农作物秸秆综合利用必由之路能源化、规模化开发利用项目立项报告书-学位论文

1、农作物秸秆综合利用必由之路一能源化、规模化开发利用 四川美日佳生物质能源有限责任公司开发利用农作物秸秆项目报告书我国是一个农业大国，各种农作物秸秆分布广泛、种类繁多、产量丰富、年 年再生，年产秸秆量已达7亿吨以上，居世界各国之首。同时随着农作物年年增 产，每年秸秆产量以5%-10%勺速度增加，是一个无比庞大的生物质资源。四川有8000多万人口，农业人口占75%农村可耕地达1亿亩之多，年产油 菜、小麦、水稻、玉米等各种农作物秸秆高达5000万吨左右。一、秸秆处理的现实多年来，老百姓对秸秆的处理除少部分用作炊事、饲料及食用菌基料外，大 部分均采取一把火烧掉，由此导致大气污染、灰霾严重、引发交通事故

2、、诱发火 灾，并破坏土壤结构，造成农田质量下降。人民日报生态论苑严正强调：治霾必 须治秸秆！近几年来为禁止焚烧秸秆，从中央到地方纷纷采取了越来越强硬、严厉的秸 秆禁烧政策。每年元旦一过，各级政府便调整班子、层层布置、制定措施、督察 落实。特别是3月-11月，长达大半年的时间，每一级政府都要抽调大量的人力、 财力、物力，专门围绕秸秆焚烧，严防死守、围追堵截、罚款扣分、罢官免职。 虽收效明显，但这种以禁代用的方法，却并未从根本上杜绝秸秆的焚烧。老百姓 依然是“白天禁，晚上烧；平原禁、山区烧；当时禁、过后烧；公开禁、暗里烧”， 成为令众多领导者头疼的一大难题。二、秸秆回收利用的现状然而，大气污染治理

3、一一迫在眉睫！禁烧秸秆一一势在必行！为了有效禁烧秸秆，中央陆续出台了一系列针对秸秆综合利用的配套措施，提出了 “政府主导、企业主体、群众参与”的十二字方针，引导和支持企业、农户探索秸秆综合利用 的各种途径，变废为宝。几年来，各地在探索秸秆综合利用的过程中，纷纷动脑 筋，想办法、搞研究、做实验，虽取得了一些效果，但总的来讲收效不大，秸秆 利用的量极其有限：1、秸秆直接还田这是眼下最简单、最普及的一种方法。秸秆还田虽可增加土壤肥力，但由此 带来的病虫害高发态势却使人们始料不及。为治病虫害，不得不加大高毒农药的 喷洒，致使粮食污染严重。再加之秸秆自然腐烂过程太长，导致土壤跑风漏风、 种子发芽率降低、

4、产量下降，农民深受其弊，非常抵触。科技日报记者斗胆呼吁： 紧急刹住秸秆还田风！2、秸秆作饲料和食用菌基料秸秆作饲料也是秸秆利用的一种途径，但一是对秸秆的选择性强、要求高，二是用量非常有限。据统计，秸秆用于饲料的利用量，仅占整个秸秆产量的2%左右。秸秆作食用菌基料亦是一种正确途径，但只能针对一些普通的食用菌，在基料中添加一定比例的秸秆碎料，其用量目前也仅占整个秸秆产量的3%左右。3、秸秆作建材秸秆作建材虽技术成熟，工艺设备配套，但因其成本高、市场适应性差，导 致前几年进入这个领域的企业早已经历惨败，铩羽而归。4、秸秆发电秸秆发电应是今后探索钻研的一个方向，但是从目前秸秆直燃发电和气化发 电两种发

5、电方式来看，均由于秸秆收集运输成本大、综合成本明显高于销售电价 而导致相关企业早已陆续关停并转。正由于秸秆综合利用的艰巨性和复杂性， 一些科技型企业纷纷借鉴国外先进 国家的经验，独辟蹊径，探索秸秆综合利用的新道路。三、我公司进行秸秆能源化利用的情况四川美日佳生物质能源有限责任公司正是基于这样一种认识，结合20多年来在生物质能源开发利用领域内的经验和体会，历经磨难、刻苦攻关，进行农作 物秸秆的能源化开发利用工作，并已取得了重大的进展。可以毫不夸张地说：美 日佳公司的技术及装备一经推广普及能从根本上解决数量庞大的各种农作物秸 秆的出路。我公司多年来致力于农作物秸秆的能源化利用，与西南科技大学、四川

6、农业 大学、中国绵阳科技城工业技术研究院的专家、教授一道，通过不断地探索、 创新，现已能将各种农作物秸秆转化成固体产物生物炭，气体产物一生物质 天然气、液体产物一醋液和焦油，并由此开发出一系列市场适应性强、高附加值 的产品，具有广阔的市场应用前景和良好的深度开发空间。目前，利用我公司的技术及装备，能成功地将 3吨秸秆（干）转化成一吨秸 秆生物炭（固态物）、一吨秸秆醋液及焦油（液态物）、一吨生物质燃气（气态物）。 3吨干秸秆的收购价值最高约1000元，但转化过后（仅粗加工），可获价值为：一 吨秸秆生物炭2500元，一吨秸秆醋液及焦油1000元，一吨秸秆燃气约1500n31500 元，总价值达50

7、00元，除去各种成本因素，可获利1500元以上，极大地增加了 其利用价值。若进一步深加工，其价值更高。我公司已开发的产品有：A、秸秆生物炭（固态物）1、工业上冶金炭、保温剂、二硫化碳、四氯化碳等。2、民用上卫生盘香、烟花鞭炮、烧烤用炭、取暖用炭、冰箱、居室除臭除异味炭等。3、农业上炭基复合肥、炭基专用微肥、炭基保水抗旱剂、饲料添加剂等。4、环保上土壤改良剂、土壤重金属污染修复剂、水质处理剂等。B、秸秆醋液和焦油（液态物）1 、植物生长促进剂2 、纯天然杀虫灭害剂3 、果木杀虫剂4 、养殖场除臭剂5 、盐碱土改良剂6 、饲料添加剂C生物质天燃气（气态物）1 、管网输送民用燃气2 、锅炉用燃气3

8、、干燥用燃气4、发电5 、车用压缩气6 、工业生产加热用气由此可见，秸秆不仅不是一种废弃物和制造大气污染的元凶，而是一种宝贵的、具有多种用途的生物质能源优质原料。四、我公司开发利用秸秆的基础及实力省委书记王东明2014年10月针对美日佳公司在农作物秸秆能源化利用道路 上所取得的成就，高度赞扬美日佳公司员工“为国家、为社会做了一件大好事” 并郑重指示：“美日佳这个模式不仅仅要在绵阳推广，更要在全省推广，将来还 要向全国推广！”目前，美日佳公司一一1 、和西科大环境、材料、生命学院、川农大、西农大专家、教授长期紧密 合作。2 、拥有四项国家级专利技术，另有 2项发明专利技术已受理、审查、通过， 并

9、有2项发明专利报批；3、 被列入四川省重点节能低碳技术推广目录（第一批），是四川省目前唯 一一家秸秆能源化利用技术推广企业；4、是“四川省大气污染防治产业行动联盟”发起人之一；5、获“ 2013年中国最具改革创新型企业”荣誉称号；6、是“四川省新能源产业促进会”理事单位；7 、被绵阳市人民政府授予“绵阳市农业秸秆综合利用示范基地”；8、获国家发改委“农作物秸秆能源化利用中央专项建设资金”支持；9、获四川省经信委“绿色低碳项目专项扶持资金”支持。五、目前工作状态及下步工作计划面对“大气污染防治”这一艰巨任务，我公司遵循省委书记王东明“加快发 展、普及推广，做大做强”的指示，承载四川省重点节能低碳

10、技术推广目录 的重任，几年来，努力克服种种难以想象的困难，攻克一个又一个的科研课题、 难关，成功地迈出了农作物秸秆能源化、规模化的第一步：在绵阳市游仙区魏城镇建有“利用农作物秸秆年产一万吨生物质能源产 品”示范基地；在绵阳市涪城区、江油市、三台县、德阳市的绵竹市兴建“年利用秸秆 五万吨”规模的分公司；在绵阳市游仙区徐家镇、刘家镇、魏城镇金华村、经开区松垭镇、盐亭 县云溪镇临江村、麻秧乡、北川县永安镇、射洪县太乙镇兴建“年利用秸秆一万 吨”规模的分厂。以上十三处秸秆收储利用场地总计应投入基础建设资金计1.16亿元（包括场地、基建、厂房、前处理设备、后加工设备等）。目前已完成投资计4500万元,

11、全面建成后当年可收集利用秸秆 20余万吨，生产各种产品5万余吨，可创产值 2.12亿元、创利税4180万元，安排富余劳动力1100人。并可获国家财政直补秸 秆能源化利用专项资金1800余万元。同时由于实现主产物一生物炭和副产物一 烟气回收醋液、焦油和燃气的全面利用，可减排二氧化碳30万吨，氮硫化合物7500吨，最终实现生态效益、社会效益和企业经济效益的同步发展。在秸秆开发利用系列产品中，我们主要立足在卫生盘香、机制木炭、工业炭 粉、农业炭肥及环保产品方面，并相继与下游相关联企业签订了大宗供销合同， 形成了原料收集、储备、干馏炭化、烟气回收、深加工、进入市场销售等一套完 整的产品供销网络体系。六

12、、农业炭肥作为公司主导产品1 、农村面临的严重状况在美日佳公司整个秸秆能源化、规模化利用发展规划中，最重要的、最具市 场规模发展前景及长远利益的，当属秸秆干馏炭化用于生产农业炭肥、土壤改良 剂等生态农业产品项目。我国是一个具有13亿人口的农业大国，农业是我国第一产业。在长期依赖 于化学农业生产的大背景下，化肥、农药是农业生产的主要生产资料。虽然能解 决了人们的温饱问题，但它所带来的严重负面影响，已经成为社会关注的热点、 重点和难点。据国家农业部统计，我国用占世界 7%勺耕地养活了占世界22%勺人 口。但是，我们却使用了占世界 30%勺化肥。目前农村点源污染与面源污染并存，生活污染与工业污染叠加

13、、新旧污染与 二次污染交织，城市污染向农村转移，土壤污染日益严重。化肥和农药的使用量 年年大幅上升，化学肥料残留和有机磷农药咼毒残留达60%左右，并随着所带来的土壤板结、水土流失而流入江河、湖泊中，直接影响到人畜生活健康及安全。2 、积极应对的有效措施全国政协委员张全国振臂高呼：发展低碳高效农业已成当务之急！中国工程院院士陈温福教授慷慨陈词：“以生物炭为核心的农林废弃物资源 化综合利用，未来将成为我国最具发展潜力的战略性新兴产业，为国家粮食安全和农业可持续发展作出贡献”更令人深思的是：最早发明化肥和农药的日本，却早在数年前就明令禁止使 用化肥、农药，转而大量开发利用农业炭肥以及炭化烟气回收产物

14、一一秸秆醋液 代替化肥和农药广泛用于农业、林业种植及水质净化处理。而通过农业秸秆能源化转化所开发出的农业炭肥系列产品，则能有效解决这一世界性的难题。（1）大量利用农作物秸秆，彻底消除农业废弃物对环境破坏的影响。（2）改良土壤，改善其透水、透气、保水功能。（3）有效利用畜禽粪便，增加土壤有机质含量。（4）减少和最终取代化学肥料使用。（5）吸附和降低土壤中有害物质残留，修复污染土地。（6）减少和抵御有机磷农药对农作物的伤害。（7）提高农作物产量，增强农作物品质。（8 ）减少农民对土地的投入。（9）大大减少温室气体的排放。延边大学全顺子教授经过 20多年的研究证实：施用农业炭肥与化肥相比， 小麦增产

15、10%以上，玉米增产13%以上，大豆增产15%以上，蔬菜增产18%以上。 更重要的是，使用农业炭肥后的粮食、蔬菜和瓜果，无毒、无害、洁净、卫生， 是人类保护自身健康、维护生存发展的明智抉择。3、农业炭肥用于本省生产的可观效应四川省有8000万人，农业人口占总人口数的75%可耕地上亿亩，每年产各 种农作物秸秆5000万吨。若能将其中20%吉秆（即1000万吨）制成秸秆生物炭，可生产炭基复合肥及土壤改良剂 300万吨以上，消化利用畜禽粪便100万吨，可 供30%勺耕地（约3000万亩）使用。按每亩增产10%计算，可多产安全粮食300 万吨，增创直接经济效益 60亿元。同时，由于使用生物质炭肥，可减

16、排二氧化 碳900万吨，减排其他氮硫化合物 30万吨，实现生态效益、社会效益和经济效 益的全面丰收。综上所述，我们认为：秸秆炭化还田应属秸秆综合利用众多项目中最具发展 前景的产业。秆秆能源化开发产品在工业、民用上的使用毕竟有限。而秸秆从土 壤中来，将其改变形态，变成一种碳组织回到土壤中，则是一种永续循环利用的 良性途径。将其制成各种炭基肥，施用于耕地中，既能改良土壤，保持地力，又 可保障粮食安全生产，同时可改善环境状况，遏止环境恶化，更可起到破解秸秆 焚烧难题，维护生态环境和发展循环经济的根本作用。七、中央及地方各级政府的高度重视党的十八大五中全会第一次完整地提出了 “绿色发展”的理念，强调生

17、态安 全，全面推进美丽中国建设。中央十三五规划建议更将生态建设提到前所未 有的高度，明确指出：推动建立绿色低碳循环发展产业体系，加大环境治理力度， 深入实施大气、水、土壤污染防治行动计划。健全从农田到餐桌的农产品质量安 全过程监管体系、现代农业科技创新推广体系。四川省大气污染防治工作领导小组发文要求全省各地紧急落实“以用促禁， 以补促禁、以责促禁，以罚促禁”四大举措禁烧秸秆。更重要的是，由国家发改委，财政部、农业部、环保部于2015年11月联合发文关于进一步加快推进农作物秸秆综合利用和禁烧工作的通知（发改环资【2015】 2621号）中，第一次提出“大力推广秸秆生物炭还田改土技术”、“支持 生

18、物质能、商品有机肥等新技术的产业化发展”、“鼓励企业开发先进适用的固化 成型、炭、气、油联产等新装备”等理念及要求，以及在税收、金融、土地、电 价等方面的诸多优惠扶持政策，将对从事秸秆综合利用的企业起到极大的推动和 激励作用。八、公司下步战略规划综合前阶段的工作，结合国家的配套政策，综观今后的行业发展趋势，我公 司初步确立了以下的总体发展思路一一1、在绵阳市游仙区魏城镇公司生产场地建立“农作物秸秆能源化利用技术 研发推广示范基地”，从秸秆收集、储存、铡切、除杂、烘干、入炉、干馏、烟 气回收、降温、出炭、初碎、装包到秸秆炭深加工制作成卫生盘香、工业炭粉、 机制木炭、农业炭肥、土壤改良剂、养殖场除

19、臭剂等产品，形成一整套切实可行 的秸秆利用操作、观摩、学习、推广体系。2、完善现有4个分公司的基本建设投入，分别形成一到三年时间达到年利 用秸秆5万吨、生产农业炭肥、土壤改良剂等 1万吨的规模。3、完善现有8个分厂的基本建设投入，分别形成年利用秸秆 1万吨、生产 秸秆生物炭2千吨的规模。4、遵循“四川省重点节能低碳技术推广目录”要求，以魏城示范基地为技 术推广样板基础，在全省范围内选择秸秆资源丰富、当地党委政府高度重视的区、 县，采取公司和当地有识之士共同投资的方式，建立分公司，由当地人士出资， 公司投入全套专利、专业设备、技术、管理方案及产品，市场统一管理、统一提 升，形成集团化、规模化、网

20、络化运营体系，避免商业性恶性竞争导致市场混乱 良莠不分的局面出现，影响整个秸秆能源化利用工作的有序有效健康发展。5、为更好地贯彻执行省委书记王东明要求我公司“加快发展，普及推广、 做大做强”的指示，有利于普及推广工作加快进展，我公司将寻求有志于投身农 业生态发展和可再生能源开发的战略合作伙伴，遵照国家发改委“加快先进技术 推广工作”的指示精神，在省会中心一成都市区，共同建立“四川省农作物秸秆 综合利用技术推广中心”，通过政府、政策、网络、社会等各个渠道，宣传、推 广、普及秸秆综合利用知识、技术装备等，并在稳定现有市场的同时，继续开发 新的市场。九、技术推广战略方案为有效推进农作物秸秆能源化利用

21、工作有序、规模进展，最大化地利用农作 物秸秆转化成工业、农业、民用、环保等领域产品，公司根据目前秸秆资源分布 及市场产品需求等情况，确立了“分公司一分厂一合作社”三级推广方案。A、推广“利用农作物秸秆兴建年产一万吨生物炭、气、油、液分公司” 投资基本方案如下：、总投资及时间总投资计1500万元，从场地落实、资金到位、开工建设起，到建成投产止， 共需6个月时间。其中场地需20亩。（10亩为秸秆收、储、干馏炭化、烟气回收等前处理工序 用，10亩为产品深加工及配套设施等后生产工序用。）总投资中，固定资产投资需450万元，设备设施投资需600万元，秸秆收购 周转资金需300万元，产品周转资金需150万

22、元。（未算场地费用）、项目建成后形成能力本项目建成后，可达年利用秸秆 5万吨，生产生物炭1万吨（半成品）、醋液6000吨、焦油300吨、生物质天然气1000万立方经深加工后各分公司产品主要针对农村市场可达到： 、生产农业炭肥、土壤改良剂等产品19000余吨； 、创产值4590万元，利税910万元； 、获得国家财政直补秸秆能源化利用专项资金 462万元； 、可减排二氧化碳6万吨，氮硫化合物1000吨，可争取联合国低碳补助。B、推广“年利用万吨农作物秸秆兴建炭、气、油、液分厂”投资方案 如下：、总投资及时间总投资计320万元。从场地落实、资金到位、开工建设起、到建成投产止， 共需3个月时间。其中场

23、地需10亩左右。（场地为租用）总投资中，固定资产投资需160万元，设备设施投资需60万元，秸秆收购 及周转资金100万元。、项目建成后形成能力本项目建成后可达年利用秸秆1万吨、生产秸秆生物炭2000吨（半成品）、 醋液1200吨、焦油60吨、生物质天然气200万立方。因投资及规模有限，分厂不具备产品深加工能力，所产秸秆生物炭由各分公 司或总公司统一收购、统一深加工、统一质量标准和市场经营。公司回收价为：1、秸秆炭（初加工半成品）1800元/吨；2、醋液500元/吨；3、焦油1000元/吨;可创产值426万元。除去生产综合成本，可获利润166万元，可获国家财政 直补140万元。C、推广“兴建农村家庭式秸秆炭化合作社”投资基本方案如下：农作物秸秆资源丰富、种类众多、分布广泛，要想充分得以利用，仅靠集中 办分公司和分厂，其消化量仍旧有