為了有效推進我省農業和農村節能減排，實現農村藍天碧水工程，我站將連續轉載農業部出版的農業和農村節能減排十大技術。

農作物秸稈資源具有多功能性，可用作燃料、飼料、肥料、生物基料、工業原料等，與廣大農民的生活和生產息息相關。高效開發和集約利用農作物秸稈資源，有利于改善農村生產生活條件，促進農業增效和農民增收，對發展循環經濟，構建資源節約型社會，推進社會主義新農村建設等具有重要意義。被人們稱之為改善農村生產生活條件的清潔工程，建立資源節約型社會的能源工程，減輕大氣污染的環境工程，優化畜牧業結構的節糧工程，提高耕地綜合生產能力的沃土工程，實現農業可持續發展的生態工程，增加農民收入的富民工程。

據不完全統計，我國每年主要農作物秸稈產量6億噸以上，其中直接還田30％，過腹還田22％，剩余約3億噸左右可作為能源加以開發與利用，折合標準煤1.5億噸。農作物秸稈能源轉化的主要方式有直接燃燒(包括通過省柴灶、節能炕、節煤爐燃燒及直燃發電)、固化燃料(固體成型為顆粒、塊狀和棒狀燃料)、氣化燃料(包括生物質燃氣、沼氣)和液化燃料(包括燃料乙醇和生物原油)等。

農作物秸稈由于具有能量密度低、熱值不高、原料種類繁多、難以收集運輸等特性，在能源化利用過程中存在許多技術和管理方面的問題與障礙。比如，秸稈熱解氣化焦油處理不徹底，熱值過低；秸稈生物氣化配套設備有待進一步開發和完善；秸稈致密成型設備的關鍵部件壽命短，影響生產能力等，這些問題急需認真研究解決。

多年來，黨和國務院一直非常重視農作物秸稈能源化利用工作，制定了相應政策措施，加大了資金投入，成效顯著，受到了廣大農民的熱烈歡迎。到2005年底，已累計推廣省柴節煤爐灶1.9億戶，普及率達到70％以上，熱效率比20世紀80年代初期提高了10個百分點；推廣節能炕2000萬鋪，節約了大量的生物質資源，有效緩解了農村能源的緊張局面。已經建設了秸稈集中供氣站539處，建立了一批秸稈固化成型示范點。截至2006年底，由國家和地方核準秸稈規?；l電項目近50處，總裝機l500兆瓦，其中，山東單縣、江蘇宿遷和河北威縣3座發電站已投產發電，總裝機容量8萬千瓦。

雖然，我國在農作物秸稈能源化利用方面取得了一定的成績，但是，長期以來人們一直把秸稈看作是農業的副產品，沒有給予足夠的重視，利用率低，浪費嚴重。隨著現代農業和現代加工技術的發展，對農作物秸稈的認識應有一個轉變，秸稈和籽實一樣都是重要的農產品。加強農作物秸稈能源化利用，對加快農業農村經濟發展具有重要作用。

我國作為一個發展中的農業大國，以家庭承包經營為主體的農村社會結構，決定了農作物秸稈利用必須立足于分散收集、小規模生產、就地利用的原則，走具有中國特色的秸稈能源化開發利用之路。今后一個時期，要對可獲得農作物秸稈資源總量以及可利用資源的種類、分布、產量、利用途徑等情況全面深入系統地進行調研，在此基礎上，對秸稈資源進行全面、科學的評價，圍繞拓展農業功能、發展循環農業、促進農民增收，充分發揮資源和技術優勢，通過加強科技創新、加大政策扶持、強化體系建設，引導、整合和利用社會力量廣泛參與，在廣大農村地區推廣高效低排生物質爐、省柴灶、節能炕等農村生活節能技術和秸稈沼氣技術，示范建設秸稈氣化集中供氣站和秸稈固化示范點，為農民提供方，燃料，提高農業資源利用效率，降低能源消耗，優化能源；少污染排放，為建設社會主義新農村、保障國家能源安全態環境作出積極貢獻。

一、秸稈生物氣化

秸稈生物氣化技術又稱秸稈沼氣技術，是指以秸稈為原料，經微生物厭氧發酵作用生產可燃氣體——沼氣的秸稈技術。采用該項技術處理秸稈，能生產農村急需的高品質源，還能生產肥料，轉化率高，經濟效益好。按處理工藝可分為干法和濕法發酵兩類，按規?？煞譃閼粲煤凸こ袒瘍深?。

20世紀70年代末至80年代初，由于養殖業不發達，缺少糞便，戶用沼氣池普遍采用一次性進出料的“大換料”干法發酵工藝，秸稈用量在50％左右。目前戶用沼氣池基本采用人畜糞便為原料、連續進出料的濕法發酵工藝，基本不用秸稈。工程化和秸稈生物氣化技術目前尚未進入大規模推廣階段。

(一)國內外技術研發現狀

1．國外技術研發現狀，由于秸稈含有大量的纖維素、半纖維素和木質素，并相互交織在一起，表面還包裹了一層蠟質，起支撐、保護及避免微生物侵襲的作用，從而使秸稈降解極其緩慢，導致利用秸稈生產沼氣存在啟動慢、產氣率低、結殼嚴重等問題。國外在秸稈的預處理、秸稈厭氧發酵工藝及產業化裝備方面做了研究。

(1)秸稈預處理研究。

①化學法。Gh．HassanDar等使用l％濃度的氨水(NH4OH)預處理秸稈7天后，與禽畜糞便混合，厭氧消化能力和穩定性提高高。RuihongZhang等發現氨水預處理具有較多的優點，通過添加氨水，既增加了氮源，又無氨水排放。

②物理法。RuihongZhang等采用研磨和切碎兩種物理預處理方法處理稻草，研磨比切碎的預處理方法在沼氣產量上高12．5％。

③生物法。A.Ghosh等使用白腐真菌(Phanerochaetechry—sosporium)和褐腐真菌(Polyporusostrei／ormis)預處理秸稈，沼氣產量分別提高了34.73％～46.19％和21.12％～31.94％。

(2)秸稈厭氧發酵工藝試驗。美國康奈爾大學的W．J．Jewell等在20世紀80年代初早完成了多種農作物秸稈干發酵的工藝、反應器等系統研究，研究認為秸稈厭氧發酵產沼氣是可行的，秸稈利用率可達50％。

(3)產業化設施裝備的試驗。德國于20世紀90年代起，開始進行以秸稈為主要原料的沼氣間歇干法厭氧發酵技術及工業級裝備的研發。目前歐洲可用于秸稈厭氧發酵處理的工藝主要有四種類型：車庫型、氣袋型、滲出液存貯桶型和干濕聯合型。美國加州大學DAVIS分校研制的貯罐型裝置也可用于秸稈厭氧發酵處理。2002年，德國BIOFERM公司、BEKON公司等廠家生產的車庫型工業級裝備已投入實際運行，在控制、安全等方面均較完備，但所需投資巨大。

在原料方面，德國農場3000多個沼氣工程中，超過60％的工程采用玉米青貯秸稈與畜禽糞便混合厭氧發酵來生產沼氣并用來發電，玉米青貯秸稈是指栽種的玉米在成熟前2周左右收割、粉碎和堆放，青貯秸稈添加量一般為發酵原料的20％左右。這些工程全部采用熱電聯產技術，中溫(35℃)發酵占90％以上，因此容積產氣率較高，一般都在0.8立方米／(立方米?天)以上。

在全世界能源日益短缺和環境持續惡化的情況下，發達國家紛紛投入巨資，試圖在秸稈生物沼氣技術的產業化方面取得突破。而取得產業化突破的關鍵是經濟和技術都可行的工業級謹施、裝備。因此，研究適用的規?；斩捀煞▍捬醢l酵設施、裝備是當前秸稈生物沼氣技術的發展趨勢。

2．我國技術研發現狀，從20世紀80年代起，國內科研院所、大專院校和相關企業對秸稈沼氣干法厭氧發酵技術進行了大量研究，如中國科學院成都生物研究所、遼寧省能源研究所、農業部規劃設計研究院、山東省能源研究所、吉林省農業科學院土壤肥料研究所、寧夏回族自治區農業科學院土壤肥料研究所、中國科學院工程研究所、北京化工大學、武漢大學、清華大學、華中科技大學、華中農業大學、北京合百意生態能源科技開發有限公司、天津市同瑞達環保設備有限公司等，并取得了大量科技成果。

(1)化學法。中國科學院成都生物研究所使用2％的石灰澄清液堆漚秸稈，再進行糞草發酵，取得了顯著效果。北京化工大學提出通過氫氧化鈉(NaOH)化學處理以改善玉米秸稈的可生物消化性能、提高玉米秸稈厭氧消化產氣量的方法，與未處理玉米秸稈相比，單位總固體含量(TS)的產氣率提高了13.1％～48.3％。

(2)物理法。中國科學院工程研究所研究了氣爆法預處理秸稈生產沼氣的方法，并利用氣爆預處理的秸稈經多級發酵工藝進行秸稈沼氣厭氧發酵研究。

(3)生物法。遼寧省能源研究所利用白腐菌對玉米秸稈中木質纖維素進行生物降解，研究木質纖維素的變化規律，確定了白腐菌對玉米秸稈生物降解預處理的適宜條件。

中國科學院成都生物研究所開發了高效復合菌劑，并與北京合百意公司合作，進行了復合菌劑預處理秸稈產沼氣生產性試驗研究，8立方米沼氣池對比試驗研究表明，在前30天產氣階段內，經過預處理的秸稈比未預處理的秸稈，產氣率提高40％以上，并且產氣啟動時間縮短一半，沼氣中甲烷含量為60％左右。發酵后的物料不結殼，較為松散。2003年中國科學院成都生物研究所與北京合百意生態能源科技開發有限公司在北京順義建成秸稈產沼氣示范基地和年產1200噸秸稈產沼氣菌劑的生產車間，合作生產秸稈預處理產沼氣復合菌劑，在全國10多個省、自治區、直轄的50多個縣進行了示范應用，并在江西吉安等地進行了規?；茝V。

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