秸稈打捆現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)

多年來(lái)，遼寧地區(qū)以種植玉米、水稻等經(jīng)濟(jì)作物為主，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量豐富。2021 年遼寧農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約2667.38 萬(wàn)噸，可收集量約2387.37 萬(wàn)噸，利用量約2194.40 萬(wàn)噸，秸稈綜合利用率達(dá)91%以上，燃料化利用約593.66 萬(wàn)噸（約占比22%）。在秸稈“五化”利用中，秸稈能源化在遼寧地區(qū)發(fā)展呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，對(duì)比其他利用方式的“飽和”狀態(tài)，消耗本地區(qū)剩余秸稈的潛力巨大。為此，應(yīng)通過(guò)發(fā)掘本地區(qū)適用技術(shù)模式，推動(dòng)秸稈能源化利用，發(fā)揮生物質(zhì)能在農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色低碳發(fā)展中的積極作用。

一、主要技術(shù)模式

（一）秸稈固化成型技術(shù)

秸稈固化成型技術(shù)是將秸稈等進(jìn)行物理轉(zhuǎn)化的技術(shù)。在一定條件下，將秸稈等生物質(zhì)收撿加工，壓縮打捆成塊（包）狀、棒狀、顆粒狀等成型燃料，用于生物質(zhì)戶用采暖炊事?tīng)t具或?qū)Ｓ眉泄徨仩t使用。秸稈固化成型技術(shù)主要流程為：秸稈→粉碎壓塊（撿拾捆包）→制備成型燃料（顆粒、圓包、方包）→燃燒（供熱）→達(dá)標(biāo)排放。生物質(zhì)固體成型燃料具有生物質(zhì)資源豐富，制備技術(shù)成熟、成本適中；熱值在3500 ～5000 千卡，比傳統(tǒng)燃料的燃燒效率高3 ～4倍，與散秸稈相比，體積縮小了6 ～8 倍，密度可達(dá)到每立方米800 ～1400 千克，便于存儲(chǔ)和運(yùn)輸；污染物排放濃度較低，燃燒后剩下的灰分還可回收作肥料。

（二）秸稈熱解氣化技術(shù)

秸稈熱解氣化技術(shù)是將秸稈等進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化的技術(shù)。秸稈等生物質(zhì)燃料在高溫及缺氧條件下，熱解產(chǎn)生以一氧化碳、氫和甲烷為主要成分的可燃?xì)怏w。秸稈熱解氣化技術(shù)主要流程為：秸稈→熱解氣化制氣→燃?xì)舛稳紵龎m凈化處理→廢氣排放管→達(dá)標(biāo)排放。熱解氣化過(guò)程中溫度在300 ～400℃時(shí)，生物質(zhì)就可以釋放出70%左右的揮發(fā)組分，主要產(chǎn)物是可燃的低分子化合物，經(jīng)檢測(cè)廢氣、煙氣等均符合環(huán)保要求，生物質(zhì)灰渣還可直接還田。

（三）秸稈沼氣綜合利用技術(shù)

秸稈沼氣綜合利用技術(shù)是將秸稈等進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化的技術(shù)。以秸稈等為原料，加入含氮元素原料，通過(guò)特定發(fā)酵設(shè)備，利用微生物混合厭氧消化過(guò)程，回收生物質(zhì)能。秸稈沼氣綜合利用技術(shù)主要流程為：秸稈→加入糞污（原料+添加劑）→厭氧發(fā)酵→產(chǎn)氣產(chǎn)肥。其中，發(fā)酵方式分為干式與濕式，發(fā)酵過(guò)程中可增加翻拋機(jī)翻；秸稈與糞污接種比為0.5 時(shí)產(chǎn)氣率最高。此外，可通過(guò)優(yōu)化協(xié)同發(fā)酵條件，達(dá)到厭氧消化功效，降低畜牧業(yè)甲烷排放。

二、應(yīng)用路線

（一）農(nóng)村戶用炊事取暖

近年來(lái)，秸稈固化成型技術(shù)正逐步形成地區(qū)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化，使用生物質(zhì)成型燃料的清潔爐具不僅燃燒充分且無(wú)煙無(wú)塵，還節(jié)省空間，一次投料可較長(zhǎng)時(shí)間燃燒，大大增強(qiáng)農(nóng)戶炊事、取暖便利性。成型燃料生產(chǎn)廠家一般在縣域生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，秸稈等生物質(zhì)材料供給穩(wěn)定，農(nóng)戶購(gòu)買便捷、使用意愿強(qiáng)，形成良性用能循環(huán)。此外，將節(jié)能炊事采暖爐具、新型節(jié)能炕、水暖空調(diào)、暖氣打包形成了“四位一體”立體供暖模式，徹底解決了炕熱屋冷的狀況，四者結(jié)合可使室內(nèi)溫度迅速升到20℃以上。

（二）農(nóng)村村鎮(zhèn)集中供熱供氣

隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化發(fā)展，為解決村鎮(zhèn)集中供熱需求，以秸稈等生物質(zhì)成型燃料的打捆直燃集中供熱技術(shù)被廣泛應(yīng)用，不僅為鄉(xiāng)鎮(zhèn)樓房場(chǎng)所等提供集中供暖，還用于糧食烘干、種植養(yǎng)殖、飼料等多種生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。同時(shí)，通過(guò)探索秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系建設(shè)，完善縣域市場(chǎng)化運(yùn)作模式，打造出“供暖企業(yè)+合作社運(yùn)管+農(nóng)戶參與”模式，合理兼顧各方利益，實(shí)現(xiàn)多方互利共贏。此外，受政策補(bǔ)貼影響，以秸稈為主的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目并網(wǎng)運(yùn)行，大多電廠收購(gòu)秸稈捆包用于減少傳統(tǒng)火力發(fā)電，同時(shí)降低自身“碳排放指標(biāo)”。

（三）農(nóng)村固體廢棄物熱處理

除秸稈氣化運(yùn)營(yíng)外，秸稈熱解氣化技術(shù)更多用于農(nóng)業(yè)作物秸稈、尾菜、農(nóng)村可燃生活垃圾等可燃固體廢棄物熱處理。對(duì)比傳統(tǒng)處理方式為填埋和焚燒，實(shí)現(xiàn)了“村頭地塊”熱處理。秸稈等不需破碎，直接裝入熱解氣化焚燒處理裝備內(nèi)進(jìn)行熱解氣化制氣和燃?xì)舛稳紵幚?，避免了因收集、運(yùn)輸、破碎等產(chǎn)生的消耗。同時(shí)減少了環(huán)境污染及疾病傳播、火災(zāi)等安全隱患，是秸稈能源化在新時(shí)期改善農(nóng)村人居環(huán)境的新利用方式。

（四）農(nóng)村規(guī)模“氣肥”聯(lián)產(chǎn)

農(nóng)村規(guī)?！皻夥省甭?lián)產(chǎn)是沼氣綜合利用轉(zhuǎn)變應(yīng)用思路的成果，結(jié)合畜牧業(yè)規(guī)模養(yǎng)殖，利用秸稈等與糞污進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生“氣肥”處理大量畜禽糞污，達(dá)到無(wú)害化處理利用。以CSTR（全混合厭氧反應(yīng)）工藝，加裝發(fā)電機(jī)組，通過(guò)產(chǎn)生生物質(zhì)氣及有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)秸稈能源化利用，主要為區(qū)域村屯農(nóng)戶供氣，并向田地輸送沼液等有機(jī)肥。

三、發(fā)展前景分析

秸稈固化成型技術(shù)在遼寧地區(qū)既可滿足農(nóng)戶日常采暖、炊事，又能為村鎮(zhèn)集中供熱供氣，配套新型節(jié)能爐具類型多樣，安全環(huán)?？煽浚尚腿剂希ń斩捄?5%以下）均可正常燃燒，熱效率達(dá)85%以上。同時(shí)，秸稈成型燃料燃燒的碳排放基本等同于作物生長(zhǎng)期吸收量，是農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域減排固碳的可行方式之一，能夠處理遼寧地區(qū)秸稈利用潛力所在。秸稈熱解氣化技術(shù)在遼寧地區(qū)克服了生物質(zhì)氣化技術(shù)對(duì)物料的規(guī)格要求（粒徑50 ～100 毫米）和氣化物料種類單一（單類秸稈）問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了處理能力0.5 ～50噸/天，氣化物料無(wú)粒徑要求（不需破碎），氣化物料種類多樣化，氣化率達(dá)70%以上。在農(nóng)村用能發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變的新時(shí)期，常見(jiàn)的秸稈氣化站已逐漸淘汰，該技術(shù)可在處理農(nóng)村生活垃圾、改善農(nóng)村人居環(huán)境方面加以應(yīng)用。秸稈沼氣綜合利用技術(shù)在遼寧地區(qū)推廣應(yīng)用較早，但受北方地區(qū)氣候寒冷、沼氣發(fā)酵原料限制、農(nóng)村勞動(dòng)力不足等因素的影響，遼寧戶用沼氣池及沼氣工程保有量逐年下降，大量停用、廢棄。近年來(lái)隨著畜禽養(yǎng)殖集約化發(fā)展，該技術(shù)主要用于大中型沼氣工程項(xiàng)目和規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)的畜禽糞污處理，是生物質(zhì)能在遼寧農(nóng)村地區(qū)的一種補(bǔ)充。

總之，秸稈能源化開(kāi)發(fā)利用應(yīng)遵循“屬地就近就便生產(chǎn)利用”原則，圍繞農(nóng)村農(nóng)戶實(shí)際需求，明確本地區(qū)技術(shù)模式發(fā)展方向和目標(biāo)，提升技術(shù)水平，建立服務(wù)體系。