酚醛模塑料1我国秸秆资源及其特征
我国农作物秸秆年产量约为7亿t左右，列世界之首。每年收获的秸秆除
去用于造纸的2800万吨秸秆和作为饲料或饲料原料的2.13亿t秸秆，造肥还
田及收集损失的1.089亿t，可作为能源加以利用的秸秆总量为3.761亿t(见
表1)。尽管我国秸秆资源丰富，但由于人口众多，人均占量相对于发达国家较少，还不到0.6t/(人?a)。我国的农村主要有水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆，其中玉米秸秆占36.7%，稻草秸秆占27.5%，小麦秸秆占15.2%。其粮食作物秸
秆占了总量的90.5%。50%以上的秸秆资源集中在四川、河南、山东、河北、江苏、湖南、湖北、浙江等9省，西北地区和其它省份秸秆资源分布量较少。稻
草主要在长江以南的诸多省份，而小麦和玉米秸秆分布在黄河与长江流域之间，以及黑龙江和吉林等省份.
我国秸秆资源化技术呈现多元化发展。如秸秆还田、制有机肥料、秸秆气 化及压块燃料、动物饲料、作造纸业和纺织业的原料及秸秆培养食用菌等等。
但与西方某些国家相比还有相当大的差距，相当多的一部分农作物秸秆仍被弃
置在田间地头和河沟，或者焚烧。
(1)秸秆还田技术。这是我国秸秆资源化利用中最原始古老的技术，尤其是直接还田技术因其易被掌握，在目前仍被大量应用。间接还田技术中的沤制还田、过腹还田、过圈还田在农村也普遍使用，而高温造肥及厌氧消化后的高效
清洁的现代还田技术还不够成熟，还有许多因素制约它的发展。
(2)秸秆气化技术。20世纪80年代初我国就开始对生物质气化技术进行了 研究，主要研制出三种形式的气化炉：上吸式、下吸式、层式下吸式，然而研究的步伐远迟于某些发达国家。目前我国在生物质热分解气化研究上有较大发展，从单一固定床气化炉到流化床、循环流化床、双循环流化床和氧化气化流化床;
由低热值气化装置到中热值气化装置；由户用燃气炉到工业烘干、集中供气和发电系统等工程应用。我国已建立了各种类型的试验示范系统，目前我国的低热
值秸秆气化效率在70%左右，其自行研究开发的气化集中供气技术在国际上已
沪语输入法处于领先地位，有的应用设备已开始商业运作。例如：山东省能源所成功地研制成XFL系列型生物气化机组及集中供气系统，被列人星火示范工程；中科院广州能源所研制的上吸式生物质气化炉，燃气的热值达到了8360kJ以上；江苏省吴
江市生产的稻壳气化炉，用碾米厂的下脚料气化后进行发电，其发电机组达
160kW。生产低热值燃气的固定床、流化床生物质气化装置也相继研制成功，并开始投放市场，如在山东、河北、北京等地，ND型、XFF型、GMQ型等下吸式
气化器已用于燃气供热和农村集中供生活用燃气。已有100多套容量为
60~240kW的稻壳气化发电机组投入运行，生物质燃气发电机组也已开发成功;
这些气化装置的特点是操作比较简单，但燃气热值一般在5MJ/m3左右。生产中热值煤气气化设备的研制也取得了初步成果，如热载体循环的木屑气化装置获
得了11MJ/m3以上的煤气，单产达到1.0Nm3/kg左右；固定床式干馏气化产气量达到330m3/d，煤气转化率在40%左右。为了进一步推广应用，国内一些高等院校和科研院所在生物质热解特性、焦油裂解、煤气净化等方面做了大量应用研究，取得不少成果。总体看来，我国秸秆气化技术已相当成熟，且集中供气在
我国也具有良好的市场前景。
(3)秸秆成型技术。我国对秸秆成型技术的研究是从七五期间开始的，八五期间，中国农机院能源动力所、辽宁能源所、中国林业科学院林产化工所、中
国农业工程研究设计院，他们对生物质冲压技术及装置，挤压式压块技术及装置，烘烤技术及装置，多功能炉技术进行了攻关研究，解决了生物质致密成型
关键技术。成型设备主要有活塞冲压式、螺旋挤压式、环模滚压式等几种类型。采用螺旋挤压式，生产能力多在100-200kS/h，电机功率7.5-18kW，电加热功
率2-14kW，单位产品电耗为70-120kW?h/t，加工成型的燃料为棒状，直径50-70mm。随着炭化技术研究成果的出现，我国在生物质成型技术上取得了可喜的
内嵌模组成绩。西北农林科技大学已经研制出JX7.5、JX11和SZJ80A三种植物燃料成型机。为了提高燃料热值，
又研制出TW40型炭化炉。全国40多个中小型企业也
开展了生物质成型这方面的工作，如江苏省句容县石狮成型燃料厂，拥有MD两台，干燥设备一套，年产量960t，产品价格200元/t，年利润2.338万元；湖
南省新晃县步头降乡实验厂，有C1001型碳化设备，年产量396t，年利润
2.470万元，产品价格400元/t；辽宁省沈阳郊区机制木炭厂，有2台成型机，
3台炭化炉，年产量为300t，产品价格1700元八，年利润26.65万元等等。
(4)秸秆制沼气技术。秸秆经厌氧发酵后产生沼气，副产物是沼渣、沼肥、沼液。沼渣可用来喂养猪、鱼，沼肥可作有机肥和理想的土壤改良剂，沼液可
用作广谱性生物农药和种子浸和液。我国的大中型沼气工程的建设开始于上世
纪50年代，近年来进入了稳步和健康的发展阶段。建成的一批类似于南阳酒精厂、杭州浮山养殖场和上海星火养殖场的大中型沼气工程，在厌氧消化技术、
技术经济指标、工程设计及规模等方面，都达到了较高水平。我国在大中型沼
气工程方面已掌握了几套技术先进、工艺可靠和设备配套的工程技术，并拥有
一批专业科研人员和丰富经验的工程技术队伍，以及初步规模的产业体系，已
具备了在全国大规模推广条件。
当然，秸秆最科学、最合理的利用技术是先把秸秆氨化制成饲料，经牲畜
过腹后人沼气池产生沼气，把副产物沼渣和沼液作高效有机肥和养殖营养饵料。这项沼气技术既利用了秸秆资源，又从饲料、燃料、肥料这三方面实现良性循环。目前这项技术已被纳入农村经济可持续发展战略之中，且取得了举世瞩目
的成效。
(5)秸秆加工饲料技术。当前，秸秆饲料加工中应用较多的是秸秆青贮、氨化、碱化一发酵双重处理、膨化饲料、热喷(在热喷装置中用饱和水蒸气喷秸秆)、微生物发酵贮存及生产单细胞蛋白技术，其中碱化一发酵双重处理和热喷技术是目前较理想的技术。经报道，秸秆经热喷后，消化率可提高到50%，利
用率可提高到2-3倍。秸秆微生物处理技术难度很大，据联合国粮农组织专家
介绍，世界各国微生物处理实用技术的推广也极为有限。在生产单细胞蛋白技
术上，湖南采用循环式二级释酸水解糖化工艺，通过菌株混合研究，用稻壳生
产单细胞蛋白早已取得成功。最近，中国科技大学绿化学研究室的秸秆生化
饲料研究与工业化示范课题的最新成果，成功地通过生物技术把秸秆转化为动
物饲料。看来，膨化一发酵、热喷一发酵等多元复合技术是一种很有市场前景
的秸秆饲料加工技术。
3秸秆资源化技术存在的一些问题
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尽管近年来我国的秸秆资源化技术有很大发展，相关工作也取得了很大成就，但总体水平还很落后，秸秆资源化技术还存在着诸多问题，概述如下:
(1)秸秆还田。首先是农机问题，在秸秆还田中农业机械是必不可少的，粉碎和翻压都用到农业机械，随着秸秆还田量的增加，我国目前使用的普通脱切
机和旋耕机已不能满足秸秆还田的实际需要。其次就还田的秸秆数量来说，也
存着一些问题。水稻，小麦秸秆的适宜还田量(风干重)以3000~4500kg/hm2为宜，玉米秸秆以4500~6000kg/hm2为宜；一年一作的地块和肥力高的地块还可适当高些，而在水田和肥力低的地块就要低一些，一般每年每公顷地一次还田3000~4500kg秸秆可使土壤有机质含量不但不会下降，还会逐年提高，但我国杨梅采摘机
大部分农村还田量都还达不到要求。再次，在还田中施人的秸秆量和还田方式
应随作物及其种植地区的不同作相应的改变。例如：在还田的时期上，稻田越早越好，如若将水稻秸秆堆熟后再还田比直接还田效果更加显著；在还田方法上，玉米、高粱等旱地作物的还田应是边还田边翻压，以便使高水分的秸秆迅速腐解。自从推行种植业结构调整以来，传统作物要向经济作物转变，而经济作物
对还田技术要求极高，目前采用的粗犷的还田技术不能满足这些要求，以致农
作物秸秆大量被弃置在公路旁和河沟，或者焚烧。最后，就是田间管理不够到位。有许多地区将秸秆还田后便不再管理，缺乏及时和合理的措施保证地下的
秸秆充分腐解，被作物利用。为了防止微生物在分解秸秆与作物争氮，我们还
应补充配施一定量的速效氮肥，保证土壤全期的肥力；在还田的同时，须注意农田病虫害的防治，有
病害作物的秸秆应堆肥腐熟后再施人田中，这样可防止病
虫害的蔓延。
(2)秸秆气化。现行的热解气化技术大都采用空气煤气制气法，所得气的热值较低(5000kJ/m3左右)，并且还有焦油问题。在推广气化集中供气技术的进
程中，由于我国农村的经济基础还很薄弱，自筹资金困难，许多示范工程正是
幼猪
由于焦油堵塞管道而停止运行。就农民来说，操作和管理的水平较低，安全生
产和安全使用意识较差，农民对气化一直持有观望的态度，这也影响系统的正
常运行使用效果。还有，在焦油清除、长期稳定运行方面也有待改善。尤其用
于农村集中供气系统，气柜和管网的投资比例达到40%以上，使成本提高，难
于进行商业化运行，影响进一步发展和推广。4秸秆资源化技术的发展方向(4)
在目前气化技术相当成熟的条件下，进行高效低耗秸秆气化技术的研究与开发，建设大中型秸秆发电厂，其经济效益是不容置疑的。
(5)加快农业机械具的研制和开发，进一步完善直接还田技术；加大在秸秆
还田技术及其对土壤理化和生物学性质的影响与调控方法的研究力度。
(6)加强与高校科研单位合作联合攻关研究新技术，拓展秸秆资源化的途径，提高其利用价值。如以沼气为纽带的多种经营的道路，准备把沼液大范围地推
向市场。总之，农作物秸秆资源化技术是一项综合性、边缘性科学技术。各地
农业，农机，畜牧等部门要加强领导，制定规章，齐抓共管，与科研部门一道
研究优化有地区代表性的实用技术，通过示范村，示范乡，示范县的建设，在
一定区域内集中产生秸秆综合利用的规模效益。展望未来，中国秸秆资源化技
术的发展前景相当广阔。
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