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實(shí)施玉米秸稈收儲(chǔ)運(yùn)用系統(tǒng)工程
實(shí)施玉米秸稈收儲(chǔ)運(yùn)用系統(tǒng)工程一、資源和技術(shù)
我國(guó)2013年玉米種植面積36318千公頃(《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2014》12-8農(nóng)作物播種面積),1公頃=15畝,1千公頃=1.5萬(wàn)畝,故2
一、資源和技術(shù)
我國(guó)2013年玉米種植面積36318千公頃(《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2014》12-8農(nóng)作物播種面積),1公頃=15畝,1千公頃=1.5萬(wàn)畝,故2013年玉米種植面積約為5.5億畝(1.5×36318≈5.5億)。玉米屬高稈作物,秸稈面積大、數(shù)量多。在玉米收獲時(shí),秸稈含水率高,不便于儲(chǔ)存運(yùn)輸,而待秸稈干透后又凌亂無(wú)序不易收集集中。這樣就造成了農(nóng)民種玉米收糧食卻無(wú)力處理秸稈,為不影響下茬作物種植,只好一燒了之。玉米秸稈焚燒、污染空氣,造成霧霾。最近幾年我國(guó)北方秋冬季霧霾嚴(yán)重,主要發(fā)生在玉米主產(chǎn)區(qū),玉米秸稈焚燒是主要元兇之一!
北京天地日月生物能源科技有限公司經(jīng)過(guò)十幾年的探索,研發(fā)出"青鮮玉米秸稈榨汁生產(chǎn)工業(yè)糖漿工藝技術(shù)"的利用途徑(科技成果登記號(hào):6032015Y0405),其主要內(nèi)容是:
1.玉米莖穗兼收。玉米老熟后,用玉米莖穗兼收聯(lián)合收獲機(jī),在收獲玉米的同時(shí)將秸稈收割收集。這樣減輕了玉米收獲的勞動(dòng)強(qiáng)度,也提高了秸稈的收獲效率。
2.青鮮玉米秸稈榨汁。這樣收獲的玉米秸稈含水率高,高大濕重,松散零亂。本工藝用榨汁設(shè)備將其進(jìn)行固液分離,對(duì)其中的固體物質(zhì)(榨渣)來(lái)說(shuō)是脫水干燥,脫水后的榨渣便于打包,可長(zhǎng)期儲(chǔ)存、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸;對(duì)液體物質(zhì)(糖汁)來(lái)說(shuō)是軋榨提糖了。玉米老熟收獲時(shí)其秸稈中含有大量的糖分,直觀感覺(jué)是這些青鮮玉米秸稈放在口中咀嚼時(shí)感到很甜。
3.榨汁(糖汁)濃縮成工業(yè)糖漿。榨汁糖液經(jīng)過(guò)濾大渣、沉淀泥沙后,清糖液濃縮成含糖50%左右的糖漿。這種糖漿主要用于工業(yè)發(fā)酵,為區(qū)別于食用糖漿,我們把這種糖漿稱之為工業(yè)糖漿。含糖50%的工業(yè)糖漿我們稱之為標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)糖漿,簡(jiǎn)稱"標(biāo)漿"。這種工業(yè)糖漿可發(fā)酵許多產(chǎn)品,如生產(chǎn)燃料乙醇、燃料丁醇,可替代汽油、柴油用作汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)燃料。
據(jù)該公司多年生產(chǎn)實(shí)踐,平均每畝玉米可產(chǎn)2噸青鮮秸稈,榨汁率60%可得1.2噸糖液,糖液含糖平均10%,1.2噸糖液可濃縮成0.24噸標(biāo)漿(2×60%×10%÷50%=0.24)。若我國(guó)5.5億畝玉米秸稈采用本工藝技術(shù),可年產(chǎn)13200萬(wàn)噸標(biāo)漿(0.24×5.5億=13200萬(wàn))。平均4.4噸標(biāo)漿可生產(chǎn)1噸,則可年產(chǎn)3000萬(wàn)噸(13200÷4.4=3000)燃料乙醇。
目前,該公司已經(jīng)在內(nèi)蒙古自治區(qū)準(zhǔn)格爾旗建成了一個(gè)用玉米秸稈榨汁生產(chǎn)工業(yè)糖漿的標(biāo)準(zhǔn)工廠。
二、政策建議
基于我國(guó)現(xiàn)有的5.5億畝玉米秸稈資源和"青鮮玉米秸稈榨汁生產(chǎn)工業(yè)糖漿工藝技術(shù)",該公司建議:從國(guó)家層面進(jìn)行頂層設(shè)計(jì),實(shí)施玉米秸稈收儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)工程,建立長(zhǎng)效機(jī)制,在玉米種植整體連片區(qū)域內(nèi)網(wǎng)格狀建設(shè)玉米及秸稈收獲服務(wù)站,由專業(yè)公司(專用設(shè)備設(shè)施,專業(yè)工作人員)在為農(nóng)民統(tǒng)一收獲玉米的同時(shí)收榨秸稈,儲(chǔ)存、裝卸、運(yùn)輸秸稈榨渣和榨汁;由工業(yè)糖漿廠將一定區(qū)域內(nèi)的多個(gè)收獲服務(wù)站的榨汁收購(gòu)并濃縮成標(biāo)漿;將多個(gè)工業(yè)糖漿廠生產(chǎn)的標(biāo)漿用管道或罐車(chē)輸送到一個(gè)糖醇能源化工園區(qū),生產(chǎn)燃料乙醇,或燃料丁醇,或檸檬酸、乳酸、味精、黃原膠、乙烯、乙酸等能源化工產(chǎn)品。具體設(shè)想是:
1.以?。▍^(qū))為單位編制《玉米秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系工程總體規(guī)劃》。根據(jù)本?。▍^(qū))玉米,高粱等高稈農(nóng)作物的資源狀態(tài),規(guī)劃收獲服務(wù)站、工業(yè)糖漿廠、糖醇能源化工園區(qū)的位置、數(shù)量等,所得榨渣、糖漿或燃料乙醇首先在本轄區(qū)消納,若有富裕再安排到其他省市區(qū)銷(xiāo)售。該《規(guī)劃》上為糧食(玉米)生產(chǎn)服務(wù),中涉環(huán)保(秸稈禁燒),下涉車(chē)用液體燃料(燃料乙醇或車(chē)用乙醇汽油),應(yīng)該由?。▍^(qū))人大形成人大決議案,不因地方領(lǐng)導(dǎo)變動(dòng)而變化。
2.玉米秸稈收獲服務(wù)站、工業(yè)糖漿廠主要是為糧食生產(chǎn)服務(wù),是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一部分,其永久設(shè)施建設(shè)用地應(yīng)該免費(fèi)供給。建議0.8萬(wàn)~1.3萬(wàn)畝設(shè)立一個(gè)服務(wù)站,占地面積15~20畝。若因玉米種植面積減少或技術(shù)進(jìn)步使某些服務(wù)站失去原有功用,則應(yīng)無(wú)償撤銷(xiāo)該站并將土地恢復(fù)原狀(如林地或耕地)。
3.玉米秸稈收獲站和工業(yè)糖漿廠由專業(yè)經(jīng)營(yíng)公司自建自營(yíng),政府負(fù)責(zé)通電通路,電費(fèi)按農(nóng)業(yè)用電結(jié)算。種玉米農(nóng)戶與收獲服務(wù)站簽訂"玉米免費(fèi)收獲,秸稈免費(fèi)給服務(wù)站"協(xié)議以便確定收貨時(shí)間、順序、質(zhì)量要求等。農(nóng)戶若不愿與服務(wù)站簽協(xié)議,則要與地方政府簽"秸稈不露天焚燒"協(xié)議。
4.玉米秸稈收獲服務(wù)站通過(guò)出售榨渣、糖汁來(lái)償付秸稈收榨成本并獲得利潤(rùn)。榨渣做牛羊飼料、燃燒發(fā)電制暖、造紙制板等,糖汁定向銷(xiāo)售給附近的工業(yè)糖漿廠。
5.15~20個(gè)玉米秸稈收獲服務(wù)站的糖汁歸集到一個(gè)工業(yè)糖漿廠濃縮,產(chǎn)生的蒸餾水回輸?shù)椒?wù)站做來(lái)年農(nóng)作物灌溉用水。每個(gè)糖漿廠年產(chǎn)約5萬(wàn)噸標(biāo)漿,占地面積約100畝。
6.年產(chǎn)量約500~1000萬(wàn)噸標(biāo)漿的區(qū)域,建設(shè)一個(gè)糖醇能源化工園區(qū)。如生產(chǎn)燃料乙醇則可年產(chǎn)100~200萬(wàn)噸。占地面積約200~300畝。
7.玉米秸稈收獲服務(wù)站的建設(shè)以民營(yíng)企業(yè)為主,充分發(fā)揮民資民營(yíng)的積極性;燃料乙醇的生產(chǎn)以國(guó)營(yíng)企業(yè)為主,便于對(duì)車(chē)用液體燃料的調(diào)控。工業(yè)糖漿的生產(chǎn)為民營(yíng),而儲(chǔ)存需國(guó)營(yíng)。
8.整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈盡量不進(jìn)行財(cái)政補(bǔ)貼。應(yīng)加強(qiáng)市場(chǎng)金融支持力度,比如上市融資、企業(yè)債券融資、或政府和企業(yè)合資進(jìn)行公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(PPP)等方式支持。加大產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)所需設(shè)備設(shè)施的研發(fā)力度。榨渣、糖汁、糖漿按農(nóng)產(chǎn)品對(duì)待,不收各種稅費(fèi)。
9.加強(qiáng)純乙醇燃料內(nèi)燃機(jī)、乙醇汽油靈活燃料內(nèi)燃機(jī)的研發(fā)和市場(chǎng)推廣力度。年產(chǎn)3000萬(wàn)噸燃料乙醇將占到我國(guó)汽油年使用量的?~?,若沒(méi)有這些內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)來(lái)消納,是不能形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈的。
10.我們把生產(chǎn)工業(yè)糖漿的資源稱之為"糖源",我國(guó)糖源還有很多。如我國(guó)還有0. 5億畝高粱秸稈、3億畝水稻秸稈、0. 7億畝紅薯葉藤,還有大量的歪瓜劣棗、林間落果、蔬菜剩余物、甘蔗葉梢、甜菜莖葉等,這些農(nóng)業(yè)生物質(zhì)都可以直接提取可發(fā)酵糖生產(chǎn)燃料乙醇。
更重要的是我國(guó)還有10億畝以上的可治理沙漠、沙地、鹽堿地和低產(chǎn)耕地及退化草場(chǎng)。這些土地經(jīng)改造后種植高產(chǎn)高糖的甜高粱生產(chǎn)工業(yè)糖漿,預(yù)計(jì)可年產(chǎn)標(biāo)漿12億噸以上,若全生產(chǎn)燃料乙醇(相當(dāng)于汽油)、燃料丁醇(相當(dāng)于柴油),至少可達(dá)2億噸以上,可滿足我國(guó)60%以上的汽車(chē)燃料需求!這樣既可以治理沙化國(guó)土,恢復(fù)我國(guó)"三北"生態(tài),又可以增加耕地保障國(guó)家糧食安全、能源安全,還可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
更放言地講,隨著工業(yè)糖漿及糖醇能源化工產(chǎn)業(yè)的壯大,我們將這種產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)制到"一帶一路"上,復(fù)制到非洲、南北美洲及澳洲,既可以解決部分國(guó)家的糧食問(wèn)題(如非洲),又可大量生產(chǎn)糖醇能源化工產(chǎn)品,最終可能替代全部石油能源化工!這將是我國(guó)對(duì)全人類(lèi)的重要貢獻(xiàn)!