我国农作物秸秆资源拥有量居世界首位,年产秸秆6亿吨。随着农村经济的发展和农民生活水平的不断提高,收获后的农作物秸秆已不再是农村炊事的主要燃料,目前大部分作物秸秆被废弃于田间,直接烧掉,不但造成极大的资源浪费,污染大气环境,严重时甚至影响飞机正常起降和汽车行驶安全,并频繁引发火灾事故,这种现象屡禁不止。解决秸秆的综合利用,已成为政府重视、媒体关注、群众期盼的一项亟待解决的问题。秸秆目前主要有四种利用途径(简称四料)——饲料,喂家畜;肥料,施于田;燃料,直接燃烧或经气化(沼化)集中供燃;原料,工业纸浆,新型建材板等。据统计山东省玉米、小麦合计秸秆总量为5445万吨/年。如此大量的秸秆,只有因地制宜,以“四料”之一为主,辅之以其他方式,才可能尽快解决秸秆的综合利用,变废为宝,化害为利。由于农业有机废弃物(各类作物秸秆,杂草乔灌木枝叶,禽畜类排泄物等等)数量如此之大,将其转化为有机肥必须以工业化生产为前提,高效率大批量处理。因此发展高效生物秸秆制肥及制肥设备是一条必由之路。
农作物秸秆其实也是一种很好的资源,如果可以其中回收经
秸秆粉碎机粉碎然后再经过
秸秆压块机、
秸秆颗粒机、饲料颗粒机压制成生物质燃料饲料供燃烧和牲畜食用不是也是一个两全其美的方法么,而且,如果拿到外面销售老百姓也可以增加收入。
1、生物制肥分析
农作物秸秆中含有大量有机质、氮、磷、钾和微量元素,是农业生产巾重要的有机肥源乏一。分析得出,每100kg鲜秸秆中含氮0.48kg,磷0.38kg,钾1.67kg,相当于2.4kg氮肥,3.8kg磷肥,3.4kg钾肥。秸秆作为有机肥料还田利用方法有三种:高温堆肥、秸秆直接还田和利用生化快速腐熟技术制造优质有机肥。高温堆肥是一种传统的积肥方式,利用夏秋季高温季节,采用厌氧发酵沤制,其特点是时间长,受环境影响大,劳动强度高,产出量少,成本低廉,目前农村已很少采用。秸秆直接还田是近年来的推广项目,采用秸秆还田机作业机械化程度高,秸秆处理时间短,腐烂时间长,是用机械对秸秆简单处理的方法。由于碎秸秆在土壤里不能很快腐烂,影响犁耕和旋耕作业,不利于小麦的播种。近年来,多次发生将粉碎秸秆烧掉的事情,既达不到秸秆还田的目的,又增加了农业成本,还污染了环境。利用生化快速腐熟技术制造优质有机肥,是一种应用上世纪90年代国际先进生物技术,将秸秆制造成优质生物有机肥的先进方法,在国外已实现产业化,其特点是:用高新技术进行菌种的培养和生产,用现代化设备控制温度、湿度、数量、质量和时间,经机械翻抛、高温堆腐、生物发酵等过程,将农业废弃物转换成优质有机肥。它自动化程度高(生产设备1人即可操纵),腐熟周期短(4-6周时间),产量高(一台设备可年产肥料2-3万吨),无环境污染(采用好氧发酵,无恶臭气味),科学配比肥效高。有机肥生产中的菌种培养、设备制造、生产工艺等全过程技术趋于成熟。目前国内众多生物技术开发部门竞相开展了对生物有机肥菌种的引进研究和实际应用工作,并取得了一定成果。更短的腐熟时间,更好的适应性,更低的生产成本,是生物制肥技术追求的目标。
2、制肥设备分析
高效生物有机肥工业化生产项目涉及生态环保、生物技术、机电工程、农学等多个学科,是一项典型的高新技术系统工程。在抓好生物技术的同时解决机电工程技术是生物制肥技术的基础。制肥设备根据制肥工艺的不同主要有以下两种:
2.1全液压或机械式翻抛设备。目前主要有拖拉机改装式翻抛机和自走式全液压翻抛机,将秸秆露天堆放成条形,翻抛机一边行走,一边将条状原料翻抛。要求设备能一次完成翻抛、喷洒水或菌种、行走等作业。而且工作高度、行走速度、翻抛机构转速可调。
2.2罐状连续发酵制肥设备,采用大型发酵罐,将秸秆顺序装入罐中,用电子监控设备控制罐内的温度湿度,创造有利于生物菌种繁殖的环境,进行生物发酵,实现有机肥的连续生产。
3、工业化生物制肥过程分析
工业化生产有机肥是先进的生物工程技术与先进的机械设备完美结合的高新技术产物,工业化生产有机肥具有下列特点:
规模适中,便于推广。年产有机肥2-3万吨,可处理掉秸秆5-7.5万吨。按我省玉米平均产量5790kg/hm2计算,可消化掉0.43-0.65万hm2玉米秸秆,适合于2-4个乡镇建设一个有机肥厂,将秸秆就地生产转换成肥料,运输成本低,经济实用。近期应集中在城郊、飞机场、高速公路两侧等地区推广,以点带面,逐步推向全国。
生产效率高,工艺先进。工业化生产有机肥的生产周期短,根据气候在4-6周内完成肥料生产。经过机械翻抛,高温堆腐,生物发酵等过程,机械翻抛每2-3天进行一次,同时喷洒菌种、水,翻抛还起到调节湿度温度,加气充氧,粉碎秸秆的作用。
养分齐全,效果显著。肥料中除含有氮、磷、钾及钙、镁、硫等中微量元素外,还含有大量的腐殖质和多种氨基酸、糖类、酶类等有机物质,是一般有机肥、复合肥无法比拟的。由于产品属活性有机肥,既含有作物易于吸收的无机速效养分,又含有多种氨基酸腐殖酸类有机物质,经生物制剂中有益微生物的分解,使氮、磷、钾等养分在土壤中逐渐释放,供作物在不同生长期内吸收利用,速效、缓效结合,肥效持久稳定。
改善作物品质和商品性。由于生物有机肥料养分齐全,配比合理,可以不用或少用化学肥料,施用后能有效改良土壤,培肥地力,缓解土壤板结和土壤环境的污染,促进作物根系的生长,增强植物内细胞的强度,从而有效提高作物抵抗各种病害侵袭的能力。随着经济发展和生活水平的提高,人们对农药残毒和化肥降低作物品质的问题越来越重视,特别是对蔬菜、果树等多种经济作物的要求更高。开发生物有机肥,有利于配合我省调整农业产业结构,满足大力发展出口型蔬菜瓜果类农产品的需要。绿色食品、有机食品正逐渐进入平常百姓家,优质优价将得到真正的体现。
由于引进设备昂贵,国产化是惟一出路。有机肥工业化生产的全过程均在露天进行,无须建设车间厂房,一般场地处理成水泥地面即可,占地面积约2.67~3.33hm。由于是在农村就地制肥,工厂用地和地价都容易解决,主要的资金投入用于购买设备。
4、结论与建议
4.1工业化生物制肥是解决农业废弃物的一种行之有效的措施,是一项功在当代,利在千秋的“蓝天沃土工程”。
4.2目前生物技术比机械设备成熟得多,应抓紧生产设备的国产化工作,减少设备成本,降低投资规模,便于尽快推广。
4.3做好工业化生物制肥工程,应由政府协调各有关部门(不应只看作农业部门的事情)如民航、高速公路管理局、环保局等参加,齐心协力,搞出试点,逐步推开。
三门峡富通新能源生产销售的
颗粒机、
秸秆压块机、饲料颗粒机可以完美解决农作物秸秆的处理问题。