圖為吉林益豐寶生物質(zhì)新材料有限公司炭基復(fù)合肥生產(chǎn)車間。
我國是農(nóng)業(yè)大國，據(jù)統(tǒng)計全國每年產(chǎn)出近10億噸農(nóng)作物秸稈。過去有些地方在農(nóng)作物豐收季節(jié)，把秸稈一把火燒掉，不但造成資源浪費，而且造成大氣污染。近年來，吉林省柳河縣從本地實際出發(fā)，按照玉米秸稈“全消納、零排放”的發(fā)展目標，從源頭上破解玉米秸稈處理難題，將秸稈生物質(zhì)炭化制成炭基復(fù)合肥，改良土壤，并以此來助推山葡萄、水稻等當?shù)貎?yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)減肥增效。
秸稈變炭基肥走上綠色利用之路
在吉林益豐寶生物質(zhì)新材料有限公司秸稈炭化車間里，工人們正在聯(lián)動操作一套機器。泛黃、雜糅、黏附在一起的玉米秸稈，通過傳輸帶運至機器內(nèi)后，就變成了黝黑、規(guī)整、獨立的顆粒。
“這就是我們的分散式秸稈造粒廠，將秸稈炭化后，成為制作炭基緩釋復(fù)合肥的原料。”北京三聚環(huán)保生物質(zhì)項目負責人、吉林益豐寶生物質(zhì)新材料有限公司執(zhí)行董事兼首席執(zhí)行官楊東梅介紹說。
柳河縣是國家商品糧基地縣，每年糧食豐收后留下海量的秸稈，這一方面意味著如果處理不當會埋下污染隱患，另一方面也意味著存在變廢為寶的巨大潛力。“要實現(xiàn)天朗氣清的美好環(huán)境，必須加大秸稈禁燒力度，走秸稈綠色利用之路。”柳河縣縣委書記陳旭升介紹說。
正是在這樣的背景下，柳河縣與吉林益豐寶生物質(zhì)新材料有限公司達成戰(zhàn)略合作伙伴，實施萬噸級秸稈生物質(zhì)綜合循環(huán)利用項目，該項目由北京三聚綠能科技有限公司和通化化工股份有限公司共同出資建設(shè)。項目總投資5.8億元，占地面積200畝，主要建設(shè)無氧低溫生物質(zhì)秸稈炭化裝置4組、炭基緩釋復(fù)合肥生產(chǎn)線2條，利用秸稈年產(chǎn)炭基復(fù)合肥10萬噸。項目向上下游產(chǎn)業(yè)延伸，涵蓋秸稈造粒廠、秸稈美植磚制造、玉米蛋白深加工等。項目的實施不僅從根本上解決秸稈禁燒難題，改善農(nóng)村人居環(huán)境，還形成秸稈綜合利用、復(fù)合肥土壤改良、玉米蛋白研發(fā)生產(chǎn)、清潔能源普惠的閉合式產(chǎn)業(yè)鏈條布局。目前，在全縣15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)都設(shè)有造粒廠，炭化裝置在整個秸稈收儲運一體化綜合利用建設(shè)項目中居于核心地位，在整個產(chǎn)業(yè)鏈中起著承上啟下的作用。
“隨著分散式秸稈造粒站建設(shè)項目的竣工與運營，我們縣秸稈可得到全消納和零排放，將從根本上解決秸稈焚燒難題，減輕大氣污染，減少霧霾天氣，改善農(nóng)村人居環(huán)境。”陳旭升說。
炭基肥還田優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效
被譽為柳河縣“名片”的華龍葡萄酒，是我國唯一一家以山葡萄濃縮汁為主要原料的葡萄酒生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品出口30年，多次獲國際大獎。“包裝、味道、產(chǎn)地、年份都是其次，真正的好葡萄酒是‘種’出來的!”柳河華龍酒業(yè)有限公司董事長孫廣輝說。
“好葡萄是種出來的”，要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效，土壤是根本，肥料是關(guān)鍵。這其中，柳河縣益豐寶萬噸級秸稈生物質(zhì)循環(huán)利用項目生產(chǎn)的炭基復(fù)合肥對改善土壤結(jié)構(gòu)與提升土壤肥力都起到了很好的效果。
秸稈生物質(zhì)循環(huán)利用項目的核心技術(shù)是“農(nóng)作物秸稈炭化還田—土壤改良”。該技術(shù)具有國際領(lǐng)先水平的中溫慢速熱解炭化工藝、萬噸級中溫慢速熱解炭化設(shè)備和炭化產(chǎn)物分離成套設(shè)備，在秸稈炭化工藝、生物質(zhì)炭基復(fù)合肥制備技術(shù)、工業(yè)化規(guī)模方面都處于國際領(lǐng)先水平。2017年8月，該技術(shù)已通過了中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定會鑒定，被業(yè)界譽為“打造生態(tài)農(nóng)業(yè)、減少二氧化碳排放、實現(xiàn)土壤改良、化解秸稈利用難題的重要抓手”。
2018年，益豐寶生物質(zhì)新材料有限公司與華龍酒業(yè)有限公司在柳河縣胡家溝山葡萄園進行了山葡萄炭基土壤—植物營養(yǎng)調(diào)理技術(shù)試驗示范，采用了炭基土壤調(diào)理劑(底肥)、炭基復(fù)合肥(基肥)和葉面肥(噴施肥)的處理試驗，施用量分別是每株1.5公斤、0.5公斤和10毫升，與常規(guī)土雜有機肥(基肥，每株3公斤)進行了生長期的長勢、成熟期的葉活性和葡萄產(chǎn)量及品質(zhì)的分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：單株與畝產(chǎn)都增產(chǎn)2倍以上，炭基土壤調(diào)理劑大幅度提升了葡萄果實的花青素含量(21%)和過氧化物歧化酶活性(71%)，加工質(zhì)量提升、效益突出，植株的抗逆性和穩(wěn)定性也明顯提升。
不僅是山葡萄，在別的作物種植上也有良好的效果。柳河縣涼水河子鎮(zhèn)友好水稻專業(yè)種植合作社社長孫景林種了生物質(zhì)炭基肥水稻示范田，與常規(guī)田對照，在同一天插秧、施肥的情況下，示范田的水稻形狀與株高都有明顯優(yōu)勢，抗災(zāi)害能力也增強。“用了炭基復(fù)合肥，水稻產(chǎn)量與品質(zhì)都上了新臺階，今年肯定又是一個豐收年。”孫景林說。
楊東梅說，使用炭基復(fù)合肥后，土壤有機質(zhì)含量增加20%，氮磷鉀無機肥減少5%~10%，每畝增產(chǎn)10%，每畝增收100~200元，水稻籽粒粗蛋白提高15%。“減肥減藥、增產(chǎn)增收、提升品質(zhì)，這是炭基肥三大最主要功效。”
中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會副會長李潤生表示，以低成本秸稈為原料生產(chǎn)炭基復(fù)合肥等高值環(huán)保產(chǎn)品，增效創(chuàng)收;讓秸稈變廢為寶，既減少化肥和農(nóng)藥的使用量，改良土壤，也減少農(nóng)民的支出，增產(chǎn)增收。
期待補貼政策助推炭基肥發(fā)展
據(jù)楊東梅介紹，在秸稈生物質(zhì)循環(huán)利用的全流程，都有對應(yīng)的產(chǎn)業(yè)布局，比如，在產(chǎn)出環(huán)節(jié)，年產(chǎn)炭基復(fù)合肥約10萬噸;在還田環(huán)節(jié)，布局有機玉米、有機大米、玉米蛋白、人參營養(yǎng)液、智能米筒等相關(guān)產(chǎn)品。
柳河縣布局實施的全鏈條秸稈生物質(zhì)綜合利用項目建成后，每年可利用秸稈和畜禽糞便量160萬噸，銷售收入約20億元，減少化肥使用量15%，增加農(nóng)民收入1.5億元，可提供約3000個就業(yè)崗位。
雖然該項目取得了良好的進展，但是仍受一些因素制約。“秸稈產(chǎn)生具有季節(jié)性，收集時間短、產(chǎn)品的周轉(zhuǎn)率低，導致資金周轉(zhuǎn)緩慢。為保障項目后期正常運行，企業(yè)要克服巨大的資金壓力。”通化化工股份有限公司董事長王選忠說。
“目前東北地區(qū)土壤有機質(zhì)退化、秸稈焚燒嚴重，為解決這些問題，該項目通過秸稈熱解炭化還田技術(shù)，將秸稈生物質(zhì)碳化制成炭基復(fù)合肥能夠解決秸稈焚燒、土壤有機質(zhì)提升問題等。”農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計研究院農(nóng)村能源與環(huán)保研究所副所長姚宗路，對該項目做出積極評價的同時也提出了后續(xù)發(fā)展中需要注意的問題。姚宗路認為：首先，在秸稈收儲尤其是秸稈打捆上，要考慮打捆時地面表層土的問題，有時候地面潮濕，打捆時候容易將地表土帶走;其次，在生物炭生產(chǎn)過程中，要注意二次污染，建議將熱解油清潔回燃利用;再次，炭基復(fù)合肥要考慮到高附加值的經(jīng)濟作物，尤其是結(jié)合山葡萄、柳河大米等產(chǎn)業(yè)，實施果菜茶有機肥替代行動，提高產(chǎn)品品質(zhì)和附加值;最后，政府應(yīng)出臺補貼政策鼓勵使用炭基肥，探索補給誰、補貼多少等。
原農(nóng)業(yè)部產(chǎn)業(yè)政策與法規(guī)司副司長賀軍偉提出，“項目實施過程中可圍繞產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)出，集成資源、人才、技術(shù)、資本等要素，構(gòu)成秸稈收集造粒炭化—炭基復(fù)合肥生產(chǎn)及還田—作物種植—農(nóng)產(chǎn)品收儲—加工貿(mào)易全產(chǎn)業(yè)鏈，提高各環(huán)節(jié)的效益和效率。”
