許昌市秸稈“五料化”利用分析

許昌市農村能源管理工作站 梁勇

許昌市是典型的農業大市，主要種植農作物有小麥、玉米、花生、棉花、豆類、紅薯等，常年產生各類農作物秸稈資源量 414.14 萬t，秸稈品種以小麥秸稈、玉米秸稈、花生秸稈、豆類秸稈和紅薯秸稈為主，其中，小麥秸稈約205.5 萬t、玉米秸稈約 137.6 萬t、花生秸稈約 7.3 萬t、棉花秸稈15.9 萬t、豆類秸稈約2 萬t、紅薯秸稈約 25.2 萬t，秸稈可收集利用量316.49 萬t。

許昌市秸稈利用方式主要有秸稈肥料化、能源化、原料化、基料化、燃料化等。其中，小麥秸稈以肥料化和原料化利用為主，玉米秸稈、花生秸稈以肥料化利用為主。全市秸稈“五料化”利用量達385.46 萬t，綜合利用率94.17%，秸稈綜合利用走在了全省甚至全國的前列。

一、秸稈直接還田和秸稈經發酵后再還田利用—肥料化利用

許昌市目前秸稈還田在秸稈綜合利用中占了很大比例，達到2 925 113.48 t。秸稈還田分為秸稈直接粉碎還田、過腹還田和秸稈腐熟制成有機肥還田。

（一）秸稈還田的好處

秸稈還田可以補充和平衡土壤中N、P、K 的養分質量分數。秸稈還田后，平均每667 m2增長率在10%以上，是改良土壤的有效方法和高產田建設的基本措施之一。但也存在以下弊端：一是秸稈粉碎直接還田不能將秸稈全部翻耕到土壤中去。即使秸稈被成功地翻耕到土壤中，也不能以足夠快的速度將秸稈進行分解，而在下一次耕作時可能還會露出地表，阻礙農作物的根系向土壤更深層次生長。二是帶病蟲的秸稈直接還田還會增加農作物病蟲害的發生率，間接增加農民負擔和對環境的再次污染。三是利用高溫腐熟發酵原理進行秸稈堆漚還田，可以將秸稈上的致病菌和有害蟲卵殺死，快速腐熟；可以增加有益微生物的生長，加強土壤的透氣性。

（二）秸稈養畜

秸稈養畜即牲畜過腹后的牲畜糞污再經沼氣工程厭氧發酵后的沼渣、沼液還田。目前，許昌市共有4座大型秸稈沼氣工程，即建安區慶民牧業奶牛場沼氣工程、盛豐農業秸稈沼氣工程、長葛市榮華牧業奶牛場沼氣工程、襄城縣鼎豐農業奶牛場沼氣工程。農作物秸稈經過牲畜過腹消化后的糞便，再經沼氣工程厭氧發酵處理，處理后的沼渣、沼液還田。這樣種植業、養殖業、沼氣工程發酵處理畜禽糞便，然后發酵后的沼渣、沼液再返過來還田，是現代循環農業的模式之一，不僅解決了農業廢棄物污染環境的問題，還減少了化肥、農藥的施用量，改善了土壤結構，提高了農作物品質，增加了農民收入。襄城縣桃之源的桃就被河南省農業農村廳認定為無公害農產品。

二、農林廢棄物生物質能發電—能源化利用

秸稈生物質發電是利用秸稈中的生物質能進行發電，包括農林廢棄物直接燃燒發電、農林廢棄物經沼氣工程厭氧發酵后的沼氣發電等。

長葛市恒光熱電有限責任公司，其前身是長葛市火力發電廠，2006 年根據豫發改能源【2006】728號文將以燃煤為主的小型火力發電改為以農林廢棄物—生物質能發電，廠區占地13.33 hm2，裝機容量2×15 mW，改造后全部以利用生物質燃料為原料進行發電，利用可燃燒秸稈等農業廢棄物，通過燃燒產生的熱能轉化為動能，再由動能產生電能。它是河南省第一臺生物質機組發電，是由上海四方鍋爐廠制造的角管式鏈條爐，是國內第一家使用國產技術的生物質發電廠，同時也是全國第一家使用擁有自主知識產權（濟鍋專利）的往復式爐排生物質鍋爐使用者。2017年1 號鍋爐在原有鋼架的基礎上進行改造，將中溫中壓機組改為次高溫次高壓機組，使發電量提升25%以上。公司每天可消耗秸稈1000 t，全年需秸稈30萬～40萬t，極大地解決了農作物秸稈處理難的問題，同時可為農民增加收入0.9 億～1.2 億元。

三、農業廢棄物秸稈—原料化利用

許昌亞丹生態家居有限公司以小麥秸稈、大豆秸稈和棉花秸稈為原料，經切斷、粉碎、干燥、分選、拌以黏合膠黏劑、鋪裝、預壓、熱壓、后處理和砂光、檢測等各道工序制成的一種零甲醛環保生態型板材。許昌亞丹生態家居有限公司在原料采購上，采用與種植專業合作社—秸稈回收經濟人簽訂統一的秸稈回收合作協議，負責將農作物收獲后的秸稈統一進行打捆后回收，然后再賣給亞丹生態家居有限公司，作為生產零甲醛禾香板板材產品的原材料。生產1 m3秸稈禾香板，至少可以少砍伐2 m3的木材，既保護了生態環境，又實現了農業廢棄物資源的合理利用。另外，以秸稈為原材料制造板材還促進了當地農民增收，農民種0.67 hm2小麥，產出的秸稈可以賣700～800 元，基本上可以彌補收麥時的收割機費用。用小麥秸稈生產禾香板，使農業廢棄物—秸稈再生利用，既生產出了優質的板材，又增加了農戶收入，還減輕了環保壓力，可謂一舉多得。許昌亞丹生態家居有限公司利用農作物秸稈結合MDI 生態膠制造生態環保型板材，來替代傳統木質板材，在廢棄物利用、惠農增收、減少森林砍伐、減少碳排放以及杜絕室內甲醛污染等方面實現了有效結合，對建設農業資源再生的循環經濟、實現農業、農村的可持續發展起到了重要作用。

四、農業廢棄物秸稈為原料生產食用菌—基料化利用

用農業廢棄物秸稈為原料生產食用菌是一項新興的產業，每千克秸稈做基料平均能產出1～1.5 kg 菇，對于食用菌企業來說秸稈是必不可少的生產資料，僅許昌世紀香食用菌一個企業一年就能用掉1 萬～2 萬t的秸稈。河南省許昌縣世紀香食用菌開發有限公司是一家集科研、培訓、生產、加工、銷售為一體的科技開發型農業龍頭企業，下設食用菌研究所、食用菌培訓學校、食用菌菌種廠、食用菌菌袋廠、原材料產品購銷部、食用菌干鮮品加工廠6 個部門。公司成立十幾年來，采用公司+農戶+基地的運行機制，對生產戶開展產前、產中、產后全程技術跟蹤服務。先后引進、選育、推廣了雙孢蘑菇、香菇、平菇、草菇、金針菇、猴頭、靈芝、白靈菇、杏鮑菇、雞腿菇、茶樹菇、木耳等10 多個種類的30 多個優良品種，并舉辦食用菌技術培訓班328 期，學員遍布全國26 個省30 多萬人。2001 年該公司僅在許昌縣就發展食用菌種植戶13 600戶，各種食用菌產量達2.2 萬t，產值達1.5 億元，出口創匯達25 萬美元。目前，全市已發展食用菌種植戶16 000 戶，主要分布在許昌縣的長村張鄉、榆林鄉、鄧莊鄉、張潘鎮、將官池鎮、靈井鎮、尚集鎮等。

五、農業廢棄物秸稈壓塊成型—燃料化利用

生物質成型燃料是一種較好的煤炭替代性燃料。生物質成型燃料是利用農業廢棄物秸稈、木屑、樹枝等農林廢棄物為原料，制作成生物質燃料，具有熱值高、灰分少的優點，可以有效替代燃煤。

秸稈成型燃料化是將農作物秸稈切割粉碎后，在秸稈壓塊成型機中采用加熱、加壓的方式，先將秸稈體積壓縮，然后再壓塊成型。成型后的生物質密度由原來的6～10 m3/t，減少為密度為1～1.2 m3/t。農作物秸稈壓塊成型后，大大縮小了秸稈的體積，便于運輸、儲存，減少了使用成本。農作物秸稈壓塊成型，既為農村居民提供生活、取暖用能源，又可作為工業鍋爐和生物質能發電廠發電的原料，而且在國際市場上十分搶手，所以將農作物秸稈制成生物質燃料的前景將十分廣闊，市場供不應求。農作物秸稈壓縮成型方法如下：

（一）農作物秸稈的預處理

農作物秸稈收割后，應及時將腐爛、變質的秸稈去除掉，篩選出可利用的秸稈。剛收割的秸稈水分含量比較高，應先脫去水分。用自然風干的方法即可，然后將風干的秸稈儲存起來備用。

（二）秸稈粉碎、混料

先將秸稈切割粉碎，并充分混合均勻，再添加適量的環保黏合劑，從而提高壓塊造粒的強度。

（三）成型、碳化

成型、碳化的方式主要有濕壓、熱壓和碳化成型三種。秸稈成型后，特點是密度大，便于儲存和運輸，且易著火，燃燒性能好，熱效率高，對環境污染少。

生物質成型燃料替代煤、石油等常規燃料，能極大地減少對大氣環境污染物的排放量，有效改善城鄉環境的空氣質量。生物質顆粒中硫的含量還不到煤炭的1/10，用其代替煤燃燒能大大地減少大氣中二氧化硫的排放量；與石油、煤炭等化石燃料相比，我們把農作物秸稈制作成燃料，可以減少二氧化硫排放，更加清潔，也更加便宜。不僅如此，燃燒后的固體廢物—灰分還可以收回做鉀肥，完成“秸稈—燃料—肥料—秸稈”的資源循環利用。

將過去被丟棄的農作物秸稈制成生物質燃料，這樣既變廢為寶，節約資源，又減少了溫室氣體排放；既保護了環境，又增加了農村部分貧困家庭的收入，也為政府解決了秸稈處理難的問題。國家應鼓舞這樣的環保型企業發展，因為它很好地完成了農業廢棄物—秸稈變廢為寶、因地制宜、就地生產，并具有節能、生態環保等多種成效特色。