农作物秸秆资源化利用分析0

减小字体 增大字体 作者:胡俊海  来源:www.zhonghualunwen.com  发布时间:2010-11-21 19:57:45

随着我国改革开放和农业技术的飞速发展,农业经济效益取得了巨大的成就,但伴随而来的是大量农业固体废弃物的不当处理对农业自身生产及环境带来极大的危害。过去,农作物秸秆大部分都被用作饲料和直接作为燃料,但随着农村生活水平的不断提高,煤、天然气等能源逐渐替代了秸秆成为农村的主要生活生产的能源,同时集约化养殖和饲料工业的快速发展也使农作物秸秆在饲料中的比重越来越小,大量农作物秸秆弃置于田间地头,其堆沤过程中产生的有害物质极易污染地表径流和浅层地下水;收获季节秸秆的大面积烧荒污染空气,造成农村环境的恶化,给公路、民航运输带来极大的安全隐患。

秸秆的资源化利用不但能够减少以至消除农业废弃物危害,还为农业生产提供丰富的能源和物质投入,从而减少农业生产过程的外部投入,节约资源,降低生产成本,增加农业收入。

1 农作物秸秆的来源及其分布

农作物秸秆主要是纤维性废弃物,主要包括谷类作物秸秆如稻秸、麦秸、玉米秸等;豆类秸秆如大豆、绿豆等;薯类秸秆如甘薯藤、马铃薯藤、红薯藤等;棉花秸秆;油料作物秸秆如花生杆、油菜杆、芝麻杆等以及甘蔗、麻类秸秆等多种农作物秸秆。

我国是农业大国,秸秆资源丰富,种类有近20种,且产量巨大。由于秸秆产量未列入国家有关部门的统计范围,其产量一般依据农作物的产量以及作物秸秆比率[1]估算得到,估算式为:

由2008年中国统计年鉴的作物产量可计算出我国2007年各种作物秸秆产量及分布,如表1、2所示。由表1可知,2007年我国主要作物秸秆产量约为6.56亿t,其中稻秸1.8亿t,占秸秆总量的27.49%;麦秸1.12亿t,占秸秆总量的17.15%;玉米秸2.09亿t,占秸秆总量的31.78%。可见,谷类作物秸秆是秸秆的主要部分,合计约5.02亿t,约占秸秆总量的76.42%。

由秸秆的全国分布结果(表2)来看,稻谷秸秆主要分布在华东、中南和西南等地区,约占稻谷秸秆总量的85.21%;小麦秸秆主要分布在华东和中南地区,占小麦秸秆总量68.2%;各地玉米秸秆的分布比例都比较大,最多是东北地区、约占玉米秸秆总量的28.95%,西北地区最少、占玉米秸秆总量8.39%;豆类秸秆以东北地区最多,约占豆类秸秆总量33.09%;棉花秸秆主要分布在西北地区,占棉花秸秆总量的42.3%;油料作物秸秆以华东、中南地区最多,占油料作物秸秆70.84%,甘蔗秸秆主要分布在中南地区、占甘蔗秸秆总量80.44%。我国秸秆资源的种类和数量是由我国农业资源特别是气候资源和水资源所决定的种植结构来分布的,各地可依据本地区主要秸秆产量开展资源化利用。

2 秸秆的成分和特性

由于农作物的品种和产地不同,秸秆的物质组成、理化性质、工艺技术特性存在较大的差异,表3列出了一些秸秆的组成成分[1]。

但是,作物秸秆也由其共性,在成分组成上主要是糖类,且以纤维素、木质素、淀粉为主,其中C、H、O的总含量达70%~90%,另外含有一定量的粗蛋白、粗脂肪和氮、磷、钾、钙等矿物质。在物理技术性质上普遍存在表面密度小、韧性大、抗拉、抗弯、抗冲击,且干燥的秸秆对热、电的绝缘性和声的吸收能力较好[3]。干燥的秸秆具有良好的可燃性,秸秆燃烧值约为标准煤的50%,即每2 t秸秆的热值就相当于1t煤。其平均含硫量只有0.38%,而煤的平均含硫量约达1%[4],燃烧后灰分少,且还可以作为优质钾肥。秸秆的物质组成、结构构造和物理技术特性其资源化利用的依据。

3 农作物秸秆资源化利用技术

对谷物、薯类秸秆来说,秸秆资源化利用主要是利用其营养成分制作肥料或饲料;对于谷物、棉花等秸秆,可利用其含热量和可燃性作能源

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