(dòng)物將人類不能利用的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)、脂肪等,增加物質(zhì)循環(huán),改善人類食物結(jié)構(gòu),節(jié)約糧食。
2.秸稈綜合利用技術(shù)
2.1秸稈做肥料 直接還田。一是留高樁。栽培行間鋪草,墑溝埋草,平實(shí)土地掩青。近年較多采用機(jī)械化還田,即收割時(shí)使用配套的反轉(zhuǎn)滅茬機(jī)械,將秸稈直接翻入田,即割——脫——還一體化;動(dòng)物過腹還田。食草動(dòng)物以秸稈為飼料,經(jīng)消化吸收后,其糞便還田;積制堆、漚肥。用秸稈與蓄禽糞機(jī)制堆肥,糞與草隔層堆積、壓實(shí)。這樣可以促進(jìn)堆肥熟化,提高肥效。還可以利用秸稈制作草泥塘,將秸稈投入沼氣池漚制以后還田。
2.2秸稈作動(dòng)物飼料 作物秸稈可以直接用作食草動(dòng)物的飼料,但適口性較差,采食量少。秸稈經(jīng)氨化處理后,粗蛋白由3%~4%提高到8%左右,有機(jī)物的消化率提高10%~20%,并含有多種氨基酸,可以代替30%~40%的精飼料。此外,還可以殺死野草籽,防止霉變。因此,氨化秸稈喂羊、牛等,效果很好。秸稈也可以粉碎成草糠,做動(dòng)物輔助飼料。
2.3秸稈作工業(yè)原料 通過秸稈打包機(jī)將秸稈打包成80~100千克的包夾,每公頃只需45~60個(gè)包夾,運(yùn)銷至造紙廠作原料,或者可以將經(jīng)輾磨處理后的秸稈纖維與樹脂混合物在金屬膜中加壓成型處理,制成各種各樣的低密度纖維板材。再在其表面加壓和化學(xué)處理,用與制作裝潢板材和一次成型家具。這種板材具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、防火阻燃、美觀大方及價(jià)格低廉等特點(diǎn)。它的開發(fā),對(duì)于緩解國內(nèi)木材供應(yīng)數(shù)量不足和供求緊迫的矛盾、節(jié)約森林資源、發(fā)展人造板產(chǎn)業(yè)具有十分重要的意義。此外,秸稈還可用來生產(chǎn)一次性衛(wèi)生筷、快餐盒,使用后可自然生物降解,無毒無害不產(chǎn)生任何環(huán)境污染。
2.4秸稈做基料 秸稈是食用菌栽培的基礎(chǔ)材料。一般秸稈粉碎后可占食用菌栽培料的75%~85%。秸稈袋料栽培食用菌,是目前利用秸稈生產(chǎn)平菇、香菇、金針磨、雞腿菇的常用方法,具有投資少、見效快,能大量處理秸稈特點(diǎn),備受農(nóng)民歡迎。1袋食用菌需秸稈粉0.9~1.2千克,每生產(chǎn)1萬袋食用菌就可以處理秸稈9~12噸。
3.秸稈作能源
3.1秸稈發(fā)電 秸稈發(fā)電不僅具有較好的經(jīng)濟(jì)效益,更具有良好的生態(tài)效益和社會(huì)效益。當(dāng)然秸稈發(fā)電廠的選址應(yīng)兼顧環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)成本,通常應(yīng)就近建在常年有穩(wěn)定秸稈供應(yīng)的地區(qū),并且處于附近城市主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)方。每2噸秸稈的熱值相當(dāng)于1噸的煤,特別在丹麥等一些歐洲國家,秸稈發(fā)熱燃燒技術(shù)已經(jīng)比較成熟。
3.2秸稈氣化 是指生物質(zhì)在缺氧狀態(tài)下燃燒,使生物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成高品位、易輸送、利用效率高的氣體燃料。生物質(zhì)由碳?xì)浠衔锝M成,在生物氣化的過程中經(jīng)過熱解、燃燒和還原反應(yīng),轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫等可燃?xì)怏w。目前,發(fā)達(dá)國家已將氣化技術(shù)及其產(chǎn)品用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及居民生活秸稈中的大部分能量都轉(zhuǎn)移到氣體中,可然氣體燃燒時(shí),能量釋放出來,成為可直接供給生活和工業(yè)生產(chǎn)用的優(yōu)質(zhì)能源。
3.2秸稈的氨化 氨化的作用就是把秸稈中的纖維素和半纖維素釋放出來,使之更易于被牲畜消化吸收,通常牲畜使用氨化后的秸稈,消化率可提高20%左右。氨化后的秸稈總營養(yǎng)價(jià)值可提高1倍以上,可防止霉變,并殺死雜草蟲子、寄生蟲卵及病菌。