很开心有这次机会来跟大家一起交流关于秸秆综合利用的问题,我们安徽科技学院资源与环境学院我们团队在安徽省秸秆和畜禽养殖废弃物综合利用技术体系首席专家汪建飞教授的带领下一直致力于安徽省农业固体废弃物肥料化利用与耕地质量提升相关问题的基础研究以及开发利用工作。我今天汇报的主要内容是围绕双碳背景下作物秸秆的高值化利用技术。主要关于秸秆利用的背景,利用现状,利用方式进行讲解。那我们都知道,作物秸秆产出巨大,2023年中国粮食产量6.9623亿吨,粮油糖秸秆资源总产量8.90亿吨。农业农村作为秸秆主要的来源地,其秸秆高值化利用意义巨大。
刚提到双碳背景,大家应该比较熟悉,主要针对温室气体,主要是CO2,甲烷的排放过多,二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能.它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,对紫外线进行反射,其结果是地球表面变热起来。全球气候变化会导致很多生态问题的产生,像冰川融化,海平面上升,生态群丧失,生物、病毒也会发生变化,与我们关系最紧密变化就说气温升高,会导致粮食减产,威胁人类可持续发展。所以,为了应对全球气候的变化,减排固碳成为各国发展的重要任务,也就产生了2030年碳达峰和2060年碳中和,也就是2030年我国的二氧化碳排放量达到最高,2060年二氧化碳的排放量与吸收量达到中和,实现二氧化碳的零增长。作物秸秆是一种重要的生物质能,其碳含量约有40%,是巨大的碳库,它的不合理利用,比如说燃烧,不合理还田等等不仅对于环境产生巨大的影响,也是资源的极大浪费。
在2016年习总书记去咱们安徽省滁州市凤阳县小岗村考察,小岗村是中国农村改革的发源地,改革开放四十多年来,小岗村已成为农村新政策、农业新发展的时代先锋,受到各界的关注,那在2016年,习总书记在小岗村的麦田里,看了麦子的长势,听了农业专家的介绍,说了这个今年的白面馍吃到嘴了。但是在考察的时候也发现了006号田这个小麦产量低的这样一个现象,那当地专家立即采取了测土诊断工作,发现与其他田块相比,006号田,由于参与了高标准农田建设,表层有机质丰富土层缺失,导致有机质含量仅为2.4g/kg,氮含量也处于较低水平,因此,小麦产量降低。后来这个问题通过安徽科技学院进行秸秆还田进行培肥改土,目前,有所改善,有机质达到1.5%,增产了30%以上。
所以大家说,这个稻草能不能变成金条呢,那是不是涉及了它的合理利用,那最关键的就是如何应用,也就是秸秆还田技术的探索,但是目前大家对秸秆还田还存在一些争议,我们可以通过抖音平台上几位博主的精彩言论来探讨一下
大家说的也是义正言辞啊,但是以上现象多是由秸秆不合理还田造成的,其实对于秸秆还田的研究,不仅是国家层面,还是我们安徽省,其实都做了大量的工作,也取得了一定的进展。但是我们说任何事物的发展都有量变到质变的过程,所以很多地方还需要深入研究和提升。
像2023年,人民日报,关于用好秸秆资源,助力绿色农业的报道,指出2023年全国秸秆综合利用率保持在86%以上,秸秆还田对于耕地质量、种养循环,绿色产业链的发展至关重要。秸秆利用方式包括肥料化,饲料化、能源化、基料化和原料化,涉及到农业、畜牧业、工业、新兴产业等方面,那像现在习总书记现在提出的这个发展新质生产力,相信在秸秆资源利用方面一定会注入新鲜血液,有更大的创新和进步。
那我们基于4个方面介绍秸秆的资源化利用,包括一会,2023我省两利用博览会 、秸秆“五化”利用技术、当前秸秆利用中存在的问题以及比较重要的高值化利用案例简介
首先我们来了解一下安徽省两利用产业的发展。两利用即是秸秆和畜禽养殖废弃物利用
我们首先来了解一下国家秸秆资源化利用产业化发展的背景。首先是相关支撑理论依据的完善,2011年农业农业部为主作单位,出版了秸秆综合利用这本书,主要讲解了肥料作为能源利用。相继2012年,捡回另一半农业,也介绍了秸秆能源化利用,包括秸秆颗粒制造、秸秆发电、沼气,2014年,在北京市朝阳区成立的国际绿色经济协会,创立了“IGEA中国秸秆产业化联盟”。2015年,在科技部等六部委支持下,成立了国家秸秆产业技术创新战略联盟。2016年相继出版了中国秸秆产业化和中国秸秆产业两本著作,为秸秆综合利用及产业化奠定了理论基础和技术支撑。
另外,国家从各个层面进行了秸秆利用的规划,具不完全统计,2007年以来,相关政策文件多达40多项。像2011年《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》,2015年《关于进一步加快推进农作物秸秆综合利用和禁烧工作的通知》,以及2022和2023年,《关于做好农作物秸秆综合利用工作的通知》,足以体现国家对秸秆利用的重视程度
另外,国家为了支持秸秆利用实施工作,出台了相关的优惠政策。像这个秸秆发电补贴相关政策、土壤有机质提升补贴等等
当然在政策指导、技术发展下,全国农作物秸秆综合利用成效显著,至2015年开始,每年全国秸秆综合利用率逐年提升,2021年全国可收集秸秆总量7.34亿吨,利用率达到了88.1%,未能利用的0.87亿吨,占11.9%。可利用的6.47亿吨中,主要进行了还田利用,占到62%,38%用作离田利用,主要涉及到饲料化利用,作为燃料和原料使用。咱们安徽省书记韩俊提出秸秆变肉,也是体现了秸秆的饲料话利用。目前,市场对秸秆的需求越来越大,所以秸秆的价格也是越来越高,有的地方达到1块5一斤。
我们全国秸秆市场化利用发展迅速,2021年,全国秸秆利用市场主体为3.4万家,较2018年增加7747家,其中年利用量万吨以上的有1718家。其中饲料化利用主体占比最高,达到76.9%,其他包括肥料化、燃料化、基料化、原料化利用。更重要的是,在全国秸秆综合利用重点县、秸秆综合利用展示基地的示范引领下,全国秸秆综合利用,尤其是产业化发展的态势更加迅猛,未来5-10年必将迎来我们秸秆产业发展的黄金机遇期,所以说,秸秆产业化也必将成为我国农业产业化系统中不可或缺的重要一环。
我们安徽省积极响应国家政策,也一直走在全国秸秆综合利用的前言,2021年安徽省秸秆综合利用企业2388家,其中年利用秸秆量千吨以上的产业化利用企业1825家,我省秸秆综合利用产业年产值近300亿元。年产值过亿的企业48家,年利税13亿元,安排就业人数41000人。这体现秸秆综合利用具有巨大的经济效益和社会效益。像万华集团,目前在我们安徽怀远,主要从事秸秆用作木制品,像课桌,压缩版,减少了对资源的浪费和环境的污染;众兴菌业在定远县,生产菇类,每年可6万吨秸秆、4万吨鸡粪,每年产值过亿。还有临泉-阜南林海公司,主要从事秸秆废物作沼气,也是对秸秆资源化的探索。
提到我们安徽省秸秆产业发展的重要推动者,那么要提到一个人,原安徽省人大常委会副主任,安徽省循环经济研究院院长季昆森,目前84岁了。早在1996年,季书记在安徽省池州市任市委书记,带领建立了中国第一个国家级生态经济示范区。2013年,首次提出“多功能大循环农业”,他认为,无论是农业循环经济,还是多功能大循环农业,秸秆产业化都是其中重要的一环。同时他还发表了秸秆利用,循环经济相关著作,对安徽省秸秆资源化利用起到重要的推动作用。
另外,就是一场非常重要的会,安徽秸秆综合利用产业博览会。这个会自2017年就每年开始举办,也是得到了省委、省委领导的大力支持,是宣传、交流、传播秸秆利用最新技术的优质平台,那像江西、四川各省受到我们安徽的影响,也重视起这个博览会的组织,我们通过一段视频来看一下博览会的场景
据相关统计,这场会对安徽省的秸秆利用率、相关项目建成、投资金额方面都有很大成效,已成为我省深入践行“绿水青山就是金山银山”的一张亮丽名片。另外,通过博览会平台,一大批国内领军企业,成功入驻我省,实现项目落地工作。
接下来第二部分,关于秸秆“五化”利用技术
2015年以前,秸秆焚烧严重,我国每年被焚烧和废弃的秸秆在20%以上,
关于过去警示农民焚烧秸秆的标语在田间地头也是随处可见的,秸秆禁烧的标语没有最雷人,只有更雷人的!像烧荒烧草烧秸秆,害人害己害子孙,虽然有点难听,但是也是有一定道理的。像前面我们讲的,秸秆焚烧对空气中二氧化碳浓度有很大影响,可加速温室效应。
随着秸秆综合利用的发展,大家越来越重视秸秆的保存和利用了,秸秆肥料化,可通过秸秆直接还田,秸秆离田堆腐有机肥,秸秆焚烧还田实现。但是秸秆直接还田也是存在一定问题的,像容易诱发庄稼病害。影响下茬庄稼发芽、生根。秸秆饲料化,包括青贮饲料和黄贮饲料,但是青贮易造成与人争口粮的局面,关于他的收贮、加工有一定的成本。秸秆能源化利用包括干法和湿法两种,干法包括植燃,秸秆颗粒,生物炭,湿法像沼气的利用。基料化,像食用菌的生产以及水稻、树苗育秧基质的应用;原料化,即是作为造纸、建筑及包装材料等。
2021年全省农作物秸秆可收集量约为4682.82万吨,在“五化”利用中小麦、水稻、玉米,三大主粮的可收集比例占到了91%,全省秸秆综合利用率达到91%以上,高于全国88.1%水平。
接下来,我们看一下当前秸秆利用中存在的问题有哪些
那其实秸秆利用最关注的还是高值化利用,主要涉及到秸秆的去向问题、技术方法,像怀远县、固镇县等都扩宽了对秸秆综合利用的学习和交流平台。
我省秸秆利用主要存在的问题就是秸秆利用初级产品附加值不高,产业发展后劲不足,在高值化利用中,肥料化占据主要地位,像秸秆肥料化利用中,主要的形式是秸秆还田,不能形成有效的产业循环。虽然2021年安徽省农作物秸秆综合利用率达到 90%以上,但产业化利用量只有 56%,其中能源化和原料化利用量占利用总量的 35.14%。高值化利用还有较大的提升空间,另外,秸秆利用关键核心技术急需突破,上下游产业链脱节现象严重,不能形成产业闭环。
接下来就是关于高值化利用具体案例介绍
第一个就是关于秸秆对于低聚糖生产,主要由阜阳师范大学化材学院进行研究,我们说碳是植物生长的骨架元素,秸秆中含碳量较高,主要存在形态是纤维素、半纤维素和木质素,三者利用方式不同,低聚木糖主要原料是纤维素和半纤维素,所以对于三种糖的提取和分离技术是生产应用的核心,那通过固液分离,稀乙酸作用、水解作用,可实现秸秆变糖,低聚木糖一公斤售价可达150元
丰原公司相信大家可能比较熟悉,产业做的也是丰富的,这几年也是为农作物秸秆高值利用方面做了很多工作,像纸杯之前都是用玉米制作,丰原集团可利用秸秆,提取和分离纤维素制取聚乳酸,制作纸杯,
这是丰原公司与我们安徽科技学院进行的秸秆综合利用的一些交流实践
最近我们在做的一项工作就是关于丰原公司黄腐酸有机肥肥效的验证,我们这一季在小麦上已经进行了施用,相信很快会出现结果。黄腐酸有机肥料主要是以秸秆为原料,主要利用其中的木质素进行制作,黄腐酸有机肥市场售价可达到1500元每吨。可以种植蔬菜、水果、经济作物等。
相关技术的探究主要是科大的李文质教授,可利用生物质仿生溶剂将木质素从混合糖中分离开来,传统的木质素分离与提取技术能耗高,副产物多,附加值低
但生物质仿生溶剂提取秸秆木质素技术绿色高效,反应温度不高于100℃木质素提取率大于80%;木质素提取溶剂自循环,无污染物排放。2022年在铜陵建成了年产千吨级木质素提纯中试生产线,目前正在筹建万吨级生产线。
这是我们去铜陵参观他们的中试基地
木质素的高值化利用不仅在肥料上,它也是化工领域重要的原料组成,有很大的市场应用价值
秸秆制备生物炭技术相对较为成熟,秸秆在高温厌氧条件下形成黑色物质,关于生物炭对作物生长的作用,主要体现在对土壤的影响上,生物炭含碳量高,疏松多孔,吸附能力强,保水保肥性能好,可直接进行还田,也可配合化肥,有机肥施用,像前一段做的这个安徽省地质类项目,关于安徽省硒资源的安全利用,因为硒镉在土壤中存在伴生现象,如何活化土壤中的硒,钝化镉,有利于富硒农业的利用,我们其中用到了试验材料,就是生物碳,生物炭疏松多孔可吸附重金属离子,同时影响土壤PH值,钝化镉的形态,可转运到植株中的镉减少,实现农作物的安全生产
这是制备生物炭的炉子,可以将秸秆直接进料到生物炭炉中,产率可达30%,另外,产生的热量可以收集利用。生物炭炉已在太和县升泰节能公司试制成功。生物炭还可以用来养猪,放猪卷中,减少猪生病,长得更好,这是在玉米上,土壤添加5%的生物炭,那长势更好,生物炭的应用较多,现在比较受欢迎,一般售价在1500-3000元每吨
第五个利用就是秸秆和畜禽粪污无害化处理联产食用菌和有机肥技术。将秸秆用作饲料进行养殖畜禽,利用秸秆和畜禽培养食用菌,菇渣也可作为有机肥原料。利用秸秆和新鲜鸡粪生产双孢菇,可在单一生产过程中,将两类不同废弃物一体化利用的最典型的资源化利用技术。以安徽“众兴菌业”为代表的一些食用菌生产企业,充分利用我省沿淮淮北较为丰富的麦秸和鸡粪资源生产优质双孢菇。据统计,日产60吨鲜菇企业,每年可利用小麦秸秆4万吨,新鲜鸡粪3万吨;采收双孢菇之后菌渣通过处理加工,可制成6万吨左右有机肥料。
另外,关于富硒生物有机肥在蓝莓种植上,效果较好,可显著提高蓝莓的品质和产量。这是相关合作的公司获得了博览会金奖。目前,我们课题组也在作利用富硒生物有机肥对小麦,蔬果影响的一些肥效验证。
我们也参与了稻草种植刺松茸的探究
这是秸秆用作沼气的一些项目交流
第六项技术是我们利用秸秆做养猪发酵床垫料,垫料可以用作水稻育秧基质,实现废弃资源的循环利用,这项技术在全省5家养殖企业推广,深受欢迎。相关技术已制订成安徽省地方标准,即将公开发布。
第七个应用就是目前大力推广的“秸秆变肉”计划,也体现了秸秆的高值化利用
我们通过一段视频了解一下秸秆变肉
最后就是利用秸秆结合功能菌,生产具有特定功效的生物有机肥,像解磷生物有机肥,可有效减少土壤对磷的固定,提高土壤中有效磷的含量,目前效果非常好
这是利用功能有机肥机型的生物验证,我们可以显著看到生物有机肥显著的效果,也进行了大田示范,这项工作也得到了肯定,获得了安徽省科学技术二等奖,
最后就是介绍一下,安徽省秸秆与畜禽养殖废弃物综合利用产业技术体系。一共有18位岗位专业,主要依托安徽科技学院、安徽农业大学、中科大等院校。大家关于秸秆综合利用有任何疑问都可以积极联系我们,我们可以联系专家进行商讨和指导
关于两用体系组织分为4组,涵盖我们安徽省11个地区
该体系主要为全省相关产业发展提供技术支撑。我们课题组安徽省两用技术首席专家汪建飞教授,一直坚持产、学、研结合,带领我们积极参加省农业农村厅、地方政府举办的各项活动,认真落实交办的各项任务。
自2021年成立以来,两利用产业产生了70项基础研究与创新成果,开展了50多项技术示范和应用推广,有力地引领推动了我省“两利用”产业的健康发展。
最后我们看下我们潘集区的利用现状, 我们潘集区种植面积82.26万亩,粮食产量为38万吨左右,理论秸秆资源量为45万吨,可收集秸秆资源量为36万吨。在潘集区政府的大力支持和引导下,2023年全镇秸秆综合利用率达到91%,秸秆打捆离田饲料化利用率60%,还田利用率要实现30%以上,剩余不能还田的秸秆也进行了离田。目前关于综合利用实施方案目标更加明确,相信未来产业一定有更好的发展。
安徽当涂水稻科技小院
培养单位:安徽科技学院
联合培养单位:安徽盛农农业集团
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很开心有这次机会来跟大家一起交流关于秸秆综合利用的问题,我们安徽科技学院资源与环境学院我们团队在安徽省秸秆和畜禽养殖废弃物综合利用技术体系首席专家汪建飞教授的带领下一直致力于安徽省农业固体废弃物肥料化利用与耕地质量提升相关问题的基础研究以及开发利用工作。我今天汇报的主要内容是围绕双碳背景下作物秸秆的高值化利用技术。主要关于秸秆利用的背景,利用现状,利用方式进行讲解。那我们都知道,作物秸秆产出巨大,2023年中国粮食产量6.9623亿吨,粮油糖秸秆资源总产量8.90亿吨。农业农村作为秸秆主要的来源地,其秸秆高值化利用意义巨大。
刚提到双碳背景,大家应该比较熟悉,主要针对温室气体,主要是CO2,甲烷的排放过多,二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能.它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,对紫外线进行反射,其结果是地球表面变热起来。全球气候变化会导致很多生态问题的产生,像冰川融化,海平面上升,生态群丧失,生物、病毒也会发生变化,与我们关系最紧密变化就说气温升高,会导致粮食减产,威胁人类可持续发展。所以,为了应对全球气候的变化,减排固碳成为各国发展的重要任务,也就产生了2030年碳达峰和2060年碳中和,也就是2030年我国的二氧化碳排放量达到最高,2060年二氧化碳的排放量与吸收量达到中和,实现二氧化碳的零增长。作物秸秆是一种重要的生物质能,其碳含量约有40%,是巨大的碳库,它的不合理利用,比如说燃烧,不合理还田等等不仅对于环境产生巨大的影响,也是资源的极大浪费。
在2016年习总书记去咱们安徽省滁州市凤阳县小岗村考察,小岗村是中国农村改革的发源地,改革开放四十多年来,小岗村已成为农村新政策、农业新发展的时代先锋,受到各界的关注,那在2016年,习总书记在小岗村的麦田里,看了麦子的长势,听了农业专家的介绍,说了这个今年的白面馍吃到嘴了。但是在考察的时候也发现了006号田这个小麦产量低的这样一个现象,那当地专家立即采取了测土诊断工作,发现与其他田块相比,006号田,由于参与了高标准农田建设,表层有机质丰富土层缺失,导致有机质含量仅为2.4g/kg,氮含量也处于较低水平,因此,小麦产量降低。后来这个问题通过安徽科技学院进行秸秆还田进行培肥改土,目前,有所改善,有机质达到1.5%,增产了30%以上。
所以大家说,这个稻草能不能变成金条呢,那是不是涉及了它的合理利用,那最关键的就是如何应用,也就是秸秆还田技术的探索,但是目前大家对秸秆还田还存在一些争议,我们可以通过抖音平台上几位博主的精彩言论来探讨一下
大家说的也是义正言辞啊,但是以上现象多是由秸秆不合理还田造成的,其实对于秸秆还田的研究,不仅是国家层面,还是我们安徽省,其实都做了大量的工作,也取得了一定的进展。但是我们说任何事物的发展都有量变到质变的过程,所以很多地方还需要深入研究和提升。
像2023年,人民日报,关于用好秸秆资源,助力绿色农业的报道,指出2023年全国秸秆综合利用率保持在86%以上,秸秆还田对于耕地质量、种养循环,绿色产业链的发展至关重要。秸秆利用方式包括肥料化,饲料化、能源化、基料化和原料化,涉及到农业、畜牧业、工业、新兴产业等方面,那像现在习总书记现在提出的这个发展新质生产力,相信在秸秆资源利用方面一定会注入新鲜血液,有更大的创新和进步。
那我们基于4个方面介绍秸秆的资源化利用,包括一会,2023我省两利用博览会 、秸秆“五化”利用技术、当前秸秆利用中存在的问题以及比较重要的高值化利用案例简介
首先我们来了解一下安徽省两利用产业的发展。两利用即是秸秆和畜禽养殖废弃物利用
我们首先来了解一下国家秸秆资源化利用产业化发展的背景。首先是相关支撑理论依据的完善,2011年农业农业部为主作单位,出版了秸秆综合利用这本书,主要讲解了肥料作为能源利用。相继2012年,捡回另一半农业,也介绍了秸秆能源化利用,包括秸秆颗粒制造、秸秆发电、沼气,2014年,在北京市朝阳区成立的国际绿色经济协会,创立了“IGEA中国秸秆产业化联盟”。2015年,在科技部等六部委支持下,成立了国家秸秆产业技术创新战略联盟。2016年相继出版了中国秸秆产业化和中国秸秆产业两本著作,为秸秆综合利用及产业化奠定了理论基础和技术支撑。
另外,国家从各个层面进行了秸秆利用的规划,具不完全统计,2007年以来,相关政策文件多达40多项。像2011年《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》,2015年《关于进一步加快推进农作物秸秆综合利用和禁烧工作的通知》,以及2022和2023年,《关于做好农作物秸秆综合利用工作的通知》,足以体现国家对秸秆利用的重视程度
另外,国家为了支持秸秆利用实施工作,出台了相关的优惠政策。像这个秸秆发电补贴相关政策、土壤有机质提升补贴等等
当然在政策指导、技术发展下,全国农作物秸秆综合利用成效显著,至2015年开始,每年全国秸秆综合利用率逐年提升,2021年全国可收集秸秆总量7.34亿吨,利用率达到了88.1%,未能利用的0.87亿吨,占11.9%。可利用的6.47亿吨中,主要进行了还田利用,占到62%,38%用作离田利用,主要涉及到饲料化利用,作为燃料和原料使用。咱们安徽省书记韩俊提出秸秆变肉,也是体现了秸秆的饲料话利用。目前,市场对秸秆的需求越来越大,所以秸秆的价格也是越来越高,有的地方达到1块5一斤。
我们全国秸秆市场化利用发展迅速,2021年,全国秸秆利用市场主体为3.4万家,较2018年增加7747家,其中年利用量万吨以上的有1718家。其中饲料化利用主体占比最高,达到76.9%,其他包括肥料化、燃料化、基料化、原料化利用。更重要的是,在全国秸秆综合利用重点县、秸秆综合利用展示基地的示范引领下,全国秸秆综合利用,尤其是产业化发展的态势更加迅猛,未来5-10年必将迎来我们秸秆产业发展的黄金机遇期,所以说,秸秆产业化也必将成为我国农业产业化系统中不可或缺的重要一环。
我们安徽省积极响应国家政策,也一直走在全国秸秆综合利用的前言,2021年安徽省秸秆综合利用企业2388家,其中年利用秸秆量千吨以上的产业化利用企业1825家,我省秸秆综合利用产业年产值近300亿元。年产值过亿的企业48家,年利税13亿元,安排就业人数41000人。这体现秸秆综合利用具有巨大的经济效益和社会效益。像万华集团,目前在我们安徽怀远,主要从事秸秆用作木制品,像课桌,压缩版,减少了对资源的浪费和环境的污染;众兴菌业在定远县,生产菇类,每年可6万吨秸秆、4万吨鸡粪,每年产值过亿。还有临泉-阜南林海公司,主要从事秸秆废物作沼气,也是对秸秆资源化的探索。
提到我们安徽省秸秆产业发展的重要推动者,那么要提到一个人,原安徽省人大常委会副主任,安徽省循环经济研究院院长季昆森,目前84岁了。早在1996年,季书记在安徽省池州市任市委书记,带领建立了中国第一个国家级生态经济示范区。2013年,首次提出“多功能大循环农业”,他认为,无论是农业循环经济,还是多功能大循环农业,秸秆产业化都是其中重要的一环。同时他还发表了秸秆利用,循环经济相关著作,对安徽省秸秆资源化利用起到重要的推动作用。
另外,就是一场非常重要的会,安徽秸秆综合利用产业博览会。这个会自2017年就每年开始举办,也是得到了省委、省委领导的大力支持,是宣传、交流、传播秸秆利用最新技术的优质平台,那像江西、四川各省受到我们安徽的影响,也重视起这个博览会的组织,我们通过一段视频来看一下博览会的场景
据相关统计,这场会对安徽省的秸秆利用率、相关项目建成、投资金额方面都有很大成效,已成为我省深入践行“绿水青山就是金山银山”的一张亮丽名片。另外,通过博览会平台,一大批国内领军企业,成功入驻我省,实现项目落地工作。
接下来第二部分,关于秸秆“五化”利用技术
2015年以前,秸秆焚烧严重,我国每年被焚烧和废弃的秸秆在20%以上,
关于过去警示农民焚烧秸秆的标语在田间地头也是随处可见的,秸秆禁烧的标语没有最雷人,只有更雷人的!像烧荒烧草烧秸秆,害人害己害子孙,虽然有点难听,但是也是有一定道理的。像前面我们讲的,秸秆焚烧对空气中二氧化碳浓度有很大影响,可加速温室效应。
随着秸秆综合利用的发展,大家越来越重视秸秆的保存和利用了,秸秆肥料化,可通过秸秆直接还田,秸秆离田堆腐有机肥,秸秆焚烧还田实现。但是秸秆直接还田也是存在一定问题的,像容易诱发庄稼病害。影响下茬庄稼发芽、生根。秸秆饲料化,包括青贮饲料和黄贮饲料,但是青贮易造成与人争口粮的局面,关于他的收贮、加工有一定的成本。秸秆能源化利用包括干法和湿法两种,干法包括植燃,秸秆颗粒,生物炭,湿法像沼气的利用。基料化,像食用菌的生产以及水稻、树苗育秧基质的应用;原料化,即是作为造纸、建筑及包装材料等。
2021年全省农作物秸秆可收集量约为4682.82万吨,在“五化”利用中小麦、水稻、玉米,三大主粮的可收集比例占到了91%,全省秸秆综合利用率达到91%以上,高于全国88.1%水平。
接下来,我们看一下当前秸秆利用中存在的问题有哪些
那其实秸秆利用最关注的还是高值化利用,主要涉及到秸秆的去向问题、技术方法,像怀远县、固镇县等都扩宽了对秸秆综合利用的学习和交流平台。
我省秸秆利用主要存在的问题就是秸秆利用初级产品附加值不高,产业发展后劲不足,在高值化利用中,肥料化占据主要地位,像秸秆肥料化利用中,主要的形式是秸秆还田,不能形成有效的产业循环。虽然2021年安徽省农作物秸秆综合利用率达到 90%以上,但产业化利用量只有 56%,其中能源化和原料化利用量占利用总量的 35.14%。高值化利用还有较大的提升空间,另外,秸秆利用关键核心技术急需突破,上下游产业链脱节现象严重,不能形成产业闭环。
接下来就是关于高值化利用具体案例介绍
第一个就是关于秸秆对于低聚糖生产,主要由阜阳师范大学化材学院进行研究,我们说碳是植物生长的骨架元素,秸秆中含碳量较高,主要存在形态是纤维素、半纤维素和木质素,三者利用方式不同,低聚木糖主要原料是纤维素和半纤维素,所以对于三种糖的提取和分离技术是生产应用的核心,那通过固液分离,稀乙酸作用、水解作用,可实现秸秆变糖,低聚木糖一公斤售价可达150元
丰原公司相信大家可能比较熟悉,产业做的也是丰富的,这几年也是为农作物秸秆高值利用方面做了很多工作,像纸杯之前都是用玉米制作,丰原集团可利用秸秆,提取和分离纤维素制取聚乳酸,制作纸杯,
这是丰原公司与我们安徽科技学院进行的秸秆综合利用的一些交流实践
最近我们在做的一项工作就是关于丰原公司黄腐酸有机肥肥效的验证,我们这一季在小麦上已经进行了施用,相信很快会出现结果。黄腐酸有机肥料主要是以秸秆为原料,主要利用其中的木质素进行制作,黄腐酸有机肥市场售价可达到1500元每吨。可以种植蔬菜、水果、经济作物等。
相关技术的探究主要是科大的李文质教授,可利用生物质仿生溶剂将木质素从混合糖中分离开来,传统的木质素分离与提取技术能耗高,副产物多,附加值低
但生物质仿生溶剂提取秸秆木质素技术绿色高效,反应温度不高于100℃木质素提取率大于80%;木质素提取溶剂自循环,无污染物排放。2022年在铜陵建成了年产千吨级木质素提纯中试生产线,目前正在筹建万吨级生产线。
这是我们去铜陵参观他们的中试基地
木质素的高值化利用不仅在肥料上,它也是化工领域重要的原料组成,有很大的市场应用价值
秸秆制备生物炭技术相对较为成熟,秸秆在高温厌氧条件下形成黑色物质,关于生物炭对作物生长的作用,主要体现在对土壤的影响上,生物炭含碳量高,疏松多孔,吸附能力强,保水保肥性能好,可直接进行还田,也可配合化肥,有机肥施用,像前一段做的这个安徽省地质类项目,关于安徽省硒资源的安全利用,因为硒镉在土壤中存在伴生现象,如何活化土壤中的硒,钝化镉,有利于富硒农业的利用,我们其中用到了试验材料,就是生物碳,生物炭疏松多孔可吸附重金属离子,同时影响土壤PH值,钝化镉的形态,可转运到植株中的镉减少,实现农作物的安全生产
这是制备生物炭的炉子,可以将秸秆直接进料到生物炭炉中,产率可达30%,另外,产生的热量可以收集利用。生物炭炉已在太和县升泰节能公司试制成功。生物炭还可以用来养猪,放猪卷中,减少猪生病,长得更好,这是在玉米上,土壤添加5%的生物炭,那长势更好,生物炭的应用较多,现在比较受欢迎,一般售价在1500-3000元每吨
第五个利用就是秸秆和畜禽粪污无害化处理联产食用菌和有机肥技术。将秸秆用作饲料进行养殖畜禽,利用秸秆和畜禽培养食用菌,菇渣也可作为有机肥原料。利用秸秆和新鲜鸡粪生产双孢菇,可在单一生产过程中,将两类不同废弃物一体化利用的最典型的资源化利用技术。以安徽“众兴菌业”为代表的一些食用菌生产企业,充分利用我省沿淮淮北较为丰富的麦秸和鸡粪资源生产优质双孢菇。据统计,日产60吨鲜菇企业,每年可利用小麦秸秆4万吨,新鲜鸡粪3万吨;采收双孢菇之后菌渣通过处理加工,可制成6万吨左右有机肥料。
另外,关于富硒生物有机肥在蓝莓种植上,效果较好,可显著提高蓝莓的品质和产量。这是相关合作的公司获得了博览会金奖。目前,我们课题组也在作利用富硒生物有机肥对小麦,蔬果影响的一些肥效验证。
我们也参与了稻草种植刺松茸的探究
这是秸秆用作沼气的一些项目交流
第六项技术是我们利用秸秆做养猪发酵床垫料,垫料可以用作水稻育秧基质,实现废弃资源的循环利用,这项技术在全省5家养殖企业推广,深受欢迎。相关技术已制订成安徽省地方标准,即将公开发布。
第七个应用就是目前大力推广的“秸秆变肉”计划,也体现了秸秆的高值化利用
我们通过一段视频了解一下秸秆变肉
最后就是利用秸秆结合功能菌,生产具有特定功效的生物有机肥,像解磷生物有机肥,可有效减少土壤对磷的固定,提高土壤中有效磷的含量,目前效果非常好
这是利用功能有机肥机型的生物验证,我们可以显著看到生物有机肥显著的效果,也进行了大田示范,这项工作也得到了肯定,获得了安徽省科学技术二等奖,
最后就是介绍一下,安徽省秸秆与畜禽养殖废弃物综合利用产业技术体系。一共有18位岗位专业,主要依托安徽科技学院、安徽农业大学、中科大等院校。大家关于秸秆综合利用有任何疑问都可以积极联系我们,我们可以联系专家进行商讨和指导
关于两用体系组织分为4组,涵盖我们安徽省11个地区
该体系主要为全省相关产业发展提供技术支撑。我们课题组安徽省两用技术首席专家汪建飞教授,一直坚持产、学、研结合,带领我们积极参加省农业农村厅、地方政府举办的各项活动,认真落实交办的各项任务。
自2021年成立以来,两利用产业产生了70项基础研究与创新成果,开展了50多项技术示范和应用推广,有力地引领推动了我省“两利用”产业的健康发展。
最后我们看下我们潘集区的利用现状, 我们潘集区种植面积82.26万亩,粮食产量为38万吨左右,理论秸秆资源量为45万吨,可收集秸秆资源量为36万吨。在潘集区政府的大力支持和引导下,2023年全镇秸秆综合利用率达到91%,秸秆打捆离田饲料化利用率60%,还田利用率要实现30%以上,剩余不能还田的秸秆也进行了离田。目前关于综合利用实施方案目标更加明确,相信未来产业一定有更好的发展。
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