玉米秸稈資源化利用現(xiàn)狀與進(jìn)展

查湘義

（遼寧省交通高等專科學(xué)校建筑工程系，遼寧 沈陽(yáng) 110122）

我國(guó)是一個(gè)玉米產(chǎn)量大國(guó)，每年種植玉米所產(chǎn)生的玉米秸稈處理問題是擺在農(nóng)戶面前的一個(gè)難題，特別是在北方地區(qū)，玉米秸稈的資源化利用問題十分突出。大量剩余的秸稈未被資源化利用，造成秸稈堆棄于田間地頭、墻院房頭，不僅占用大量土地，而且容易出現(xiàn)火災(zāi)隱患。近幾年，隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)民生活水平的不斷提高，玉米秸稈已不再作為農(nóng)村廚房炊事的主要燃料，因此造成玉米秸稈大量剩余，而這些剩余的秸稈露天焚燒極易帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染。雖然各級(jí)政府三申五令禁止焚燒秸稈，但是由于農(nóng)民對(duì)秸稈資源化利用認(rèn)識(shí)不足以及其他方面的原因，造成焚燒秸稈的現(xiàn)象屢禁不止。因此，杜絕秸稈焚燒、加快秸稈的資源化利用是擺在政府和研究人員面前的一個(gè)重要課題。

1 玉米秸稈資源化利用現(xiàn)狀

玉米秸稈常用資源化利用技術(shù)作為肥料還田利用、家禽家畜飼料、產(chǎn)燃?xì)饫玫?，隨著科技的發(fā)展，玉米秸稈在其他方面的利用技術(shù)也取得了一些進(jìn)展。

1.1 作為肥料還田利用

玉米秸稈作為肥料還田利用是最為直接的資源化利用方法，符合農(nóng)作物產(chǎn)之于田、用之于田的生長(zhǎng)規(guī)律。該方法有通過堆積腐化的方法還田或者是通過機(jī)械粉碎的方法還田等。

1.1.2 機(jī)械化還田。該技術(shù)是近幾年來(lái)推廣的秸稈還田利用技術(shù)，其是利用秸稈粉碎機(jī)械在收割玉米時(shí)直接將秸稈粉碎，然后配帶深耕犁將粉碎后的秸稈翻埋入土中，使秸稈在土中自行腐化降解，從而提高土壤肥力。該技術(shù)秸稈處理時(shí)間短，機(jī)械化程度高，已經(jīng)在北京、上海、天津等地區(qū)試點(diǎn)應(yīng)用。但是，由于粉碎后的秸稈在土壤中腐化時(shí)間長(zhǎng)，不利于農(nóng)作物的播種而不易被接受。

1.2 作為禽畜飼料利用

秸稈作為家畜飼料是一種最為高效的利用方式，能夠帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。秸稈經(jīng)過青貯、氨化、微貯處理后作為飼料喂養(yǎng)畜禽，從而實(shí)現(xiàn)畜禽的增產(chǎn)增收，同時(shí)達(dá)到秸稈過腹還田、增加農(nóng)田肥力的目的。我國(guó)于20世紀(jì)90年代開始采用該技術(shù)，并取得較大的進(jìn)展。事實(shí)證明，秸稈養(yǎng)畜過腹還田，實(shí)行農(nóng)牧結(jié)合，形成節(jié)糧型牧業(yè)結(jié)構(gòu)，是一條符合我國(guó)國(guó)情的畜牧業(yè)發(fā)展道路。不僅可以節(jié)約飼料用量，而且可以提高畜禽的產(chǎn)量，帶來(lái)較高的經(jīng)濟(jì)收益。

1.3 產(chǎn)燃?xì)饫?/h3>

秸稈轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾姆椒ㄓ薪斩挌饣徒斩拝捬醢l(fā)酵產(chǎn)沼氣等。秸稈氣化是將秸稈在缺氧的條件下不完全燃燒，通過控制其反應(yīng)過程，使高分子量碳?xì)浠衔锪呀庾兂梢谎趸肌錃?、甲烷等可燃?xì)怏w。目前，我國(guó)在秸稈氣化應(yīng)用方面取得了一些進(jìn)展，如山東省科學(xué)院能源研究所研制的秸稈氣化設(shè)備在農(nóng)村集中供氣應(yīng)用中取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。大連環(huán)境科學(xué)研究院建成了熱解氣化加工廠，可為1 000戶農(nóng)戶提供生活燃?xì)?。秸稈發(fā)酵產(chǎn)沼氣技術(shù)是在厭氧條件下進(jìn)行發(fā)酵，通過水解發(fā)酵階段，在產(chǎn)甲烷菌作用下產(chǎn)生甲烷氣體。該技術(shù)可以緩解農(nóng)村能源供應(yīng)短缺的問題，但是存在產(chǎn)氣效率低、發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。

2 玉米秸稈資源化利用進(jìn)展

2.1 制造優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥

該技術(shù)是利用先進(jìn)的生物技術(shù)，通過控制生產(chǎn)過程，將秸稈制作成優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料。其生產(chǎn)工序?yàn)闄C(jī)械粉碎、高溫腐化及生物發(fā)酵等，其中生物發(fā)酵所需的菌種是該技術(shù)的核心。通過對(duì)菌種的培養(yǎng)和馴化，使之在發(fā)酵秸稈過程中縮短腐化周期，提高肥料產(chǎn)量和肥效，可以滿足農(nóng)作物的生產(chǎn)需求。目前該技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

2.2 制備活性炭

近年來(lái)，利用農(nóng)作物秸稈制備活性炭成了國(guó)內(nèi)外研究人員關(guān)注的重要課題，這不僅達(dá)到了以廢治廢的目的，而且可以降低活性炭的生產(chǎn)成本。目前，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)農(nóng)作物制備活性炭的吸附動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析，史蕊等［2］利用玉米秸稈制備活性炭，并對(duì)其吸附動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，玉米秸稈制備的活性炭對(duì)次甲基藍(lán)染料廢水具有較高的吸附能力，最大吸附量為909 mg/g。

2.3 制作建筑材料

將秸稈用于制作建筑材料，不僅可以解決秸稈的處理問題，而且可以為建筑產(chǎn)品提供充足的原材料，可以帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。孫婧等［3］分別用塊狀玉米秸稈按一定比例替代浮石顆粒，纖維狀玉米秸稈按一定比例替代河沙，采用薄層裹覆處理方式制備混凝土，然后考察秸稈添加對(duì)混凝土力學(xué)性能、表觀密度和導(dǎo)熱系數(shù)的影響。結(jié)果表明，秸稈摻量為30%時(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到13 MPa，能夠滿足強(qiáng)度要求，并且秸稈的摻入可降低混凝土的表觀密度，能夠減小導(dǎo)熱系數(shù)，從而改善混凝土的保溫隔熱性能。

3 結(jié)語(yǔ)

玉米秸稈作為一種可利用的生物質(zhì)資源，通過合理的綜合利用不僅可以改善生態(tài)環(huán)境，而且可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益同步增長(zhǎng)。但是從目前秸稈利用現(xiàn)狀來(lái)看，閑置或者焚燒、生活燃燒等粗放的利用方式仍然占有較高的比例，主要原因是農(nóng)民對(duì)秸稈資源化利用認(rèn)識(shí)不到位，對(duì)焚燒秸稈的危害性認(rèn)識(shí)不足；政府監(jiān)督和政策支持力度不夠。一方面是對(duì)農(nóng)民焚燒秸稈行為宣傳力度不夠、監(jiān)督力不夠，導(dǎo)致焚燒秸稈行為時(shí)有發(fā)生；另一方面是政府對(duì)秸稈資源化利用的財(cái)政補(bǔ)貼和扶持力度不夠，影響秸稈資源化工作的落實(shí)。因此，首先要做好各種宣傳工作，提高各級(jí)部門的認(rèn)識(shí)和重視，確保思想認(rèn)識(shí)到位；其次要加強(qiáng)政策扶持，加大資金投入，對(duì)秸稈資源化利用行為增設(shè)補(bǔ)貼，鼓勵(lì)農(nóng)戶積極進(jìn)行秸稈資源化利用，并從中獲得效益。最后，加大秸稈資源化技術(shù)的開發(fā)力度，開發(fā)農(nóng)戶小型化秸稈利用技術(shù)和實(shí)用化利用技術(shù)，不斷改善現(xiàn)有技術(shù)上的不足，使玉米秸稈綜合利用形成良性循環(huán)。

參考文獻(xiàn)