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秸秆利用并非一蹴而就！ （鹤壁市汽爆工程技术研究中心，458000）
关键词： 秸秆 收集 资源化
贮存 纤维乙醇
连续汽爆
秸秆发电、秸秆纤维乙醇、秸秆气化、秸秆液体燃料、秸秆……等一个个光亮耀眼的秸秆利用项目，虽与当前最时髦的可再生清洁能源挂钩，各地也纷纷报出一个又一个年产5万吨、10万吨、20万吨……等秸秆利用项目的启动、上马、建成、投产，粗统起来总投资已超百亿之巨。但目前在全世界范围内还尚无一例达到年可持续300日生产的工业目标，那些曾报出秸秆利用的大项目，经细查目前尚无一例工业化秸秆利用项目能逃出昙花之运，即不用审记，也不用负什么责任，全当付了学费，最后请专家找一些非常充分的客观理由草草了之。衡量一个秸秆利用项目是否成功，不能只看它运作了几个月，说几句成功的大话便算成功。主要看其可否能达到年300日可持久的工业化稳定生产指标，以及可否实现当初专家在可行性研究报告中的预期效益，以及在可预知的时间内收回投资。 党的十七大提出又好又快的科学发展观，现就如何用又好又快的科学发展观，去指导秸秆利用项目的发展，提出如下观点供商榷。 1、秸秆收集 在我国实行的农业生产模式是30年不变的家庭联产承包制，在河南每户农民平均承包土地1.4亩，按亩产干秸秆1吨计算，每户可供出秸秆1.4吨，秸秆项目讲的是规模效益，一般常见规模为20万吨上下。当项目所需秸秆为20万吨时，当干秸秆装运损失按40%计算时，则需24万户农民约96万人，在短暂的秋收秋种季节，短时间内动员这千家万户，将体积巨大而分散的秸秆采用人工收集的方式，置自家抢收粮食抢种小麦而不顾，踊跃向秸秆利用企业交售秸秆。要形成这种局面没有别的选择，必须靠十分现实的利益驱使。而另一方面的秸秆收购企业还要派出大量人员，在短期内完成这以户为结算单元的24万笔交易，还要大胆的违反不与粮争地的原则，每年慷慨的付出75万元良田占用费，以750亩良田不种粮为代价去存贮这些不是粮食的易燃秸秆。 什么样的利益足可号召这千家万户的农民为己抢收抢售秸秆呢？有两条：其一秸秆价格必须接近粮价，为什么要接近粮价呢？这是因为用人工处理体大蓬松、杂乱无章的秸秆，其运输成本、装车费用、田间倒运费用巨大，而粮食其体积小相对密度大，收、装、运成本低，在目前秋收玉米无可适用机械化支持，农村青壮劳力大多外出务工，本来雇人收获粮食成本就已较高，且大忙秋收秋种季节里，连收粮都感到人手紧张时，更无人去雇人收获价低体大、费事麻烦的秸秆。如果收了粮食再去收秸秆，便要丢了西瓜，捡了芝麻，延误小麦播种的大事。实践证明若晚种小麦则会引起减产，为了不增加收获成本又不使下一季小麦减产，秸秆价格若不接近粮食，农民是不会踊跃交售秸秆的。从目前几个已形成无米之炊的秸秆项目的经历可以得出：不论在秸秆收购模式上使出什么样的创新方法，始终是不会打动当前很现实的农民。那么为什么能形成如今的尴尬局面呢？这是因为当初那些有资质的可研报告撰写单位，给项目做可行性研究报告的专家库里面，没有农民参加所造成的。一个大而分散的农民群体，是不会因几句带有外交色彩的现代化的花言巧语和若干具有自主知识产权的创新收购模式而动，他们要的是大量现金用于建设社会主义新农村。 秸秆利用项目首先涉及的是秸秆，涉及到秸秆就要涉及生产秸秆的三农。因此秸秆利用项目是涉农项目，需要掌握三农、了解农机。当一个秸秆项目的策划仅来自于没有任何临战经验，连几千吨秸秆收集都未曾收过、贮过组织过的发电专家、发酵专家、压型专家、工程专家、咨询专家之手，仅凭此，在从未曾有过小试、中试成功的秸秆收集经历，就冒然策划一个又一个年产5万吨、10万吨、20万吨……的秸秆利用项目，显然是对项目投资的不负责任，对项目投资的不负责任，则出自于产权人不到位，俗话说：花别人的钱不心疼。给了钱便出报告。 我国农民人多地少，田间地头间隙本就十分窄小，大秋时节，收玉米种小麦车来人往，其大量的玉米秸秆将无地自容。原来可一把火烧掉，这样一来即可将各种传代的病虫害进行现代化的火葬，又可将其变为钾肥。但现在政府从出于环境保护及建设社会主义新农村角度出发，实行秸秆禁烧，改用可将田间病虫害传代的传统土葬，秸秆可不经发醇处理，采用将传统与创新相结合的秸秆还田新方式处理秸秆。此种方式在倡导多年后，可显著提高各种病虫害的发生率，若过多施加农药去除病虫害，则形成对当今提倡无农药残留的绿色农业的挑战，最好的方法是将这些秸秆，以机械化方式快速移出田地，用于循环经济或经发酵汽爆制成有机肥后再还田。但多年来由于实施农业循环经济的主体远不如实施工业循环经济的主体实力强大，尤其是农机行业大多经济效益不佳，无力进行冒风险的独立原创性产品研发，而充满了跟随主义、拿来主义，习惯于做引进、消化、吸收。若无跟随无引进时，只有等待。一旦看到合适的产品，拿来一抄换个外型，报个实用新型专利，轻而易举的便拥有了完全自主知识产权，并庄严而激动的宣称别人用了几年开发的产品，自己仅用了几个月便开发完毕了，可谓名利双收。 其二是采用由法人组织使用高效《高速秸秆资源化收获机》，为农民免费收获玉米。并以每小时40亩以上的效率，以每亩3吨的秸秆约180元作为毛收入，平衡各方经济利益关系，即农民获得了免费收获服务；收获者获得了每小时近7000元的毛收入并付出每小时30升油耗的代价，秸秆利用企业在短暂的收获季节以每吨60元的代价（干时折合180元/吨）获得了全年足额的生产原料，改变了原来由千家万户农民送进收购点的坐商收购模式，变为采用机械化主动出击的行商生产模式，将存在于众多分散在小农户手中的秸秆，在巨大的收获服务利益驱使下，以机械化收获服务的方式收集上来，彻底走出秸秆用量越大，价格越高，众人拾柴无柴烧的怪圈，避免秸秆利用项目建成即赔、小则尚可、一扩即赔。 目前，《高速秸秆资源化收获机》已通过河南省农机局鉴定、河南省科技厅科技成果鉴定，并被河南省科技厅确定为高新技术产品。该机每小时理论收获45亩，油耗30升/h，可在收获玉米的同时收获秸秆并将其压缩打包，以减少运输费用，实现足量、低价、高效、及时收集秸秆的目的。 一个秸秆利用项目的规模，只取决于其秸秆收集的能力。例如秸秆发电项目，其发电能力不仅与发电设备容量有关，当发电机组容量一经确定后，决定发电量的只与秸秆收集能力有关。截止目前全世界尚无一家利用农业废弃物的秸秆，形成年300日可持续并网发电的秸秆电厂或其它什么秸秆利用项目，咎其原因，是它们在不具备先进的秸秆收集装备时，忽略了收集是秸秆电厂或秸秆利用项目的命脉，轻视农民的利益，乐观的认为只要对广大农民施以小恩小惠，敞开大门收购即可。它们在全世界无一个可持续上网发电实例的前提下，在没有落实好秸秆收获机械及贮存条件的前提下，未按科学发展观的要求，在没有取得一个点系统成功的基础上便随意上马一大批秸秆利用项目，至今无法按可研报告预期效益正常运作，造成巨大的、不可挽回的经济损失。一大批秸秆项目在秸秆收集问题上认为只要对农民组织动员的好，敞开大门即可坐享其成，他们不了解我国农业、农村、农民的小生产分散无序经营的特点，不下乡考察、亲身经历收获季节的农忙状态，便把自己用于赖以生存的生产原料，交与众多的个性化农民左右，将年上千万元的计划利润的决定权，交于广大具有不确定因素的农民控制，这其中的风险巨大令人瞠目，从目前的事实也印证了上述风险存在的真实性。 目前仅有国能单县电厂可连续10个月并网发电，原因有二：其一，它主要利用的是木材加工厂的下脚料树皮及树枝，属不需要收集的工业废弃物，而并非需要收集的广大的农业废弃物；其二，它的上网电价是在《可再生能源法》之前确定的，为0.7932元/度，远远高于目前秸秆发电上网价0.59元/度（河南），如果这个“秸秆电厂”没有上述两个原因，它同样逃不出亏损的厄运。因为它的“成功”逃避了秸秆收集这个目前并没有解决的问题。 在秸秆利用项目经过小试、中试后，企业家们要研究的便是如何放大项目了。就秸秆利用项目的工业装置放大而言，是一个纯专业技术问题，但要放大在目前无适用机械化支持，要牵扯数十万人集体行动的收集问题时，就决不仅仅是纯专业技术问题了。这里涉及到三农体制问题，属社会学范畴，是目前秸秆利用项目“小则可行、一大即赔”现象之所在，这犹如在养殖业中的一条规律：当人们养100只鸡的时候，非常轻松自信，在盈利的喜悦下请专家扩大鸡舍及鸡场设施，准备将饲养规模扩大到1万只，用曾有过100只鸡的饲养经验养1万只鸡，并估算建成后届时可扩大产值100倍，但当这1万只鸡进场后，才发现养1万只鸡的概念与养100只鸡的概念发生了巨大逆转，麻烦事一堆，并验证了古训：“鸡多不下蛋”。因此在秸秆利用项目放大时，秸秆收集是不可回避的重要因素。当忽略秸秆收集问题时，其项目建设资金的正常回收将变得遥遥无期，其财务成本、看守成本增加，导致资金链断裂，即便有了好的办法，也无力对刚建好的项目完成“技改”。 2、秸秆贮存 在我国广大一年两熟种植区，想要规模化利用秸秆，其玉米秸秆贮存模式，通过实践证明只能湿收湿贮。在这些一年两熟区域内只能快收快种，不比北欧丹麦及相近的我国东北等地一年一熟那样简单。由于少种一季，可有充分的时间与空间将秸秆置留田间，任其自然干燥，只要不着火，可随用随取，免除存贮占地所引起的巨大费用，但自然露天干燥存贮，其秸秆固定碳热值将随风干时间快速降解，对于发醇时其总干物质的降解将更加快而显著。由于玉米秸秆其叶片重量占其全株重量的76%，这些叶片干燥风化后，变得干而脆，其收集装卸时大部分损失落地或随风吹走，每亩能利用300公斤左右已经很不容易。而一些秸秆利用项目的专家在统计秸秆亩产时，过于“理论”化，认为亩产秸秆就是进场量，这将导致运输半径的巨大变化。而运输半径将与收集成本呈密切相关关系，又将导致收购量扩大，其单价随扩而高。 关于湿收玉米是一年两熟地区的历史特点，不可能因为一个秸秆利用项目的要求用干秸秆而改变为干收。在目前玉米的机收率只有2%，不能像小麦机收普及的原因是：自1921年以来一直沿用至今的只收穗不收秸的辊式玉米收获机的收获质量太差，这种产品过早不能收；过晚也不能收；陇距不对不便收。虽达国标，但不达“农标”，且不能实现全株收获与完全不对行收获。它因固有的原理原因，不被长期以来形成精耕细做的我国广大的个体农民所接受。地是广大个性强而分散的农民而种，农机必须无条件服从种地的农民。在地少人多的今天，当他们的收入大部分集中在收获上时，他们接受不了机收玉米那落地的金黄玉米籽粒与土地颜色之间的视觉冲击力。当一个玉米收获机不被地主接受，只有政府、监管部门的许可证，而无地主的许可时，无论它取得了多少自主创新、专利、大奖、免检，都不能进入地主之地收获玉米。虽小麦机收也有落地籽粒，但由于小麦籽粒的外观颜色与土地颜色差别不大，农民相对可以接受。目前全国小麦机收率已达80%以上。但截止目前，全世界所有小麦收获机也与玉米收获机一样，只收粮而不能收秸，且小麦机收时留茬高度为了节油则越来越高，机收过后，将脱粒后所剩无几的麦秸吹送田间，此时秸秆利用单位又请来没有农民参加的专家团灵机一动，不经实践便大量购置捡拾打捆机，设想跟在小麦收获机后，捡拾这残留的小麦秸，可万万不曾想到，原来两熟地区的农民在未收小麦时，已在小麦地里早已点播了玉米，此时麦地里的玉米已破土发芽，农民不允许由拖拉机拉的捡拾打捆机再下地作业，即便未点播过玉米的土地，农民也不会无偿地把自己的良田让给秸秆收集单位，做一些与种地无关且肆意碾压的事情，即便张家的同意，其相邻的李家也不会同意，深怕误压到自家已出苗的良田。虽小麦可以直接干贮，但在没有出现小麦全株收获机时，即收麦的同时也收秸的《高速秸秆资源化收获机》时，便无从谈及小麦秸秆的规模化利用。 在目前的两熟地区，收获玉米只能采用《高速秸秆资源化收获机》进行湿收，但湿收时，由于青玉米秸同时被粉碎打包，若不在4小时内进行无氧青贮，便会快速升温而腐烂，因此湿收湿贮对应的则是青贮，依目前的科学手段分析，唯青贮一条路可走，因为谁也付不起在4小时内，将数以万吨的青湿秸秆干燥至含水率12%以下的干贮标准，所引起的巨大能耗与费用。 青贮在我国已有近200年的历史，原理简单、操作方便，其技术原理早已不需论证。由于其在青贮过程受乳酸菌的保护，青贮两年可不变质，其各种底物质的降解速度较低，青贮时每立方米容积又可贮500～600公斤秸秆，贮存密度较干贮高出近10倍，可节约大量贮存用地。青贮时，其湿度大致在50%以上，不会燃烧，没有消防费用。有关青贮的各种方法和优点，在各类教科书中已有论述，这里将不在赘述。 青贮后因富含乳酸菌，可方便的转为乙酸产生沼气或经汽爆后发酵生产纤维素乙醇，也可采用热电联产模式，用每天发电的尾热去干燥青贮秸秆，进行自干燥直燃发电或通过湿秸秆热裂解气化，再将粗燃气引进原直燃锅炉，可同时避免直燃时秸秆重金属融熔在炉体上的技术难题，也可直接用于养殖业。从目前的情况可以得出：若在一年两熟地区建设秸秆利用项目，顺应其收获特点，保护好已收获入场的秸秆，降低秸秆在贮存过程中能量的降解损失，以最少的秸秆实现尽可能多的能量转换，就目前而言非青贮不可，别无它路。 而目前，大多研究非粮燃料乙醇试验，均在干秸秆上进行，但若在北京以南广大一年两熟地区上非粮乙醇项目，便不会收集到工业级的上万吨干秸秆，若此时再意识到只有青收青贮时，由于原料成分所引起的工艺变化，将导致以前在干秸上所做的干秸各种试验失去意义，因此贮存方式的不同对今后的秸秆利用项目将产生重大技术工艺影响，而目前很少有人涉足这方面的研究。 3、生物质资源利用应遵循科学发展观
不同的生物质资源利用的方法，决定了其项目是否具有可持续发展前途。在生物质能源利用领域，其判定的方法是依据生物质转化前后，其净热值是高、是低、是负；以及转化前后的货币价值是增值、是保值、是负值；转化前后净热值高、货币价值高及环保污染少的可放大项目进入工业化。否则说明目前的转化技术方向存在误区，应继续研究。不应因政治原因或个人喜好、专业方向、外国人做了没有、专家说了什么、大企业做过与否为依据，做些根本收不回投资环保差的赔本项目。就目前一些秸秆利用项目，在技术上尚可实现能量或正、或负的转化，但若离开补贴，则根本不能存活，可项目单位还在一味的不惜代价要求国家进一步扩大补贴，延缓项目的结束。一个项目若非但不能赢利，自身连一点点造血功能都没有，全靠输血扶贫活命，尽管它通过了可将生物质资源吃干榨尽的高级别科技成果鉴定，尽管其环保、可再生清洁能源、拉动地方经济、方向正确、有权威机构的专家出具的可研、可行等一个个科技噱头在身，但由于项目本身的实施，已造成了资源与货币的浪费及环境的污染，因此失去了存在的必要，以减少项目经费长期无望的投入，以及继续扩大国家财政负担。
生物质天然气是从沼气分离而来。在进入B-CNG20Mpa加压过程中，由于液化CO2临界压力只有7.38Mpa临界温度31℃。因而会在20Mpa压力前很方便的顺带将CO2液化分离，而不是常规的CO2去除。生物质天燃气的气体成分比化石天然气单纯，用目前的数控装备可制造的气体主要成分为CH470%、CO228%、H2S
2%。液化分离CO2及去除H2S后的CH4为优质天然气，且高于国家车用天燃气（CNG）的标准。因此可100%的替代汽油，而不像燃料乙醇非与汽油勾兑，捆绑形成伴旅后，才可进入车载能源那样复杂，或象生物氢能源进入汽车由于远不如CNG普及，还尚需巨大的市场推广宣传费用及车辆改装普及。
每公斤秸秆通过B-CNG可转化能量在目前已知的生物质能热量转化中居首，成本最低，每公斤生物质原料（秸秆）赢利最高。制取生物质天然气的原料来源广泛技术稳定过程简单，无须象甜高梁、木薯、油料作物等进入能源转化，需增加巨大的种植成本和易引发与粮争地的后患。生物质天然气在突破设备瓶颈后，象非粮乙醇汽油、生物油、生物热解油、生物氢动力能源、秸秆发电等一大批低热转、高成本、过程长而复杂的生物质转化方式，由于不符合科学发展观均已经走到了尽头。
为应对车用能源紧张，我国从2002年逐步推广乙醇汽油。但后来才明白不与人争粮而改为非粮乙醇，后来又明白其持高的成本，使之自身难以维持。由于已投入巨资研究、开发、建设，目前还固执的认为，只有将生物质转为液体乙醇才可部分替代汽油这一条路可走。由于生物质转化方向出现失误，违背了科学发展观，使之巨大的投资回归无望。
由于数控连续汽爆设备与数控脉冲回流高效沼气发醇设备的制造成功，将以前用传统堆沤预处理方式其效率低、进出料劳动强度大、不能实现工业化自动运行的生物质天然气，推进到生物质转化效益最好的前位。数控连续汽爆不同于人工热喷工艺。它可在0.00875秒的爆速下，方便的以最低的能耗准确定量的将秸秆爆至浆状，为其取得较高的甲烷得率奠定了传质条件。由于秸秆等生物质在发酵消化前变为液相浆状物，使其进出消化器方便、浮渣少、物流消化过程顺畅，其活性泥回流接种、混质脉冲传质、PH平衡、发酵温度等均在计算机控制下运行至最佳点，使其单位容积产气率得以大幅提高至8m3/m3.d，全生产过程为静态全封闭数控运行，实现无人化管理，使生物质天然气在先进的数控装备保障下进入现代化工业大生产变为可能。关于汽爆的详细介绍可登陆网站http://www.gentle-st.com/qbcq
。 目前，鹤壁市正道重机厂在农业部可再生能源重点试验室、河南农大的主持领导下，正稳健的推进该项目的产业化进程，预计2008年将建成世界上第一座B-CNG加气（母）站。实现生物质资源高热值、高价值的向车载能源工业实用方向低成本科学转化。 |
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