吉林市農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用現(xiàn)狀和對(duì)策及建議

蔡來臣，趙慶麗，杜建偉

（1.吉林市園藝特產(chǎn)技術(shù)推廣中心，吉林 132013；2.吉林市農(nóng)業(yè)科技教育中心，吉林 132011；3.吉林市種子管理站，吉林 132013）

吉林市是重要的糧食生產(chǎn)基地和畜牧業(yè)生產(chǎn)基地，農(nóng)作物秸稈與畜禽糞便資源十分豐富，農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用具有優(yōu)越的原料條件。近年來先后涌現(xiàn)了一些初具規(guī)模、集科工貿(mào)一體化的企業(yè)實(shí)體，在秸稈的開發(fā)利用和工藝設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新，為吉林市農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用提供了技術(shù)支撐和發(fā)展基礎(chǔ)。

然而，近些年，每到糧食收割完畢，開始到處焚燒秸稈，既造成環(huán)境污染，甚至影響到航空飛行和釀成火災(zāi)，又造成能源浪費(fèi)，盡管各級(jí)主管部門采取一些措施，但由于焚燒點(diǎn)多面廣，屢禁不止，收效甚微。實(shí)際上農(nóng)民也是很無奈，處理秸稈沒有好辦法，不燒秸稈影響下年耕種，燒則危險(xiǎn)和面臨處罰。因此農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用已是迫在眉睫必須解決的問題。

1 吉林市農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用情況

1.1 吉林市農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用的意義

1.1.1 農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用，提高資源利用率，緩解能源供給壓力

吉林省屬于能源短缺的省份，能源自給率僅為50%，能源開采和儲(chǔ)量呈逐年下降趨勢(shì)。近年來，隨著吉林市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，能源需求持續(xù)增長，供求矛盾日益突出。因此，充分利用農(nóng)林業(yè)廢棄物，積極開發(fā)利用農(nóng)作物秸稈、食用菌的廢舊菌袋等，節(jié)省煤炭、石油、天然氣等常規(guī)能源消耗，緩解吉林市能源供給壓力，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.1.2 農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收

吉林市農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便等生物質(zhì)能資源豐富，農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用，突破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的局限，利用農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)新型能源，拓展了生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的原料用途和加工途徑，為農(nóng)業(yè)提供了一個(gè)產(chǎn)品附加值高和市場(chǎng)潛力無限的平臺(tái)，有利于轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增長方式，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，延伸農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條，提高農(nóng)業(yè)效益，拓展農(nóng)村剩余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移空間，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、增加農(nóng)民收入。

1.1.3 農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用，有利于改善生態(tài)環(huán)境和節(jié)約減排

農(nóng)村地區(qū)采用傳統(tǒng)用能方式，大量使用薪柴和秸稈直燃作為生活能源，畜禽糞便、生活垃圾等得不到有效處理，造成污染日益加劇。針對(duì)上述問題，農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用，可以有效替代高污染、高排放的化石能源，降低薪柴使用量，減少對(duì)森林資源破壞，對(duì)畜禽糞便和秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行資源化利用，是推動(dòng)節(jié)能減排的戰(zhàn)略舉措，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要途徑，有利于建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 吉林市農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用的潛力

1.2.1 秸稈資源

吉林市農(nóng)作物秸稈資源十分豐富，種類主要以玉米、水稻、大豆為主。2014年吉林市農(nóng)作物產(chǎn)量達(dá)到413.4萬t，按草谷比計(jì)算秸稈資源理論產(chǎn)量為496.08萬t，可收集資源量為347.2萬t，折標(biāo)煤208.3萬t，目前，吉林市農(nóng)作物秸稈資源主要利用方式是家庭燃用 （45%）、廢棄焚燒 （7%），直接還田做肥料 （8.9%）、飼料 （39.1%）。全市稻殼、糠84萬t，玉米芯100萬t。

1.2.2 畜禽糞便

近年來，吉林市畜牧業(yè)在種植業(yè)的帶動(dòng)下發(fā)展迅速，畜禽養(yǎng)殖不斷規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年吉林市牲畜存欄頭數(shù)中牛為61萬頭，豬為190.3萬頭，羊14.3萬只；家禽2 137.6萬只。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，年均產(chǎn)牲畜糞便量為57.93萬t，家禽糞便為21.27萬t，年均產(chǎn)畜禽糞便為79.2萬t，畜禽糞便是沼氣、有機(jī)肥和生物燃料的重要原料，具有較高的利用價(jià)值，是重要的農(nóng)業(yè)資源。

1.2.3 林業(yè)廢棄物

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全地區(qū)林業(yè)采伐剩余物總量約為13.9萬t。全市10億袋的黑木耳代料，需要柞木、楊木等枝杈柴172.7萬m3粉碎成為木屑做為黑木耳生產(chǎn)的原料。

1.3 吉林市農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用現(xiàn)狀

吉林市農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用主要集中在沼氣工程建設(shè)、農(nóng)作物秸稈利用。

1.3.1 農(nóng)村戶用沼氣建設(shè)

吉林市經(jīng)過10年的建設(shè)，已建成3.271 2萬座農(nóng)村戶用沼氣池，占全市農(nóng)戶的5.5%。戶用沼氣池的用率主要是畜禽糞便，按滿負(fù)荷運(yùn)行，年消畜禽糞便3萬t，占全市畜禽糞便量79萬t的3.8%。小型聯(lián)戶沼氣建設(shè)處于起步階段，現(xiàn)豐滿區(qū)慶豐樂都市有機(jī)農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)一座可帶動(dòng)農(nóng)戶30戶；普康米業(yè)申報(bào)大中型沼氣池建設(shè)項(xiàng)目，正在建設(shè)中。

1.3.2 農(nóng)作物秸桿資源綜合利用

肥料化利用。吉林市秸稈肥料化利用主要以秸稈直接還田為主，包括機(jī)械化直接還田、覆蓋還田、快速腐熟還田、堆漚還田、加工有機(jī)肥等。吉林省天成生物有機(jī)肥有限公司，年生產(chǎn)生物有機(jī)肥5萬t，綜合利用秸稈、糠殼2.5萬t，畜禽糞便、農(nóng)副產(chǎn)品、煤礦副產(chǎn)品及廢棄物等2.5萬t左右。全市秸稈肥料化利用量31萬t，約占可收集秸稈資源總量的8.9%。

能源化利用。能源化利用是秸稈綜合利用的重要途徑和方式。據(jù)調(diào)查，蛟河凱迪生物發(fā)電廠建設(shè)2臺(tái)30兆瓦發(fā)電機(jī)組，正式投入生產(chǎn)后每年需用50萬t的農(nóng)作物秸稈、林下灌木、造材剩余物等生物質(zhì)。2014年實(shí)際使用22萬t生物質(zhì)發(fā)電2.4億度，上網(wǎng)發(fā)電每度電價(jià)0.3802元，其中國家對(duì)凱迪生物發(fā)電廠生物質(zhì)發(fā)電每度補(bǔ)貼到0.75元。舒蘭君吉碳化責(zé)任有限公司，主要利用稻殼為原料，生產(chǎn)碳化美球，目前公司生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)3萬t碳化稻殼冶金保溫材料。產(chǎn)品原料來源為水稻加工廢棄物，年用稻殼2萬t；舒蘭聚烽生物再生能源有限公司，主要以秸稈、稻草為原料，生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒，年用秸稈、稻草10萬t，舒蘭金禾生物質(zhì)有限公司，生產(chǎn)玉米秸稈顆粒燃料和木質(zhì)顆粒，年用秸稈4 000~5 000t；吉林凱賽生物利用工業(yè)廢棄物玉米廢水生產(chǎn)液化氣；中石化吉林分公司利用秸稈、糞便生產(chǎn)沼氣發(fā)電。

飼料化利用。秸稈飼料處理技術(shù)主要有膨化壓塊、氨化、青貯和微貯等。全市飼料化利用秸稈195萬t，約占秸稈資源總量的39.1%。

1.3.3 林業(yè)廢棄物利用

全地區(qū)林業(yè)采伐剩余物總量約為13.9萬t，主要以銷售削片材為主，用于造紙、板材制造、粉碎鋸末種植食用菌，煤礦利用的沙桿子等，太小的枝椏、捆柴則用于農(nóng)民的燒材。生物發(fā)電方面利用，蛟河凱迪生物發(fā)電目前還沒有正式投入生產(chǎn)，按此單位的估算正式投入生產(chǎn)后每年可利用采伐剩余物大約20萬t，其中包括木材加工廠剩余物。

1.4 吉林市農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用存在的問題

吉林市農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用尚處在初級(jí)和起步階段，資源潛力還遠(yuǎn)未得到充分開發(fā)。目前存在的主要問題:缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)體系，尚未形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈及市場(chǎng)體系;關(guān)鍵技術(shù)研究相對(duì)滯后，相關(guān)設(shè)備技術(shù)含量不高;資源分散，收集儲(chǔ)運(yùn)難度大，成本高。

1.4.1 關(guān)鍵技術(shù)亟待突破

冬季吉林市沼氣在低溫條件下會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)氣不穩(wěn)、沼氣微生物活性出現(xiàn)休眠狀態(tài)以及換料難等技術(shù)問題，因此低溫下當(dāng)沼氣池啟動(dòng)和運(yùn)行還需要新技術(shù)支撐。沼氣發(fā)酵產(chǎn)物沼渣和沼液制有機(jī)肥等技術(shù)研究滯后；秸稈固化、氣化的一些關(guān)鍵性技術(shù)尚未突破或存在著不成熟，秸稈固化、氣化生產(chǎn)設(shè)備可靠性差、耗能高，設(shè)備系統(tǒng)配套協(xié)調(diào)能力差，運(yùn)行不穩(wěn)定。各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)之間集成組合不夠等問題都在一定程度上制約著秸稈綜合利用的發(fā)展。

1.4.2 市場(chǎng)化機(jī)制尚待完善

大多數(shù)農(nóng)村戶用沼氣只是作為能源的補(bǔ)充，沼氣池發(fā)酵殘留物沼渣和沼液等制有機(jī)肥、培養(yǎng)液等產(chǎn)業(yè)技術(shù)尚未得到推廣，影響了北方四位一體沼氣池的綜合效益；秸稈綜合利用步伐較慢，農(nóng)作物秸稈的資源化、商品化程度不高，秸稈資源利用率低，產(chǎn)業(yè)鏈短，浪費(fèi)比較嚴(yán)重。

2 吉林市農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用的對(duì)策和建議

2.1 以沼氣為紐帶的資源化利用

農(nóng)村沼氣建設(shè)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)民生產(chǎn)生活垃圾的資源化利用，從根本上改變農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生狀況，提高農(nóng)民生活質(zhì)量，帶動(dòng)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，增加農(nóng)民收入，推動(dòng)農(nóng)村文明進(jìn)步的一項(xiàng)重要工程，主要有農(nóng)村戶用沼氣、聯(lián)戶沼氣、大中型沼氣等形式。 “四位一體”模式是當(dāng)前農(nóng)村沼氣建設(shè)一種比較實(shí)用的模式。

2.1.1 戶用沼氣 “四位一體”模式

在農(nóng)戶庭院內(nèi)建設(shè)日光溫室，在溫室的一端建造沼氣池，沼氣池上建豬圈和廁所，溫室內(nèi)種植蔬菜或水果等。該模式以太陽能為動(dòng)力，以沼氣為紐帶，種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)相結(jié)合，形成生態(tài)良性循環(huán)。吉林市船營區(qū)歡喜村歡喜二社的黃明榮是戶用沼氣利用 “四位一體”模式比較成功的典型之一，黃明榮是1996年建設(shè)的戶用沼氣池，一個(gè)戶用沼氣池產(chǎn)生的沼氣帶2戶家庭飲事，用沼液、沼渣漚肥用作蔬菜生產(chǎn)，他家種的蔬菜口感好，耐儲(chǔ)存，在市場(chǎng)上供不應(yīng)求。

2.1.2 蔬菜棚膜園區(qū)建設(shè)聯(lián)戶沼氣 “四位一體模式”

這種模式具有易管理、好維護(hù)等居多優(yōu)勢(shì)，可解決農(nóng)民生活用能和周邊農(nóng)村糞便堆放污染環(huán)境的問題，極大改善農(nóng)村人居環(huán)境。可利用沼氣燈來增加室內(nèi)二氧化碳濃度，同時(shí)可利用沼渣沼液種植蔬菜或水果，改善土壤理化性狀，增加有機(jī)質(zhì)，提高抗逆性和產(chǎn)品品質(zhì)。豐滿區(qū)慶豐樂都市有機(jī)農(nóng)業(yè)園區(qū)今年建設(shè)一座可帶動(dòng)周邊農(nóng)戶30戶的聯(lián)戶沼氣池。

2.2 建設(shè)生態(tài)能源示范村帶動(dòng)農(nóng)作物秸稈利用

通過秸稈加工利用有效解決秸稈焚燒污染環(huán)境的問題，通過秸稈顆粒利用代替煤炭，減少二氧化碳和二氧化硫的排放；通過有機(jī)肥生產(chǎn)改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生善；通過建設(shè)農(nóng)村戶用沼氣池解決溫暖季節(jié)農(nóng)戶生活用能問題，同時(shí)也為有機(jī)肥生產(chǎn)提供充足的生產(chǎn)原料。這種新型的“四位一體”生態(tài)能源建設(shè)模式 （秸稈顆粒生產(chǎn)、生物質(zhì)鍋爐安裝改造、戶用沼氣修建、有機(jī)肥生產(chǎn)）是榆樹市達(dá)遠(yuǎn)生態(tài)能源合作社發(fā)展比較成功的模式，榆樹市達(dá)遠(yuǎn)生態(tài)能源合作社依托榆樹市達(dá)遠(yuǎn)能源公司生產(chǎn)的秸稈顆粒自動(dòng)投料小型鍋爐 （生物質(zhì)鍋爐），興建秸稈顆粒加工廠8家，每年產(chǎn)出秸稈顆粒1.2萬t。2012年在開始建設(shè)生態(tài)能源示范村，現(xiàn)在已建設(shè)6個(gè)生態(tài)能源示范村，為了加大生態(tài)能源模式推廣規(guī)模，讓更多的農(nóng)民受益，促進(jìn)農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)，成立了第一個(gè) “生態(tài)能源合作社”，生態(tài)能源示范村由合作社統(tǒng)一管理和建設(shè)。統(tǒng)建統(tǒng)管、自產(chǎn)自消、多能互補(bǔ)、永續(xù)利用、循環(huán)發(fā)展。主要是以利用當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的可再生資源為前提，以秸稈加工、沼氣轉(zhuǎn)化、有機(jī)肥生產(chǎn)為主體，固體能源和氣體能源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的生態(tài)能源體系，達(dá)到廢棄資源的最大化利用，徹底改變農(nóng)村傳統(tǒng)的用能方式，秸稈轉(zhuǎn)化為農(nóng)民冬季能源，沼氣成為夏季農(nóng)民用能主體，沼渣沼液成為生物肥廠優(yōu)質(zhì)原料，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)清潔化、能源一體化、環(huán)境生態(tài)化、生活優(yōu)質(zhì)化。通過整合利用可再生能源技術(shù)和高效生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)，形成能流和物流的良性循環(huán)，促進(jìn)高效種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展。實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的高度統(tǒng)一，達(dá)到家居清潔化、庭院 （園）經(jīng)濟(jì)高效化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無害化的目標(biāo)。

2.3 建設(shè)循環(huán)農(nóng)業(yè)科技示范區(qū)帶動(dòng)秸稈利用

依托循環(huán)農(nóng)業(yè)科技示范區(qū)建設(shè)，探索建設(shè)農(nóng)牧結(jié)合、廢棄物資源化、農(nóng)村生態(tài)環(huán)境優(yōu)化的循環(huán)農(nóng)業(yè)科技示范區(qū)。吉林省天城生物有機(jī)肥有限公司，坐落在吉林市永吉縣口前鎮(zhèn)玉關(guān)村六社，緊緊圍繞永吉口前鎮(zhèn)周邊秸稈、廢舊菌袋等廢棄物帶來的環(huán)境污染問題，通過好氧菌高溫生物發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行無害化處理，使秸稈等廢棄物得到多層次、多功能、高效率利用，生產(chǎn)有機(jī)肥，并將全面推廣和示范，推進(jìn)農(nóng)村綠色產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，減少了污染物排放的同時(shí)也就變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了資源化的處理，是畜牧養(yǎng)殖業(yè)的配套延伸工程。

2.4 創(chuàng)建美麗鄉(xiāng)村為重點(diǎn)的鄉(xiāng)村清潔工程

利用農(nóng)村戶用沼氣、垃圾秸稈堆肥，以村為單元，以戶為基礎(chǔ)，修建生活污水暗排溝收集生活污水，建污水凈化池進(jìn)行集中處理，處理后用作灌溉用水或達(dá)標(biāo)排放；每戶配備垃圾收集桶，分類收集農(nóng)村生活垃圾，將收集的生活垃圾以及生活污水凈化池的污泥運(yùn)送到發(fā)酵處理池，與農(nóng)作物秸稈混合生產(chǎn)有機(jī)肥；采用物業(yè)化服務(wù)模式，由專人負(fù)責(zé)全村生活垃圾收集、有機(jī)肥站管理及有機(jī)肥施用、生活污水凈化池維護(hù)、沼氣池出料及后續(xù)服務(wù)等，建設(shè)物業(yè)站。改善農(nóng)村生產(chǎn)、生活條件，建設(shè)生產(chǎn)、生活、生態(tài)良性循環(huán)的社會(huì)主義新農(nóng)村。