全 文 ：第 l3卷第 3期
2 0 0 5年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．13 No．3
July， 2005
大工业应用是解决秸秆问题的根本途径
孙明湖 成惠军 南 方
(大连市环境科学设计研究院 大连 116023)
摘 要 阐述了我国农作物秸秆利用现状及存在的主要问题，指 出大工业应用是解决秸秆问题 的根本途径 ，并提
出具体对策。
关键词 秸秆利用 大工业应用 对策
The industrial utilization is the essential way to solve the problem of agricultural stalks．SUN Ming—Hu，XIAN Hui—Jun，
NAN Fang(Dalian Municipal Design and Research Institute of Environmental Sciences，Dalian 1 16023，China)，CJEA，
2005，13(3)：196～198
Abstract The utilization status and existing problems of crop stalks in our country are stated．And it is pointed out that
the industrial utilization is the essential way to solve the problems of agricultural stalks and some countermeasures are put
forward．
Key words Stalk utilization，Industrial utilization，Countermeasures
(Received April 13，2004；revised May 25，2004) ’
1 秸秆利用现状及存在的问题
近年我国粮食产区田间焚烧秸秆，污染环境 ，威胁飞机起降 ，影响车辆行驶 ，已成为社会一大问题。为
此国家有关部门做了大量的工作 ，加大研究各种秸秆综合利用技术_1 J，建设各种秸秆利用示范工程 ，并采取
禁烧秸秆管理措施 ，加大执法力度，虽取得一些成效 ，但 目前焚烧秸秆行为仍很严重。 目前存在的秸秆问题
一 是废弃量逐年增加 ，据 2000年统计资料表明全国农作物年产秸秆量为 6．48亿 t，其中以玉米、小麦和稻谷
秸秆为主，占总秸秆产量的 80％。每年秸秆用于造肥 、机械还 田和用作饲料、工业原料及种植基料等总消耗
量为 2．96亿 t，占总秸秆产量的 45．7％，其余 54．3％(3．52亿 t)用于燃料或被废弃，且其中用于燃料的秸秆
量将逐年减少 ，而废弃量逐年增加。二是区域不均衡 ，秸秆年产量最多为华东地 区(1．85亿 t)，其次为华南
地区(1．47亿 t)>东北地区(1亿 t)>华北地区(o．91亿 t)>西南地区(o．79亿 t)>西北地 区(o．46亿 t)；而
山东、河南 、四川、河北、黑龙江、江苏、吉林 、安徽、湖北和湖南省 10省秸秆产生量最多 ，其中河南、河北和山
东省焚烧秸秆污染问题最突出。三是时间不均衡，焚烧秸秆发生在收获期与下次播种期间 ，时间短，处理量
大，有的地方必须在几天内“处理”掉秸秆，满山遍野秸秆只有付之一炬。四是焚烧秸秆地区经济较发达，农
民生活水平提高 ，宁肯买液化气也不愿用秸秆做燃料，而城乡结合部和农村规划小 区秸秆废弃问题尤为严
重。就其物质属性而言，秸秆利用可归纳为燃料、饲料 、肥料、基料和原材料“五料”。一是秸秆用作畜牧优
质饲料 ，随着我国肉、奶生产量的增加，对秸秆消耗量也不断增加 ，目前秸秆消耗量占总秸秆量的 27％左右。
二是秸秆用作基料，目前主要用于食用菌栽培和无土栽培，也有用于养殖蚯蚓等，其秸秆消耗量很少。三是
秸秆用作原料 ，主要用于造纸，少量用于制帘栅 、餐盒、包装板、隔音板、保温材料、人造炭和糠醛原料等，总
消耗量占秸秆总量的 3％左右。四是秸秆用作肥料 ，过去主要是与禽畜粪便一同发酵为有机肥。广泛利用
化肥后，这种传统沤肥逐渐减少。近年来秸秆大量过剩的地 区实行秸秆机械化还 田(粉碎撒于田间)，其秸
秆消耗量占总秸秆量的 15％左右。而秸秆还 田为最理想的“秸秆消化”技术，植物秸秆返 回土壤 中，在微生
物作用下又生成水 、CO，、矿物质形成良性循环。但秸秆还田有很大局限性，我国人多地少 ，耕地不能实行轮
作休耕制 ，连续耕种，将未发酵腐烂的干枯秸秆埋于农 田中非但起不到肥 田作用 ，反而影响作物出苗率 ，实
际应用中秸秆机械化还田在很多地方已被放弃。五是秸秆用作燃料 ，目前全国广大农村仍 主要用秸秆作燃
收稿 日期 ：2004—04—13 改回日期 ：2004—05—25
第 3期 孙明湖等：大工业应用是解决秸秆问题的根本途径 197
料。国内频频出现“秸秆焚烧问题”后 ，有关部门试图采取生物能转化技术以提高燃料质量 ，进而提高使用
秸秆作燃料的积极性。
自“七五”开始国家有关部门加大了这方面的工作力度，相继建立 了几百个秸秆气化示范点 ，其工艺路
线有 3种 ，一是空气氧化气化法 ，即将秸秆在气化炉中不完全燃烧 ，获得以 CO为主的低热值可燃气 ，供农 民
生活用气；二是干馏热解法，即将秸秆在热解炉中进行隔绝空气干馏 ，获得以 CH4、H2为主的中热值可燃气，
供农民生活用气，同时获得人造木炭和木焦油等工业产品；三是气化发电法，即将秸秆气化获得可燃气 ，再
通过燃气发电机发电。秸秆气化技术是一种很好的生物质能转化技术 J，为“消化”秸秆的好方法 ，但 目前
农村建设供 100～200户管道燃气的秸秆气化系统存在很多问题，未从根本上解决“秸秆焚烧问题”。一是用
秸秆制造燃气和用煤制造煤气其技术本质没有区别，某个城市能否建设煤气供应系统不是取决于有否原
料，而是取决于该城市的经济发展和财政收入状况及市民文化物质水平的高低等因素 J，而农村建设人工
燃气管道供应系统也未尝不是这些 因素所决定的。目前我国农村仍属低水平、不全面的小康型 ，有些地区
尚未达到温饱型，故在相当长的历史时期 内居住分散 、生活水平较低 的农村不可能大面积推广管道化秸秆
气化工程，况且 目前我国很多中小城市 尚未普及管道燃气。经对许多农村调查表明，农 民保证吃、穿后，随
其收入的提高，希望改善生活条件的顺序依次为房屋、电、自来水 、电视 、电话、交通工具和燃料 ，这说明广大
农村 目前对管道燃气需求尚未达到相当迫切程度。没有农民自身的积极性 ，仅靠国家补贴在农村建设管道
燃气是不可取的，且由于财力有限，国家的补贴也有限，目前所建的秸秆气化供气系统投资都偏低 ，造成建
设质量隐患很多 ，全国所建设的几百个秸秆气化站完全符合燃气建设技术规范的并不多。有些地方和部门
虽为推广秸秆气化而制定了部门标准、地方标准，使其气化系统“合法化”，但降低了上百年总结出来的技术
标准，只能是“削足适履”，其隐患不除，事故必将不断出现且不可能保证长期安全运行。二是秸秆气化提高
了能源利用率，若用秸秆气化代替直接燃烧秸秆 ，非但不能“消化”秸秆 ，反而造成秸秆过剩。1个 200户的
秸秆气化站每年仅消耗 400t秸秆，全国几百个气化站每年消耗几十万 t秸秆 ，仍有大量过剩秸秆得不到有
效的利用，也解决不了“秸秆焚烧问题”。三是近年在秸秆气化方面有关部门推行秸秆氧化气化路线 ，该路
线设备简陋且生产的燃气热值低和杂质多，根本达不到国家民用燃气标准，又多在亏损无经济效益下运行，
目前全国共建小气化站 700多个 ，投入资金 3亿多元，但大部分都 已停产或报废。目前秸秆利用仍未跳出
“农业问题”的误区，采取小农意识的做法是解决不了秸秆过剩 、焚烧秸秆污染环境的社会问题。
2 对 策
以家庭为单元的农业生产不可能解决秸秆过剩的问题 ，秸秆利用必须进入大工业体系中，必须作为宏
观战略和国家的一项大资源利用问题考虑E ，其出路必须进行大工业体系的应用。目前从技术水平上看，
秸秆进入大工业体系的应用是完全可能的，运营市场培育起来后其经济效益相当可观。进入大工业体系应
用方案一是建设大型有机肥生产厂 ，把秸秆粉碎 ，进行快速发酵制造有机肥料其技术成熟，若秸秆过剩地区
建设年产 10～15万 t以秸秆为原料的有机肥料工厂，不但可“消化”掉大量秸秆，同时可获得可观的经济效
益 ，发展绿色食品和有机食品，有机肥料生产具有广阔的前景。二是建设大型秸秆炭化工厂，将秸秆成型进
行热解其技术也是成熟的，若在秸秆过剩地区建设年产炭 10～50万 t秸秆炭化厂，每年可“消化”35～165
万 t秸秆 ，同时可产中热值燃气 0．3～1．2亿 in0，供中小城市居民用煤气；产木焦油 3～15万 t，具有很大经
济效益。三是推广秸秆炭粉与化肥掺混技术 ，把秸秆炭化成炭粉并与化肥混匀施于农 田中，可减少化肥流
失，提高化肥利用率和粮食产量。20世纪 90年代国家环境保护总局大连市环境科学设计研究院先后进行
早春耕地表面撒炭粉 、土壤中加炭粉与未加炭粉的化肥流失及炭粉施 田效益几种试验结果表 明，炭粉与化
肥混施 750kg／hm ，可使 3～5cm地表温度提高 2～713，出苗率 明显高于未撒炭粉对照 田，且土壤化肥流失
量减少 50％，农作物增产明显(玉米增产 18％、花生增产 14％)。我国现有耕地近 1．33亿 hm ，若全部采用
炭粉施 田技术年可消耗秸秆 1亿 t，我国农业部门、化肥主管部门应尽快推广该项技术 ，并制定出相应 的政
策和法规，若得以实现可“消化”大量秸秆，且减少化肥污染，提高粮食产量。四是建设大型秸秆发电厂，将
秸秆粉碎进行喷粉燃烧发电或将秸秆压块燃烧发电其技术均成熟，在秸秆过剩地区建设 1座 20万 kW 秸秆
发电厂年可“消化”180万 t秸秆 ，且经济效益可观。若将每年全国 3．5亿 t秸秆全部用于火力发电，其发电
量为三峡工程发电量的3倍，而其投资则远低于三峡工程投资。五是开发秸秆类煤化应用技术，我国煤炭应
用很广泛 ，特别是大工业生产中用量很大 ，若将秸秆类煤化应用其消耗量相当大。秸秆类煤化应用方法很
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多 ，目前可采取掺混方法将秸秆固化、颗粒化和粉末化后，掺入相应的煤炭中应用。试验表明将 10％秸秆粉
掺入煤炭炼焦中可增加煤气产量 ，且焦碳质量无明显变化。开发推广煤炭中掺混秸秆技术，需要从 国家角
度出台相关政策以及有关部门的配合。从长远角度考虑，秸秆类煤化应用很有前途 ，当地球上煤炭资源枯
竭时秸秆将取而代之。六是生产代木产品，秸秆与木材有相同的组织机构—— 长链的木质素和纤维素
，即
草木同缘 ，草本虽无木本植物结实 ，但其生长速度快 ，再生周期短 ，具有可再生资源的优势 ，可通过人工加工
使其坚实，从而代替木材 ，如用秸秆 、稻壳生产的人造木炭即为代木产品，其使用性能人造炭的质量不亚于
木炭 ；用葵花秆生产的人造木材其可加工性能和使用性能已与硬质木材相当；用秸秆粉生产的纤维板、密度
板与木屑生产的纤维板 、密度板相差无几；用秸秆压制出的人造板其寿命虽不如木板 ，但用于建筑模板不失
其经济实用 ；将秸秆粉碎在高压力下制成高密度人造木棒其技术也是成熟的，若在秸秆过剩地区建立大型
秸秆固化装置 ，将松散秸秆制成类木棒便于保存和运输 ，可进入大工业中用作燃料。关于秸秆收集和运输
问题 ，只要形成大规模应用，收集和运输也将随之形成专业化行业。我国煤炭的运输半径在 800km以上，且
在运输中易产生粉尘污染 ，而秸秆的运输半径比煤小得多，且不会产生污染。综上所述，建设有长远计划
的、具有工业化规模的生产项 目，进入大工业生产、应用体系，是解决秸秆焚烧问题的根本途径。
参 考 文 献
1 张百良，杨世关 ，马孝琴．中国生物质能技术应用与农业生态环境研究．中国生态农业学报 ，2003，11(3)：178～179
2 南 方．生物质热解气化技术及其应用前景．农村能源，1998，2(1)：16～18
3 甘师俊．可持续发展的社区建设工程 ．中小城镇可持续发展先进适用技术指南．中国科学技术出版社。1998．165～169
河 南 省 沈 丘 县 发 展 循 环 经 济 促 进 生 态 农 业 建 设
河南省沈丘县用循环经济理念指导生态农业建设 ，把农业产业化经营模式 同循环 经济 生态发展模式相结合 ，拉长产业
链，使农业实现粮食增产、农民增收、企业降本增效，产业结构更优 化，加快 了农业产业化龙 头企业发展 ，截至 2004年全县龙
头企业产值达 21亿元。一是秸秆养奶牛实现生物循环 ，如金丝猴企业集团为国家农业产业化重点龙 头企业 ，2003年销售收
入达 5．57亿元，近年来该企业产品由糖果、巧克力向奶糖 、奶粉、奶饮品扩大 ，实现原料标准化、规模化生产，从源头控制产量
和质量，引导农民利用秸秆养奶牛，牛奶满足企业原料供应，牛粪种植食 用茵和 养鱼 ，食用茵生产过程 中茵料 又是优 质生物
肥 ，生物肥改 良土壤 ，促进粮食增产 ；循环利用拉长产业链 ，促使农业 实现连环增值 ，把循环 经济理念 同“公司 +基地 +农 户”
规模养奶牛结合起来，该企业先后建起 1个养牛厂和 3个养牛示范园区，配套完善 了高标准水、电、路、灯等基础设施 ，规划了
13．33hm 牧草因和养鱼场。投资 4200万元购奶牛 ，扶植企业周边 乡镇农民养奶牛，并免费让养奶牛户入住 1场 3区，目前 已
吸引 186户入住 ，共发展奶牛 6300头，1333hm 小麦、玉米秸秆 变废为宝，年 消化秸秆 1890万 奴，每 hm 秸秆使 农民增加效
益 2250多元 ，同时还带动饲草饲料加工、皮革牛肉加工、建筑运输、畜牧 医疗服务、种植食用茵和养鱼等链条产业的发展。二
是充分利用工业“三废”和林业枝 丫材，小火电属于重污染行业 ，而沈丘神鹿森业有限公 司是 集供热、发 电、造板 为一体的综合
企业 ，其发电装机容量 1．5万 kW·h，年发电能力 1亿 kW·h，每年除计划上 网7000万 kW·h外，还有较大富余 量；与机组相配
套的锅炉总蒸发量为 145t／h，年供热能力 30万 t，富余量也较 大，再加上该县与周边县市有丰富的林业枝 丫材 ，为实现企业能
源与林业资源优势互补，该公司通过推行清洁生产，在企业 内建立层次分 明的小循环 圈，使昔 日“三废”和林业剪掉 的枝 丫材
重返生产链 中，加工生产高档 中密度 纤维板，大大提 高 了能源、林业 资源利用率 ，有效控 制 了废 弃物排放 ，减 少 了环境 污染。
三是实现订单农业种植、交易成本最小化，中央粮食储备库是 国家建在沈丘县 的大型机械化粮 油储备加工企业，为实现粮食
种植、交易成本最小化 ，建设资源节约型社会 ，降低农技部 门种子推广成本、中小型粮库收购库存成本 ，实现企业效益最大化，
以储备库为依托 ，以金源种业公司和维利达面粉有限公司为龙 头，实施粮、棉 、油等作物订单种植 ，推广现代种植技 术模式，实
行产前、产 中、产后系列化服务 ，全县优质麦种植面积 4万 hm 、玉米 2．67万 hm 、大豆棉花 油料 2万 hm 均实行订单种植收
购，计算机结算，既完成 国家粮食储备，又保证农字号企业原料供应。农 民年 可增收粮食 1500kg／hm ，增收 1800元／hm ，全县
增收 1000多万元，提高了单位土地面积产 出率，加快 了农业产业结构的调 整。沈丘县发展循环经济，走 以农 生工、以工促农
统筹城 乡经济 良性循环发展之路 ，拉 长产业链 ，带动 了农业标准化种植养殖及其产业化的发展，实现“产加销一条龙、贸工农
一 体化”经济发展新格局，全县发展 百万元以上农 字号企业 126家，转移农村剩余劳动力 3．6万人 ，拉 动农 民增收近 2亿元。
循环经济促进了生态工业园区、生态农业的建设，并促进第二、三产业的发展，富民、富企、富县，改善了城乡居民生活环境。