秸秆综合利用机械化技术

 

                     主要内容

         1. 主要技术

         2. 发展现状及存在的问题

         3. 关键技术及注意事项

 

秸秆（小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花等）中富含有机质和氮、磷、钾、钙、镁、硫等多种养分，可以作为牲畜饲料、土壤肥料、燃料（气化、液化、制氢、沼气、固化、发电等）、工业原料（编织、建材、造纸）等。

1. 主要技术

1.1  秸秆还田机械化技术

        有堆沤还田、收获后直接还田等方式。

        秸秆还田，有利于增加土壤有机质，改善土壤结构，提高土壤肥力。

        秸秆还田可使土壤有机质含量提高0.2%～0.4%。

秸秆还田机械化技术有多种方式：

 ★  一是机收小麦、水稻、玉米的同时，将秸秆粉碎，抛洒于地表，再用其它机械翻埋入土。

 ★  二是人工收获后，用秸秆粉碎还田机械将秸秆连根带茬粉碎翻埋入土。

 ★  三是用水浸泡麦茬（稻茬）田(南方)，再用水田埋茬起浆整地机将麦茬与水田中的秸秆粉碎翻埋入土，平整后栽插水稻。

1.2  秸秆饲料机械化技术

    秸秆收贮运、青贮、氨化、发酵技术

    小麦、水稻、玉米、薯类、花生、豆类秸秆适宜作牛、羊等大牲畜的饲料，但由于粗纤维含量高，直接喂饲，消化率低，适口性差，所以需要进行青贮、发酵、氨化处理。

秸秆收获收集、粉碎、运送、贮存，目前市场需要秸秆收集打捆机械。

1.2.1 秸秆青贮收集机械化技术

 秸秆打捆机械化技术

 解决运输贮存问题，饲料、燃料或造纸。

        小麦秸秆是造纸工业的原料，但散草运输较为困难，效率低，费用高。秸秆打捆机是将散状麦秸就地打成方捆或圆捆，密度0.3～0.6，集中送往造纸企业。全自动打捆机械能够自动完成小麦秸秆的捡拾→压捆→扎捆→放捆等作业。

    秸秆压块机械化技术—饲料、燃料

        在高温高压下，用秸秆压块机将秸秆（添加或不添加添加剂）经物理、化学复合处理，制成具有高营养价值的粗饲料产品。饲喂损失小，体积压缩比大，密度0.4～0.6，便于储藏和运输，适合牛、羊的喂养。

       若秸秆中不加添加剂，密度0.6～1.0，可作为大型锅炉、发电厂的燃料。

1.2.2 秸秆青贮微贮发酵机械化技术
        秸秆青贮微贮发酵技术是将秸秆用铡草机切碎，堆放在窖池内或塑料袋中，喷洒喷洒微生物菌液混拌，压实→密封→保存。发酵处理一定时间后，再用作牲畜饲料。秸秆经过微贮处理后，营养价值提高，有害粗纤维减少，适口性改善，提高了消化率。秸秆青贮微贮发酵机械化技术已在全国推广应用。

 粗纤维的两大作用

 ★在饲养上可作为一种填充物给家畜饱的感觉；

 ★能促进肠道蠕动、利于排便。

1.2.3 秸秆氨化机械化技术

 将秸秆切碎，堆放成囤、垛或放在窖池、塑料袋中，喷洒液氨、尿素、碳胺等氮素物混拌，压实→密封→保温。氨化处理一定时间后，作为牲畜饲料。氨化后的秸秆，营养价值提高，氨化机理是部分粗纤维转化成粗蛋白，粗蛋白含量提高1倍，适口性改善，秸秆消化率提高10％，存放时间长。秸秆氨化机械化技术1999年已在国内试点推广。

秸秆氨化处理设备    

        秸秆氨化（或碱化）处理后，可提高秸秆内粗蛋白质的含量（提高近1倍），节省精料，1吨液氨氨化的秸秆喂牲畜可节省精料7 ～ 11吨。

1吨液氨的价格          7～11吨精饲料的价格

3000～4000元/吨      2000～2500元/吨

 (可节省6000～24500元)

氨化饲料的优点

(1) 适口性好，牛爱吃；

(2) 易消化，消化率高；

(3) 节省精料1/3 ；

(4) 处理后的秸秆保存时间长，具有消毒、杀菌、不易霉变、不易变质等。  

氨化处理的方法  

(1) 小型容器法（土建池子1m3左右）

    麦秸→切碎→氨化→密封存放→成品 

    氨化时液氨按3%麦秸量加入；

    若加热80～90℃, 24h即成；

    常温下，夏季15天左右, 冬季30天左右；

    若加尿素氨化则按  

    麦秸:水:尿素=100:70～80:3比例加入

    先把水和尿素拌均匀，再与麦秸混合均匀,  密封存放即可。

(2) 堆垛法

    麦秸→切碎→堆垛→密封氨化→存放成品  

(3) 氨化炉法

        规模大，整个氨化设备为一箱体炉(氨化炉)，加热采用电加热、煤加热均可。 

        麦秸（或打捆装箱）→切碎装箱→氨化→密封存放→成品→或切碎后喂饲

        采用的氨化设备有：切碎机（切段用）、氨化炉 (集装箱)、加热装置、池子（土建）、运氨车、液氨泵、液氨罐、氨枪等。

1.3  秸秆燃料机械化技术----气化、沼气、氢气、乙醇、成型、发电

1.3.1 秸秆气化技术

        秸秆气化是将整棵秸秆或切碎、致密成型后，送入气化炉中不完全燃烧，在缺氧的条件下，控制氧化反应过程，产生一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体，然后对烟、气加以分离，除去灰分等杂质，由风机送入贮气柜中，再用管道将储存的气体输送到农户家中使用。100kg秸秆可产出180m³的可燃气体。

 秸秆气化可实现集中供气，清洁卫生，改善了农户生活环境，提高农民生活质量，具有较好的推广应用价值。秸秆气化后理论上所产生的燃气热值最高达到5400大卡/m³，能源利用率比直接燃烧提高2倍以上。

1.3.2  秸秆沼气技术

        切碎的秸秆与粪便（猪粪、牛粪等）在沼气池中发酵产生沼气，1m³猪粪可产生19m³沼气，发酵后沼液是良好的肥料。国家在沼气方面的投入和补贴力度比较大，技术上比较成熟。

1.3.3 秸秆乙醇技术

1.3.4 秸秆发电技术

1.3.5 秸秆成型燃料机械化技术

        采用成型机，在不添加任何粘结剂的条件下，将粉碎后较松散的秸秆类生物质原料在成型套筒内热压成一定密度的生物质棒块，以取代煤作为生物质燃炉、锅炉、壁炉、茶水炉、发电炉的燃料，可解决农民荒烧秸秆、缓解部分地区能源短缺，保护大气环境，具有良好的产业前景。

        生产工艺：秸秆生物质通过收集→太阳能烘干脱水→粉碎→压块成型（机）→燃料产品→燃烧（炉），密度为0.8～1.3，产品形状：块状、棒状、颗粒状等。

1.4 秸秆工业利用技术

       编织、建材、造纸等。

1.4.1 秸秆编织技术   

        稻草、麦秸是草编业的原料，用稻草编织的草绳、草帘、草苫等广泛用于大棚蔬菜冬季保暖、公路维护、陶瓷制品包装、城市绿化树木养护等方面。麦秸编织的工艺品不仅增加了农民收入，还可出口创汇。但传统手工编织方式劳动强度大，编织效率低，远远不能满足市场需求。

1.4.2 秸秆作建材机械化技术

        秸秆、植物纤维可制成板状替代木材做建筑、装修、包装材料，目前有关技术巳成熟。将秸秆粉碎（锯末或纤维状）→漂洗（白）→添加强化材料（粘结、粘凝剂）→模压→成型产品。用秸秆制成的纤维板材与天然木材制成的板材在强度、质量、性能上相近，且成本有所下降，可省木材，使秸秆变废为宝。

        植物纤维建材，又称秸秆建材，符合所有绿色建材标志。秸秆绿色建材在美国、法国、日本等欧美发达国家已应用20多年，现风靡世界各地，长盛不衰，我国近5～6年来，秸秆建材发展迅速，成为建材行业领域较火热的产业。

秸秆作建材工艺流程：将稻草、谷壳、麦秸、玉米秆→粉碎（锯末或纤维状）→漂洗（白）→添加强化材料（粘结、粘凝剂）→模压→成型板材产品

1.4.3 秸秆造纸技术

        小麦秸秆是造纸工业的原料，提倡“以草代木”革新造纸业，减少木材在造纸业的利用量。草浆造纸与木浆造纸的根本差异，在于草浆中硅含量高，所以产生“黑液”。利用置换蒸煮等先进工艺，可以把黑液“抽”出来，把产生的黑液制成有机肥，可解决造纸工业黑液、白泥的污染问题。玉米秸秆的纸质次于小麦秸秆，棉花的纸质优于木材。