一种典型的秸秆处理模式

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     近年来秋冬季节,我国北方各地雾霾频发,焚烧秸秆便是雾霾的起因之一。据统计,我国秸秆产量已达到7~8亿吨/年,每到收获季节甚至会出现 “村村点火、田田冒烟风景令人头疼。

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一、秸秆处理的一般方法

据研究,农作物秸秆平均含氮0.6%、磷0.3%、钾1.0%、碳40%~50%,热能大约相当于标准煤的一半。目前秸秆主要的处理方法有:

秸秆还田,优点是操作简单、肥料资源得以直接利用,缺点是秸秆分解转化周期长,热值无法利用;

用作饲料,缺点是秸秆消化率低;

发酵制沼气,优点发酵后产生的沼气沼渣具有较高的经济、环境和社会效益,缺点是用普通发酵罐会出现上层结壳严重和出料困难的问题。

二、青浦现代农业园区农业废弃物处理中心的处理模式

青浦现代农业园区位于上海市青浦区。园区的秸秆处理流程如下图所示:

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      从图中可以看出,整个厂区主要由四个部分组成,即秸秆预处理、干法厌氧发酵、有机肥加工利用和沼气净化利用。

秸秆预处理部分主要是对秸秆进行收集、存储和破碎干法厌氧发酵利用广泛存在的厌氧微生物将秸秆中有机物作为其营养源,将农业废弃物秸秆转化为沼渣和沼气的过程有机肥加工利用部分通过好氧堆肥进一步稳定脱水沼渣,使其达到农用有机肥标准,并经过出售有机肥获取收益沼气净化利用部分去除沼气中的硫化氢和水分,确保满足沼气发电机用气标准。

沼气发电机产生的电量不仅能够满足整个厂区的运行等用电,多余的电能还能够上传国家电网获取收益。

厂区处理的秸秆都是来自农业现代园区,所以厂区的唯一支出就是运行费用,收入来自政府补贴、发电上网和出售有机肥。厂区每天处理12吨秸秆,可生产9吨有机肥和2500m3沼气,70%的沼气用于发电上网。具体见经济效益分析表(表1)和收入比例图(图3)。

1 经济效益分析表

项目

单价

总量

收入

运行费用

300元/吨

4200吨/年

-126万元/年

政府补贴

300吨/年

4200吨/年

126万元/年

发电上网

0.75元/度

98万度/年

73.5万元/年

出售有机肥

600元/吨

3150吨/年

189万元/年

总计



262.5万元/年

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三、厂区的灵魂——干法厌氧发酵系统

干法厌氧发酵系统是整个农业废弃物处理中心的核心厌氧发酵,也就没有机肥和沼气该厂区采用上海济兴能源环保技术有限公司所提供的DH型干法厌氧发酵技术,该技术是上海济兴公司以国外先进的干法厌氧发酵技术为基础并融合了国外主流有机垃圾干法厌氧发酵技术的优势开发的可处理含固率高达20-35%的物料

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DH型干法厌氧发酵技术的主要优点如下所述:

四、总结

青浦现代农业园区选择干法厌氧发酵技术作为园区农业废弃物的资源化利用技术手段,既产生沼气能源,又获得沼渣等高效有机肥料原料,利用秸秆干法厌氧发酵制取沼气是一种多层次利用秸秆废弃物的途径,且以此形成以秸秆——沼气——有机肥为纽带的复合生态工程,为资源循环利用提供了新的标杆案例