摘 要:以2009年以前臺(tái)安縣及周邊地區(qū)秸稈產(chǎn)生及利用狀況、焚燒產(chǎn)生的原因、導(dǎo)致環(huán)境污染及危害調(diào)查分析,得出亟待解決秸稈無(wú)序處理、非資源化利用問(wèn)題;從秸稈綜合利用途徑來(lái)看,探尋綜合利用秸稈的有效途徑;以遼寧臺(tái)安威華生物發(fā)電有限公司2×18MW生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目1號(hào)機(jī)組投入運(yùn)行為例,證實(shí)了臺(tái)安生物質(zhì)發(fā)電有效地解決了臺(tái)安及附近地區(qū)秸稈存量大,無(wú)序、非資源化處置的問(wèn)題。利用秸稈等生物質(zhì)發(fā)電,既增加了電能、企業(yè)得到了相應(yīng)的發(fā)電量補(bǔ)貼,又解決了農(nóng)民無(wú)序焚燒秸稈,造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等環(huán)境問(wèn)題。實(shí)踐證明,生物質(zhì)發(fā)電是秸稈綜合利用的有效途徑。
關(guān)鍵詞:生物質(zhì)發(fā)電;秸稈綜合利用;有效途徑
前言
我國(guó)正在從農(nóng)業(yè)大國(guó)向工業(yè)強(qiáng)國(guó)邁進(jìn),我國(guó)仍然是農(nóng)村占地和人口占大多數(shù)的國(guó)家。隨著農(nóng)業(yè)收割技術(shù)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展和農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)的改變,剩余的秸稈量逐漸增多,農(nóng)民無(wú)序、非資源化利用,特別是在田地、溝旁等處任意焚燒,造成環(huán)境污染等諸多問(wèn)題,探尋秸稈資源化利用有效途徑已成當(dāng)務(wù)之急,變不讓農(nóng)民焚燒秸稈,引導(dǎo)農(nóng)民如何通過(guò)秸稈來(lái)創(chuàng)收。臺(tái)安生物質(zhì)發(fā)電有效地解決了臺(tái)安及附近地區(qū)秸稈存量大、無(wú)序處置的問(wèn)題。利用秸稈等生物質(zhì)發(fā)電,既增加了電能、企業(yè)得到了相應(yīng)的發(fā)電量補(bǔ)貼,又解決了農(nóng)民無(wú)序焚燒秸稈,造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等環(huán)境問(wèn)題。
1 2009年以前臺(tái)安縣及周邊地區(qū)秸稈產(chǎn)生及利用狀況
鞍山市臺(tái)安縣是遠(yuǎn)近聞名的農(nóng)業(yè)縣,是遼河平原農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)縣,是省級(jí)生態(tài)縣。距臺(tái)安縣經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)半徑30km范圍內(nèi)共有鄉(xiāng)鎮(zhèn)34個(gè),村莊280個(gè),人口大約55萬(wàn)人;土地面積為1000km2,種植面積為245.1萬(wàn)畝(含較近的其它縣耕地),秸稈總產(chǎn)量為143.06×104t。其中:玉米面積為180.6萬(wàn)畝,秸稈產(chǎn)量為108.36×104t;水稻種植面積44.5萬(wàn)畝,秸稈產(chǎn)量為26.7×104t;大豆種植面積20萬(wàn)畝,秸稈產(chǎn)量為8×104t。臺(tái)安縣半徑30km范圍內(nèi)秸稈總產(chǎn)量豐年143.06×104t,欠年129.81×104t。據(jù)調(diào)查,2009年以前,臺(tái)安縣秸稈自用量為總產(chǎn)量的30%,大約為43×104t,主要用于牲畜飼料和其他用途。
2 秸稈焚燒產(chǎn)生的原因、造成的環(huán)境污染及危害
近幾年來(lái),每到入冬和開(kāi)春季節(jié)在禁止農(nóng)民焚燒秸稈工作中,難度也非常大,一發(fā)現(xiàn)有焚燒火點(diǎn),環(huán)保等部門(mén)工作人員前往制止,農(nóng)民說(shuō),實(shí)在沒(méi)有辦法,不燒開(kāi)春沒(méi)法種地,不要光制止我們,幫我們研究一下處理方法,才能徹底解決問(wèn)題??偨Y(jié)來(lái)說(shuō),焚燒秸稈原因大概有以下點(diǎn):
2.1 秸稈焚燒產(chǎn)生的原因
2.1.1 農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)的改變?,F(xiàn)在農(nóng)村多數(shù)用電、煤做飯或者取暖,很少用秸稈,只是少量用于牲畜飼料等其它用途,很少用秸稈,造成了秸稈存量大,沒(méi)有有效利用。
2.1.2 農(nóng)民的傳統(tǒng)意識(shí)所致。不少農(nóng)民認(rèn)為,將秸稈弄到一起堆放,不如在田間里焚燒,焚燒產(chǎn)生的草木灰還能增加田里的肥料。
2.1.3 農(nóng)業(yè)收割技術(shù)的不足帶來(lái)的問(wèn)題。機(jī)械化收割留茬較高,大約在20cm左右,如不處理,不易腐爛,影響下一季農(nóng)作物的播種。
2.1.4 秸稈綜合利用的科技含量不高。人工收集秸稈費(fèi)用較高,利用機(jī)器收集,不徹底,費(fèi)用也不低;秸稈的科技轉(zhuǎn)化度不夠,秸稈的經(jīng)濟(jì)價(jià)值難以發(fā)揮。比如,用秸稈做沼氣原料,一個(gè)沼氣池至少要花費(fèi)三四千元,使用一段時(shí)間,還有焦油堵塞等問(wèn)題,制約農(nóng)村秸稈綜合利用技術(shù)的應(yīng)用。臺(tái)安試點(diǎn)的秸稈氣化站,用秸稈量少,運(yùn)行中也存在問(wèn)題,也沒(méi)有得到推廣。
2.2 秸稈焚燒造成的環(huán)境污染及危害
2.2.1 增加空氣中固體顆粒物的含量,空氣霧霾加重。秸稈焚燒會(huì)產(chǎn)生大量煙粉塵,進(jìn)入空氣中與水蒸氣形成氣溶膠,空氣質(zhì)量變差,增加霧霾天氣污染貢獻(xiàn)率,致使污染加重。據(jù)資料介紹,2014年10月12日上午8點(diǎn)多,沈洋鎮(zhèn)長(zhǎng)豐村玉米地內(nèi)發(fā)生秸稈大面積燃燒,嚴(yán)重污染了周邊環(huán)境空氣。
2.2.2 破壞土壤生態(tài)平衡,造成農(nóng)田質(zhì)量下降。秸稈焚燒入地三分,地表中的微生物被燒死,腐殖質(zhì)、有機(jī)質(zhì)被礦化,田間焚燒秸稈破壞了整個(gè)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)平衡,改變了土壤的物理性狀,加重了土壤板結(jié),破壞了地力,加劇了干旱,農(nóng)作物生長(zhǎng)受到嚴(yán)重影響。
2.2.3 引發(fā)火災(zāi)、交通事故,影響道路交通和航空安全。秸稈焚燒引發(fā)農(nóng)村火災(zāi)現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。由于火勢(shì)無(wú)法控制,燒毀大棚和房屋,造成財(cái)產(chǎn)損失。
3 秸稈綜合利用途徑分析
3.1 機(jī)械化秸稈還田率不高
秸稈還田的方法有兩種:一是機(jī)械將秸稈打碎,耕作時(shí)深翻嚴(yán)埋,利用土壤中的微生物將秸稈腐化分解,轉(zhuǎn)化為有機(jī)質(zhì)。另一種秸稈回田的有效方法是將秸稈粉碎后,摻進(jìn)適量石灰和人畜糞便,使其發(fā)酵,在半氣化半還原的環(huán)境里變質(zhì)腐爛,再取出培肥地力。此種方法,由于現(xiàn)階段實(shí)行家庭承包種植,多是小塊經(jīng)營(yíng),一家一戶(hù)不想機(jī)械化秸稈還田,不方便,又要花錢(qián),致使機(jī)械化秸稈還田面積較少,還田率不高。
3.2 直接牲畜食用、過(guò)腹還田率不高
2009年之前,臺(tái)安秸稈自用量為總量的30%,過(guò)腹還田率更低。秸稈用于飼料收購(gòu)價(jià)太低,把秸稈賣(mài)給那些養(yǎng)牛大戶(hù)才幾分錢(qián)一斤,對(duì)農(nóng)民沒(méi)有誘惑力。過(guò)腹還田是將秸稈通過(guò)青貯、微貯等技術(shù)處理,可有效改變秸稈的組織結(jié)構(gòu),使秸稈成為易于家畜消化、口感性好的優(yōu)質(zhì)飼料,但因農(nóng)民習(xí)慣、技術(shù)、貯存場(chǎng)所所致,不愿意大量貯存。
3.3 制取沼氣和培育食用菌用量不多
制沼氣稻草秸稈是較好的材料。但就北方氣候所致,實(shí)際應(yīng)用較少,因而秸稈的使用量自然就少。培育食用菌只是一種配料,自然用的較少。
3.4 用作工業(yè)原料,技術(shù)可行,實(shí)應(yīng)用性差
農(nóng)作物秸稈可用作造紙的原料,還可以用作壓制纖維木材。能彌補(bǔ)木材資源不足,減少木材砍伐量,提高森林覆蓋率,促進(jìn)生態(tài)良性循環(huán)。但也有負(fù)的一面,比如用其制漿造紙,黑液很難處理,環(huán)保不過(guò)關(guān),不許應(yīng)用。
3.5 用于生物質(zhì)發(fā)電,是一個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),能有效解決秸稈綜合利用問(wèn)題
將秸稈直接焚燒或者將其與垃圾等混合焚燒發(fā)電,還可以汽化發(fā)電。秸稈是一種很好的清潔可再生能源,每?jī)蓢嵔斩挼牡臒嶂稻拖喈?dāng)于一噸標(biāo)準(zhǔn)煤,而且其平均含硫量只有3.8‰,而煤的平均含硫量約達(dá)1%,生物質(zhì)的再生利用過(guò)程中,排放的CO2與生物質(zhì)再生吸收的CO2達(dá)到碳平衡,具有CO2零排放的作用,對(duì)解決污染物總量問(wèn)題起到了重要作用。下面,以臺(tái)安威化生物質(zhì)發(fā)電有限公司的實(shí)例,說(shuō)明如何解決臺(tái)安及周邊地區(qū)秸稈存量大、資源化利用問(wèn)題。
遼寧臺(tái)安威華2×18MW生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目,于2010年9月經(jīng)遼寧省環(huán)保廳以遼環(huán)函[2010]514號(hào)文件批復(fù),項(xiàng)目位于臺(tái)安縣經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū),項(xiàng)目一期工程1×18MW發(fā)電機(jī)組,配1臺(tái)75t/h循環(huán)流化床燃秸稈鍋爐及配套附屬設(shè)施,一期實(shí)際總投資15090.68萬(wàn)元,環(huán)保投資565萬(wàn)元。于2016年3月通過(guò)驗(yàn)收,投入正式運(yùn)行。正式運(yùn)行后,一天消耗秸稈600噸,皆是機(jī)械壓制打捆的秸稈。鍋爐年運(yùn)行時(shí)數(shù)8000h,年可綜合利用掉秸稈199800噸,灰渣由密閉罐車(chē)運(yùn)至鞍山市須達(dá)復(fù)合肥廠(chǎng)(在同一開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi))進(jìn)行綜合利用,避免了造成二次污染,發(fā)電6000度,同時(shí)公司還得到一定的發(fā)電補(bǔ)貼。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,農(nóng)村秸稈存量大,采取焚燒等非資源化處置的現(xiàn)象,在入冬和開(kāi)春季節(jié)屢見(jiàn)不鮮,采取只堵塞不開(kāi)流的措施,導(dǎo)致禁燒工作收效不大,必須采取綜合利用措施。何種措施施最為有效?經(jīng)幾種綜合利用措施比較分析,臺(tái)安威華生物發(fā)電有限公司一期工程1×18MW發(fā)電機(jī)組運(yùn)行以來(lái)的實(shí)踐證明,生物質(zhì)發(fā)電不僅能消耗大量秸稈,而且能節(jié)減排,消除環(huán)境污染,保持生態(tài)平衡。所以說(shuō),秸稈發(fā)電是秸稈綜合利用的有效途徑。
參考文獻(xiàn)
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