「秸秆生物」农村秸秆的“华丽变身”

今天，山东创新网分享「秸秆生物」农村秸秆的“华丽变身”。

农村秸秆处理一直是个“老大难”问题。由于附加值过低，常常作为青饲料或者干脆“一烧了之”，资源浪费的同时造成了严重的环境污染。
位于黄河三角洲腹地的山东宝力生物质能源股份有限公司以当地秸秆资源优势和新农村建设需求为根本，联合东营市牛庄镇，围绕秸秆废弃物利用和社区新能源供应两大核心，建成国内第一家产业化运营的大型秸秆生物质燃气循环产业链。项目整体达到国际先进水平，实现了社区生活用能由传统秸秆、煤炭模式向管输生物气的重大转变，成为社区环境美化、清洁能源应用的典型示范。公司“秸秆高值化利用技术集成科技惠民示范工程”被列为山东省和东营市的科技惠民计划重点支持项目。
近日，东营市科技局带领记者走进宝力生物质能源公司及其牛庄循环能源农业示范园，探寻秸秆的“华丽变身”。

高效环保 “小”秸秆有大作为
“农户收获后的秸秆经过粉碎预处理，进入这两个大罐里进行厌氧发酵，发酵后产生洁净的生物气，再经脱硫脱水后输出成品气，成品气经过净化提纯，一部分变为燃气供应给用户，另一部分可贮存起来用作车载CNG燃气。”在牛庄循环能源农业示范园，公司技术人员指着两个白色巨大罐体向记者介绍：“整条产业链全闭合，不会有任何的废气、废水排出，仅会产生成品气和秸秆发酵后的沼渣，沼渣做生物肥可有效代替化肥、农药的使用，无任何污染，真正的“取之于田、用之于田”。
“煤炭、石油、天然气都是不可再生资源，燃烧利用过程会或多或少的产生污染，而且总有一天会枯竭。以秸秆为代表的生物质资源却能够永续发展，在保护环境的同时有效调节我国的资源结构比重。”宝力生物质能源公司总经理张元成介绍，秸秆的沼气转化成本低、效率高、效果好，且能够大面积推广和复制。我国每年农业产生秸秆8亿多吨，目前秸秆利用主要集中在五大方面：工业原料、肥料、饲料、燃料和食用菌的基料。而在这五项利用途径中，秸秆作燃料是目前综合利用中占比最大，也是最具有推广性的利用方向。
“秸秆综合利用、循环能源农业一直是公司的产业主线和科研方向”。张元成告诉记者，公司依托省级生物质燃气技术中心和院士工作站，大力实施产学研结合，通过与中科院、中国农科院、清华大学、山东省科学院、澳洲昆士兰大学、荷兰自由大学等专业院所合作，全面整合国内外先进技术，重点开发规模化秸秆生物气技术，完成了核心技术秸秆预处理用微生物水解酶的开发利用，实现了全混式秸秆生物气生产工艺及输配技术的中试和放大生产，产业水平和产品品质得到全面提升。形成国际先进的原材料生物预处理技术、可控温、酸碱度的菌种调节技术、进口发酵装备控制系统和自动调节储供气系统，使吨秸秆产气率提高一倍的同时单位气成本降低40%，沼液全回流技术实现产业链零污染、零排放。公司目前取得实用新型专利14项，发明专利2项。
“沼气的主要成分与天然气相同。如果将8亿吨秸秆完全转化成沼气，可产3200亿立方米，经净化提纯后至少可获得含甲烷95%以上的天然气2000亿立方米，超过全国一年的用气总量，就能轻松解决我国清洁能源天然气短缺的现实问题”。张元成说，秸秆在我国的分布广泛，完全不用担心原料问题，如果项目能够大规模的推广使用，这对改变我国的能源结构，减少环境污染，推动清洁能源汽车发展有极大的推动作用。

惠民增收 社会经济效益双丰收
在牛庄循环能源农业示范园，宝力生物能公司已建成了国内首套秸秆生物气300万立方米/年规模化装置和社区输配气系统，产能可满足10000户的新农村社区供气，剩余部分输送到CNG加气站为汽车加气。目前通过自建管道输气系统已为陈庄社区1000户连续、稳定供给生活用气300天，实现了社区生活用能由传统秸秆、煤炭模式向管输生物气的重大转变。
“干净、方便，而且比以前烧煤气便宜了不少。”陈庄社区的居民耿国华给记者算了一笔经济账：“我们一家四口人，以前炒菜用煤气，一个月烧一罐，差不多是80块钱，而且烧水都是用电，不舍得用煤气。沼气价格低，一个月烧水、炒菜也就是40块钱，比以前便宜了一半。”不仅如此，耿国华种植并承包了八亩地，以前收获后的秸秆只能烧掉或做青饲料，“今年的秸秆可以卖给宝力生物能公司，也能跟他们换沼渣做肥料，比化肥好用。”
作为牛庄镇政府和宝力生物能源的合作项目，秸秆生物质燃气与生态循环综合利用示范项目是促进陈庄社区新农村改造，确立建设的生物质能源循环农业示范项目。旨在通过实施乡村清洁工程，创建生态文明示范县和示范村镇，建设现代、生态、低碳的新农村，促进循环农业、能源农业发展。
“以单户产生的废弃秸秆量3吨计算，焚烧排放二氧化碳5.4吨并形成PM2.5污染；1000户的集体秸秆量在3000吨以上，如全部循环利用即可减排二氧化碳5400吨，秸秆能源化利用后产出生物燃气约135万方，可替代化石能源950吨，实现节能减排”。公司工作人员介绍。
据了解，陈庄社区生物质能源循环农业示范项目每年可利用1.05万吨农业废弃秸秆，每吨按200元计，每年将增加当地农民收入约200万元。同时杜绝了因秸秆焚烧产生的环境污染问题，减少二氧化碳排放约2万吨。项目示范种植园区及有机蔬菜大棚园区共计2000亩，为生物气项目提供生物质原料，同时沼液和沼渣作为有机肥料应用于园区作物和大棚有机蔬菜的种植，形成循环能源农业产业链，具有良好示范作用。据测算，利用“玉米秸秆—生物气—有机肥”产业链，可替代民用及车用天然气100万立方米，生物气发电700万千瓦时，年产有机肥0.7万吨。

复制推广 可持续发展的大能源
除了在牛庄镇，宝力生物能公司正在乐陵规划建设全国最大的秸秆生物气产业化装置，目前已建成年产500万立方米生物气装置，2016年预计将建成3000万立方米产能，年综合利用秸秆10万吨以上。项目引进欧洲先进技术、装备和自动化控制系统，反应效率和控制水平进一步提高，除满足乐陵市8个城镇化社区共计6万人的生活燃料需求外，可进一步通过管道、罐装等模式辐射周边，服务传统农户、工业用气、市政燃气、城市交通、电力能源等。
张元成告诉记者，项目通过牛庄镇试点和乐陵市产业化示范，完全可以在全国各地进行复制推广，公司已经逐渐形成了分布式建设模式和商业推广模式。
分布式建设以十公里秸秆有效收储半径为最佳范围，建设年产1000万方沼气装置可满足5000户居民日常燃气、用电、采暖及厂区生产内部自用；商业推广则采用气、热、电、肥联产模式，农业废弃秸秆经生物质发酵产生粗制气、废液和废渣,不同纯度标准的生物燃气可直接供给户用或者发电,电能不仅可供生产,还可并入国家电网产生经济效益;发电产生的热能可为社区供暖，同时可导入余热锅炉用于有机肥干燥从而实现热能循环利用;发酵废液和废渣可作为肥料用于绿色农业。
“与传统沼气产业相比，循环能源农业产业链采用工业技术和规模产业化实现秸秆的生物气化，实现了传统浪费最大的秸秆资源的充分利用，在农村引进工厂化管理模式保障装置和城市化清洁能源供应服务体系长期连续稳定运行，并可进一步带动饲料、养殖、生物肥料等产业的发展，对促进农业一二三产业融合具有显著推动作用。”张元成说，随着污染的加剧、资源的紧缺和新农村建设的需要，生物质清洁能源将迎来发展的真正春天。公司将坚持“服务城镇化、气化新农村”，立足黄三角，辐射冀鲁豫皖等省区，大力推进产业复制，实现规模持续扩张，到2030年共建设新农村社区生物气装置300套，服务社区居民300万户以上，达到年产10亿立方米生物气规模，占国家规划生物气产能的2%以上，替代标煤70万吨。