东三省新型秸秆炭化技术简析
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作者:于丰宁
摘 要：2017年吉林省玉米秸秆干物质量约2200万吨，以往主要将秸秆用作农村取暖燃料、牲畜饲料等用途，但是该使用量不足总秸秆量的15%，大部分被农民在田间进行焚烧处理。秸秆在田间随意焚烧，产生的烟尘不仅污染了环境，还危害了周边居民的身体健康;更严重的是容易引起火灾以及交通事故。秸秆碳化不仅可以解决传统方法的秸秆存放以及大量焚烧所带来的环境污染问题还可以带领当地农民变废为宝，发家致富，为“脱贫”提供新思路。
关键词：秸秆碳化;环保
1 概述
在我国，每年收货后残余的秸秆总量能达到8亿吨，在早期秸秆还能够作为牲畜的饲料和做饭取暖的燃料被消耗掉，但随着农村推广了燃煤与天然气等高效能源，秸秆渐渐失去了原来的作用，成为了田间无人问津的废料。农民一般都选择就地焚烧来处理这些秸秆，这造成了严重的环境污染。
另一方面化肥的长期过度使用对土地带来了不良影响，国家要求2020年化肥零增长，还要求改良土壤，用生物炭生产的碳基缓释肥来改造农田，是现阶段替代化肥，实现绿色农业与资源合理利用的最佳途径。可见，秸秆转换成炭基缓释肥有广阔的市场需求，符合国家政策导向。
实践证明，秸秆转换的炭粉是炭基肥生产企业、活性炭生产企业、污水处理企业、烟花爆竹等生产企业必需的原料。秸秆碳化不仅能够生产出生物炭，还可将碳粉作为原料生产出碳基缓释肥，以此来改造中低产田是目前最佳的途径。生物炭具有良好的保水性能与吸附能力，不仅仅能够作为废料基质，其本身还是一种良好的土壤改良剂，有提高地温、吸附重金属、改良土壤结构提高肥力的作用。
2 秸秆碳化技术
2.1 秸秆炭化设备
秸秆碳化是将秸秆烘干后经粉碎、干燥、干馏、冷却等工序，将秸秆碳化为生物炭的过程。市场上已有秸秆炭化设备采用了不等径回转式连续炭化的最先进工艺技术，产量大，性能稳定，产品含炭量高，每小时出炭量可达600-800公斤。
2.2 活性炭生产成套设备
活性炭加工设备，其原材料主要是各种秸秆炭粉，技术成熟，设备运行稳定可靠，操作方便简单易懂，炭粉活化率高，平均可达到65%的成品率，各批次产品质量均衡，可以促进大量秸秆炭粉向高附加值产品转化，实现可观的经济效益。
2.3 炭基肥生产设备
运用专业的炭基肥加工设备，有别于传统的制肥设备，侧重以秸秆炭粉为基质的、区别普通化肥的制作要求，在工艺流程、温度控制、筛分烘干、复混造粒等环节创新设计、精益求精，产品质量稳定，易于安装操作，造粒均匀，性能可靠。
2.4 秸秆熟化饲料成套设备
多余的秸秆可以作为牲畜饲料原料生产精饲料。秸秆經过熟化设备高温处理后，其淀粉糊化，蛋白质变性，提高了饲料的消化率和适口性;经过高温后的秸秆纤维受机腔内的摩擦、剪切作用，纤维内部结构发生变化，使得秸秆内的纤维更容易消化;高温处理对秸秆具有杀菌、杀灭虫卵、消灭农药残留的作用，可减少动物患病几率，并且含水量低，在贮运过程中不易变质。
3 秸秆碳化的社会效益
3.1 带动就业
本项目预计年处理存量的60%暨156万吨。项目达产后，年处理秸秆量可达150万吨，能够减少碳排放190万吨。项目提供就业岗位3000个，带动农户土地增收1.2亿元（每公顷土地增收300元*40万公顷）。
3.2 盈利分析
我国是农业大国，拥有数量众多的农业废弃物，14年主要农作物秸秆产量为6.9亿吨，其中可供利用的秸秆数量在4.2亿吨左右，到16年可用秸秆数量增加到了4.7亿吨。到2030年则会增长到5.1亿吨。这些秸秆主要以稻草、麦草以及玉米杆组成，这三者总产量占农作物秸秆总产量的79%，原材料来源十分充足。
秸秆收购价格如果按照每80元来算，每一亩农作物收购价格为40元左右。每吨秸秆能够生产出碳化物500公斤左右。炭化1吨秸秆成本在150～400元之间。无论是将秸秆加工成肥料还是经过碳化生产碳粉，每吨秸秆至少能让生产者获利400元。秸秆碳化设备同时能够将果壳、稻壳等作为原材料生产产品，一套设备就足够周边三五个村落的使用。
根据市场数据，项目产品使用企业为炭基肥生产企业、活性炭生产企业、污水处理企业、烟花爆竹生产企业等。本项目年产炭量为50万吨，每吨售价为1300元，年销售收入为6.5亿元，年收益为1.5亿元。经过预算，利润可观，市场前景广阔。经济效益与社会效益均良好。
4 总结
农田上的秸秆是宝贵的资源，它绿色可再生。合理利用农作物秸秆能够保护环境，节约可再生资源，同时也是农业可持续发展的重要环节之一。秸秆合理资源化能够化解一些地区面临的能源、肥料、饲料、工业原料来源问题，有助于改善农村地区的生活条件，构建资源节约型，环境友好型社会，促进农村地区经济可持续发展。
秸秆回收利用能够顺利推广，是保证农产品加工品有效供给的重要支撑，是解决环境污染问题的重要措施，是催生农产品加工新生态的重要手段，是消除质量安全隐患的重要抓手，是提高企业效益和农民收入的重要来源。
参考文献：
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项目：吉林工商学院大学生创新创业训练计划资助项目;环保进行时;201811261038X
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