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秸稈綜合利用技術(shù)裝備存在的主要問題

秸稈利用雖然形式多樣，空間巨大，但除秸稈直接粉碎還田技術(shù)相對較成熟之外，其他利用方式在技術(shù)裝備方面尚還存在許多不足。為進(jìn)一步提高我國秸稈綜合利用水平，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃確定的秸稈綜合利用目標(biāo)，亟待解決以下4個(gè)方面的制約問題。

2.1秸稈就近肥料化利用裝備待開發(fā)完善 由于我國的基本國情是人多地少，全國農(nóng)業(yè)用地6.44億hm2，耕地量為1.35億hm2，人均耕地面積僅為0.076hm2，僅為世界平均值的1/3[12]。因此，出于糧食生產(chǎn)安全考慮，我國農(nóng)業(yè)屬于高強(qiáng)度種植模式，復(fù)種指數(shù)很高，已由解放初期的93%提升到130%以上[13]。農(nóng)作物秸稈的產(chǎn)量已經(jīng)由1991年的5.52×108t，增加到2016年的7.90×108t，年平均增長量9.16×106t[14]。如果按照固定的秸稈產(chǎn)量比例進(jìn)行秸稈直接還田，導(dǎo)致秸稈還田量不斷增加，難免會出現(xiàn)由于秸稈不能及時(shí)腐熟而影響作物生長的弊端，這就需要改變秸稈作為肥料的還田方式，顯然通過生產(chǎn)有機(jī)肥是一種可行的有效途徑。但傳統(tǒng)的有機(jī)肥生產(chǎn)手段和方式已經(jīng)不能適應(yīng)農(nóng)村社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，開發(fā)先進(jìn)適用的就近肥料化利用裝備成為了亟待破解的問題。傳統(tǒng)秸稈肥料化利用主要是堆漚和焚燒。人工經(jīng)驗(yàn)性堆漚的農(nóng)家肥雖然有節(jié)省投入的優(yōu)勢，但容易造成二次污染，肥料質(zhì)量不穩(wěn)定，用工強(qiáng)度大，已不適宜采用。秸稈焚燒，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者是一條捷徑，由于眾所周的原因，卻是行不通的。

工業(yè)化秸稈肥料化生產(chǎn)是控制一定的生產(chǎn)條件，通過一定的技術(shù)手段，在工廠中實(shí)現(xiàn)秸稈腐爛分解和穩(wěn)定，最終將其轉(zhuǎn)化為商品肥料的一種生產(chǎn)方式。目前，產(chǎn)品一般包括精制有機(jī)肥和有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥的2種產(chǎn)品。自21世紀(jì)初以來，全國精制有機(jī)肥和有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥生產(chǎn)量增長了2倍左右。有機(jī)肥生產(chǎn)企業(yè)主要分布于有機(jī)肥原料豐富地區(qū)(如山東和河北)和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)(如廣東和江蘇)，其中山東、河北、遼寧、廣東和江蘇5省企業(yè)占50%以上，普遍規(guī)模不大，半數(shù)以上企業(yè)年產(chǎn)不足1萬t[15]。

工業(yè)化有機(jī)肥生產(chǎn)遠(yuǎn)沒有滿足秸稈肥料化利用的需求。由于秸稈原料的分散性和低值性特點(diǎn)，在有限補(bǔ)貼的條件下，利用秸稈大規(guī)模工廠化生產(chǎn)有機(jī)肥一般是不經(jīng)濟(jì)的，這是大規(guī)模企業(yè)發(fā)展受阻的重要原因。實(shí)際上，接近原料地或田間地頭開展肥料化生產(chǎn)無疑是性價(jià)比較高的途徑。一些科研單位嘗試開發(fā)田頭堆漚肥料的裝備，已經(jīng)有不少成功的案例，從技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性評估，具有較好的市場前景，尤其是以秸稈生物炭為基料的炭化肥，也展現(xiàn)較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢。因此，秸稈就近肥料化利用裝備的開發(fā)完善是目前提高秸稈肥料化利用的亟待突破的瓶頸。

2.2蔬菜秸稈處理裝備基本空白 我國每年產(chǎn)生10億t左右秸稈中，其中蔬菜秸稈約2億t[16]。蔬菜秸稈是可以循環(huán)利用的資源，但是如何處理利用一直是個(gè)“老大難”。葉菜類秸稈含水量高達(dá)75%～95%，不易運(yùn)輸、容易腐爛，還夾雜了大量的塑料繩、殘留地膜、石塊等雜物，分撿難度大。蔬菜秸稈亂堆亂放，不僅影響交通、堵塞河流，還會導(dǎo)致病原菌、蟲卵等致病原四處傳播。如何將蔬菜秸稈資源化再利用，實(shí)現(xiàn)蔬菜廢棄物處理的減量化、能源化和資源化，成為目前亟待重視和解決的問題。實(shí)踐證明，蔬菜秸稈肥料化處理，是一條可行的路徑。目前，山東泰昌生物科技有限公司、張家港市春泰環(huán)保工程有限公司等，在蔬菜秸稈肥料化處理上，已經(jīng)先行探索，初步開發(fā)了較實(shí)用的技術(shù)裝備。然而，對于全國需要處理大量蔬菜秸稈，還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，要想有效提高蔬菜秸稈的資源化利用水平，加快處理裝備的研發(fā)是不二之選。

2.3收儲運(yùn)體系缺乏有效裝備支撐 秸稈收儲運(yùn)是實(shí)現(xiàn)秸稈產(chǎn)業(yè)化綜合利用的前提。秸稈具備質(zhì)地蓬松、能量密度低、運(yùn)輸成本高、空間分散和時(shí)間集中度高等特點(diǎn)。盡管目前秸稈綜合利用率已達(dá)到83.68%，但秸稈收集率不足40%[17]。秸稈離田“最初一公里”難題已成為秸稈規(guī)?；玫钠款i。秸稈收儲運(yùn)難，除了運(yùn)行機(jī)制、種植模式、利用方式等方面的因素，技術(shù)裝備缺乏也是很重要的原因。一是秸稈收集裝備功能單一。秸稈收集的方式主要分打捆收集和散草收集2種。秸稈的打捆收集需要摟草、打捆、裝運(yùn)3個(gè)環(huán)節(jié)，需3～4種以上機(jī)型參與，購置和維護(hù)成本高，機(jī)具多次作業(yè)成本高，土壤被壓實(shí)破壞。綜合測算，秸稈收集成本數(shù)倍于糧食收獲成本，且秸稈利用價(jià)值顯然低于糧食，農(nóng)戶積極性自然不高。目前，與草捆撿拾車、秸稈收運(yùn)車配套的設(shè)備研究相對較少，導(dǎo)致收集裝備功能簡單且效率低下，運(yùn)輸、裝卸成本高。二是缺乏散草收集裝備。短距離運(yùn)輸時(shí)，散草收集的方式在人工投入、收集、運(yùn)輸效率等方面明顯優(yōu)于打捆收集;而在中長距離運(yùn)輸時(shí)，效益不高。散草收集裝備在國內(nèi)尚無市場化設(shè)備，依賴于進(jìn)口散草撿拾拖車，使用主要局限于大型農(nóng)場和畜牧養(yǎng)殖基地。三是缺乏小地塊和丘陵地塊秸稈收集的專用機(jī)械。大型、高效率的設(shè)備無法在南方小田塊運(yùn)行，即便是小型設(shè)備，面臨多且雜的小田塊，效率、效益也不高。國內(nèi)現(xiàn)有秸稈收集裝備主要以牽引式小方捆機(jī)和圓捆機(jī)為主，田間通過性不好，尤其缺乏針對南方小地塊和丘陵地的專用秸稈收集裝備。因此，研究開發(fā)先進(jìn)適用的秸稈收儲運(yùn)實(shí)用裝備，支撐秸稈資源化利用。

2.4生物質(zhì)成型燃料及清潔爐效率有待提高 生物質(zhì)成型燃料是高效潔凈能源，可替代礦物能源用于生產(chǎn)與生活領(lǐng)域，應(yīng)用領(lǐng)域及范圍將逐步擴(kuò)大。我國生物質(zhì)成型燃料的加工機(jī)械主要不足是單位能耗大、模具壽命短、設(shè)備可靠性低、生產(chǎn)成本高。生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備存在著空氣流動場分布、爐膛溫度場分布、濃度場分布、過量空氣系數(shù)大小、受熱面布置等不合理現(xiàn)象，嚴(yán)重影響生物質(zhì)成型燃料燃燒正常速度與工作狀況，存在著熱效率低，排煙中的污染物含量高，易結(jié)渣等問題。清潔爐具方面，20世紀(jì)90年代，日本、美國及歐洲一些國家生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備已經(jīng)定型，并形成了產(chǎn)業(yè)化，在加熱、供暖、干燥、發(fā)電等領(lǐng)域已普遍推廣應(yīng)用。相對而言，國內(nèi)清潔爐具存在著價(jià)格高、使用燃料品種單一、易結(jié)渣、電耗高等缺點(diǎn)。以上2個(gè)方面，都大有改進(jìn)余地。因此，促進(jìn)生物質(zhì)成型燃料市場化，必須把生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)與應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈條有效連接起來，促進(jìn)生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

石家莊宏勝達(dá)新能源有限公司，遵循可持續(xù)化發(fā)展要求，專注生物質(zhì)能源的研究，現(xiàn)主要生產(chǎn)大力士生物質(zhì)燃燒器、布袋除塵器、旋風(fēng)除塵器等生物質(zhì)能源設(shè)備;如果您的生物質(zhì)燃燒器使用中遇到任何問題，歡迎您來電咨詢。