秋收已過,和農民麥收同樣進入緊急動員狀態的,是各地政府的秸稈禁燒工作。依靠行政力量強力推進禁燒工作,“層層簽署責任狀”、“嚴密布控、24小時值守”成為禁燒工作的常態。然而“嚴防死守”之下,每年秸稈焚燒卻依然禁而不止。秸稈有機質含量平均約為15%,還有氮、磷、鉀、鎂、鈣及硫等多種農作物生長元素。我國農作物秸稈產量居世界首位,每年可收集的農作物秸稈總量有7億噸,秸稈禁燒和綜合利用列入京津冀及周邊地區大氣污染防治協作重點領域之一。我們該如何有效利用秸稈?當前又有哪些待解難題困擾秸稈利用企業?直接還田是否有效,化產之路走得通嗎?為此,記者進行了調查采訪。
秸稈還田: 蟲害增加負擔重
目前,秸稈還田被各地政府視為規避秸稈焚燒、漚作土壤肥料的良方,因此被強力推廣,各級財政對秸稈還田還有資金補助。像安徽宿州每畝最高補助60元,對安裝粉碎裝置的收割機,每臺補貼1000元,以促進秸稈還田。
那么,秸稈直接粉碎還田效果究竟如何?答案卻不盡人意。
河南省商丘三利新能源公司董事長林振衡認為在我國秸稈還田會增加病蟲害。他告訴記者,強力推行秸稈還田是借鑒歐美國家的經驗。這些國家地廣人稀,實行耕地輪作制,一年種植一季作物,一兩年的時間,不僅蟲害因為沒有莊稼可吃而被餓死,而且秸稈也在田里得到了有效的熟化分解,這也是這些國家秸稈還田之所以取得較好效果的原因。而我國人多地少,一年種兩三季作物,秸稈在田里根本沒有腐熟的時間和過程,反而成了病蟲的休眠床和培養基,病蟲害成倍增加。同時,我國是化肥、農藥的施用大國,重金屬、農藥等殘留物大都在秸稈里,秸稈還田后,都返回轉換到田地里了。
中國林科院林化所所長蔣建春向記者證實,我國一年多季種植,秸稈難以完全腐解,病害蟲增多,影響了農作物的發芽,降低了農作物的出苗率,導致產量上不去。安徽界首市宏豐家庭農場負責人齊崗向記者反映,秸稈還田后地上蝸牛泛濫,地下蠐螬、金針蟲等害蟲也猖獗,嚴重影響秋季作物生長,秸稈還田后留下大量蟲卵,導致土傳病蟲害增多。在還田的秸稈里,一些染病植株殘留在土壤中,一遇到合適的氣候就會死灰復燃,第二年農作物很容易染病。
秸稈還田會影響作物產量。
高淳縣陽江鎮西蓮村種糧大戶高聲龍告訴記者,稻秸稈還田會影響來年麥子產量,他們多次向農業管理部門反映過這些問題,可是,秸稈禁燒是統一規定的,農業局的人也想不出更好的辦法。從農民的角度來說,理想的辦法是一年還田,另一年把秸稈燒掉或者派作它用,這對調節土壤水分、維持土壤肥力是最好的。
秸稈還田還增加了農民的直接生產成本,相比不還田,小麥秸稈全部還田,安徽等地粉碎和旋耕每畝會增加40元成本,水稻秸稈全部還田需要增加旋耕程序,每畝增加成本高達80元至100元。目前,安徽省小麥秸稈還田每畝補貼20元,水稻秸稈還田每畝補貼10元,這顯然不能有效解決成本問題,農民壓力不小。
由于農作物收獲完畢,農民就得搶種下一季的農作物,為盡快處理掉秸稈,有利于下一茬作物播種,“付之一炬”便成為農民簡單快捷、無奈但有效的處置選擇。因此,盡管各地政府依靠行政力量強力推進禁燒,各地依舊冒煙不止。
“其實我們也知道焚燒秸稈會造成空氣污染,可是,影響夏糧產量也是實情啊。真盼望有兩全其美的辦法?!备呗朂垷o奈地說。
規模利用:化產之路受期待
秸稈綜合利用發展多年,有的地方宣稱秸稈綜合利用率達到了80%,但是飼料化、秸稈沼氣、生物質電廠等秸稈利用途徑規模小、產業鏈條短、產品附加值低,仍是以秸稈還田為主。以河北農業大市邯鄲為例,根據邯鄲市農業局統計,去年全市產出秸稈800多萬噸,綜合利用760多萬噸。其中,秸稈直接還田約占69%,秸稈出路仍然是待解難題。
據專家介紹,農作物秸稈的主要成分為纖維素、半纖維素和木質素。纖維素可利用化學或生物技術轉化為乙醇、氫氣、燃油等;半纖維素部分可以制糖,還可以制炭;木質素部分更加神奇,可以做成燃料的分散劑、電池的膨脹劑和瀝青的鹵化劑??梢哉f,真正實現秸稈綜合利用,還需要依靠化工技術將其轉化利用。
目前來看,秸稈燃料化利用在各項技術中成熟度最高,特別是秸稈纖維素乙醇生產技術,目前有不少公司已初具產業化規模。中國石油規劃院的專家分析,用秸稈制乙醇,考慮到秸稈體積龐大、分布相對分散、運輸儲存費用高等特點,生產乙醇的秸稈將會以玉米秸稈、稻草、小麥秸稈為主。目前,玉米秸稈、稻草、小麥秸稈年資源量有5億噸,如果秸稈總量的20%用于生產乙醇,以秸稈中纖維素含量35%、每克葡萄糖理論酒精產量為0.51克估算,每年這三類秸稈可產生乙醇2000多萬噸。
而目前秸稈制乙醇的技術瓶頸是纖維素酶的開發以及五碳糖發酵技術工程的菌株開發。2014年11月24日為推動秸稈綜合利用產業化發展,國家發展改革委會同農業部編制了《秸稈綜合利用技術目錄(2014)》,秸稈纖維素制乙醇技術也已經列入目錄。
業內人士建議,國家將這些技術列入攻關專項,組織有關科研院校共同攻關,攻克瓶頸、降低生產成本,依靠制乙醇讓農作物秸稈得到大規模的高效利用。
在進行技術攻關的同時,業內也呼吁國家加快生物質燃料乙醇的市場化推廣。河南天冠集團董事長張曉陽建議,盡快建立統一的生物能源推廣綜合協調機制;設立國家車用生物燃料專項資金;充分利用國內外兩個市場,發揮燃料乙醇調節作用,建立有利于糧食產銷平衡的長效調節機制;盡快建立燃料乙醇原料多元化的彈性補助政策。
“秸稈在高溫、無氧或缺氧條件下加熱產生可燃氣的同時,獲得生物質炭、焦油和木醋酸等,可解決產品單一問題,實現秸稈資源的高效利用?!敝袊こ淘涸菏?、南京林業大學教授張齊生說。
據張齊生介紹,秸稈炭可以用于改良土壤和制作炭基復合肥還田,增加土壤孔隙度,改善土壤通氣、透水狀況,緩解土壤板結的難題;同時將氮、磷、鉀、鎂等元素返回到土壤中,可補充植物所必需的銅、鐵、鋅等微量元素,提高農作物的產量和品質。湖南農業大學一項水稻試驗表明,在兩處鎘一級污染土壤中施加炭基復合肥后,稻谷中鎘和鉛的含量未檢出,產量增長超過10%。南京林業大學做過小白菜實驗,秸稈炭對污染土壤中的鎘等重金屬有很強的吸附作用,其中的硅元素還可以增強農作物的抗倒伏能力,使產量提升10%以上。
其他產品,如木醋液,既可直接作為葉面肥使用,也可用于污水處理等;木焦油經加工可作為燃料油使用;木瀝青則是重要化工原料。
據記者了解,目前利用秸稈制秸稈炭、木醋酸、焦油等也已經實現了產業化。商丘三利新能源有限公司綜合利用秸稈炭和木醋液,開發出了新型炭基肥料,成功應用于各類蔬菜、瓜果、煙草、茶葉、果樹等作物。公司開發的連續式自熱式窯爐氣、肥、化多聯產技術,1噸干秸稈可產300千克左右生物炭,250千克左右木醋液,1000立方米左右燃氣,40千克左右生物焦油。他們采用這種技術在國內已經建立了4個工廠,年加工秸稈10萬噸。
此外,秸稈熱解氣、固、液聯產可使秸稈利用實現規模效益。蔣建春向記者表示,氣、固、液產品技術上已經成熟。秸稈如果壓塊,秸稈熱解規模能提高1倍以上。南京林業大學周建斌教授則建議,多聯產經濟規模要在處理秸稈8萬~10萬噸/年,秸稈運輸距離控制在30~50千米,農業大省的每個縣或鄉都可以建立這樣的秸稈多聯產工廠。
化產前提:供應穩定成本低
記者在采訪中了解到,當前最讓秸稈利用企業頭痛的是,秸稈長期的穩定供應不能保證,這不僅給企業帶來了很大困擾,也很大程度上制約著秸稈規?;?。
企業普遍反映,我國農戶種植面積小、秸稈種類多樣、分布分散,使得收集、儲運輸難度大、費用高。隨著秸稈原料需求量增加,農民及收購經紀人為追求最大利潤會抬高價格,企業為了尋求最低成本的秸稈原料,會擴大收購半徑,導致運行成本無序上漲。秸稈經紀人為了獲利,囤積惜售,抬高價格,甚至弄虛作假,往秸稈里摻水摻沙等,秸稈的收儲運治理難度很大。
“現在的秸稈深加工廠面臨這種情況:工廠建起來之前,秸稈白送都可以;投產之后,隨意漲價,秸稈利用企業的運營成本將隨之上升,甚至會造成虧損、停產等局面?!笔Y建春說。
河南天冠企業集團有限公司高工王學品認為,政府雖然大力號召秸稈等農業廢棄物的利用,但針對秸稈原料的相關收儲運體系等扶持政策仍還沒有出臺,財政補貼、稅收減免等政策和措施沒有跟上去;相關的法律法規沒有明確和完善、違規懲罰的力度也不夠。所有的這些問題,造成了秸稈收儲運環節的收購難、貯存難、運輸難、成本高等4大難題,秸稈原料收購沒有相關政策保護,就會出現很多不符合當前市場經濟的波動。
針對這一待解難題,業內人士紛紛給出建議。秸稈從田間地頭到工廠,政府應當加強制度和政策建設,為確保秸稈資源的穩定供應,需要進一步健全法規。針對秸稈原料收購的無序競爭和價格的隨意上漲等問題,今后應將秸稈納入農產品市場管理范圍,規范價格機制,出臺相關管理辦法,國家對主動收集并出售秸稈的農戶給予資金補貼。
蔣建春指出,秸稈收購應當政府主導,需要政府出臺政策,保證秸稈的長期穩定供應。政府可設立固定收集地點,農民送到后,給予補貼,企業也出資給予補貼,這樣保證供應。林振衡也認為,秸稈收集政府要主導,只能當作公益事業,而不能當作產業來做,政府可以像收集城市垃圾那樣建回收站,體現城市管理水平。
王學品建議,政府應當加強秸稈收集研發力度和資金投入支持,加強秸稈原料種類和品質研究。小麥秸稈和玉米秸稈可以作燃料乙醇,在確保小麥、玉米產量和品質的前提下,要加強秸稈單產和品質方面的研究。河南南陽是華中地區的典型代表,該地區秸稈種類多種多樣,有棉花稈、稻稈、油菜稈、花生稈等。而且在不同地域,秸稈的種類也不同,同一種秸稈收獲的季節也不同。這些秸稈雖都含有纖維素、半纖維素等可利用纖維素原料,但因其含量不同,相應的生產燃料乙醇的工藝也有差別,加強秸稈種類的研究,可擴大秸稈的利用效率,實現纖維乙醇的大規模生產。
河南農業大學教授梅付春建議,開辟企業秸稈運輸的“ 綠色通道”,減免或降低秸稈運輸的過路費用,降低收購秸稈成本。隨著土地流轉穩步開展,土地集中于種植大戶手中,為實現秸稈資源的規?;玫於嘶A。政府應當積極推動農民專業合作社建設,由合作社統一對各成員的秸稈進行打捆、儲藏,這能夠更好地節約打捆費用,解決農戶缺少秸稈放置場地的問題。通過這種方式,可以實現農戶與企業之間的直接對接,增加農戶出售秸稈的收益,從而提高農戶出售秸稈的積極性。
據記者調查,今年江蘇丹陽市延陵鎮東皇村和江蘇華晟生物發電有限公司簽訂合作協議,采用了“企業+村委會+農戶”的秸稈收集模式。華晟公司提供秸稈收集機械和運輸服務,村里組織專門的收集小隊來收集秸稈,為農戶提供收割、秸稈后續處理的一條龍服務。同時,華晟生物發電有限公司還將在丹陽市訪仙鎮仁里農場配套種植基地,采用機械化秸稈收集方式,獲得秸稈原材料,用于生物質發電。
相關評論:規模利用還需政策支持
●陜西省工商聯副主席賈旭芝:
絕大多數秸稈回收利用企業都因秸稈回收成本不斷上升,所產出的經濟效益又不能保證企業的相對利潤,掙扎在盈虧平衡線上,沒有擴大再生產的積極性。比如,國能德惠生物質發電有限公司設計標準為消化秸稈28萬噸,但投產至今,年購入的秸稈不超過10萬噸,秸稈的運輸半徑不能超過50千米,即使在企業覆蓋的50千米半徑范圍內,由于秸稈打包機和人力短缺,秸稈經紀人也難以挨家挨戶地收購。目前秸稈發電企業的上網電價是每千瓦時0.75元,按1.3千克秸稈發1千瓦時電計算,回收秸稈的成本就已經接近上網電價。企業難保微薄的利潤。
國家應出臺相應的優惠政策,鼓勵秸稈經紀人和秸稈綜合利用企業在鄉鎮、村屯設立秸稈收儲點,并根據收購主體的實際收儲量再給予一部分補貼,降低秸稈綜合利用企業的原料成本。同時,按照當年燃料乙醇的補貼政策,綜合考慮,對開發秸稈綜合利用的企業給予一定的財政補貼,鼓勵企業不斷加大技術研發力度。同時制定出相應的稅收優惠政策,鼓勵生產和消費生物秸稈的環保產品,并研究制定政策引導和市場運作的產業發展機制,促進秸稈資源的有效利用。
●中國循環經濟與環境評估預測研究中心主任齊建國:
秸稈直接粉碎還田、直接漚制有機肥和發酵制造有機肥、直接燃料化利用等技術和資金門檻都較低,很容易在實踐中直接推廣利用。很多地區都是采取這種直接利用的方式。但門檻較低也就意味著經濟效益相對較低。
相比之下,把秸稈用于制造建材、用于食品和藥品原材料、制造液體乙醇燃料、制造天然氣燃氣等技術和資金門檻較高,需要相對復雜的工藝技術設備和設施,高水平的技術人才、管理人才和較大的投資規模,但高級化綜合利用相對經濟效益會較高。值得提出的是,秸稈綜合利用的關鍵之一是秸稈的回收和運輸。隨著勞動力成本的提高,秸稈收集和運輸的成本占綜合利用的成本比例不斷提高,致使秸稈綜合利用的經濟效益總體上不高。
因此,不管哪種技術,要真正能夠在市場經濟條件下取得正常的投資效率,獲得正常的投資回報,都需要政府給予一定的財政補貼和其他優惠政策支持,才能吸引農民積極配合,積極參與秸稈的綜合回收利用。
●濟南圣泉集團股份有限公司董事長唐一林:
秸稈的綜合開發利用是緩解霧霾天氣、發展農村循環經濟、增加農民收入、建設生態農業的必由之路,發展秸稈變性燃料乙醇是解決以上問題的重要途徑。
目前,世界燃料乙醇工業發展迅速,以巴西和美國發展成就最為突出,技術工藝和市場推廣均已成熟。近年來,隨著國內對秸稈綜合利用研發的不斷深入,秸稈變性燃料乙醇的生產技術瓶頸獲得全面突破,以中糧集團、山東圣泉集團、龍力生物、河南天冠集團為代表的一批生物質重點發展企業生產變性燃料乙醇的技術工藝已經成熟,工業化大生產示范裝置也已經運行成功。
為引導扶持新技術、新產業的發展,國家應盡快明確出臺秸稈變性燃料乙醇的補貼標準。建議按原糧食乙醇補貼標準,給予每噸2000元補貼,補貼期限可初定5年,并視行業發展情況逐步調整,以推動這一利國利民的產業在全國范圍內的快速推廣。
(本文來源:中國化工報)