玉米秸秆资源化利用现状与进展

查湘义

（辽宁省交通高等专科学校建筑工程系，辽宁 沈阳 110122）

我国是一个玉米产量大国，每年种植玉米所产生的玉米秸秆处理问题是摆在农户面前的一个难题，特别是在北方地区，玉米秸秆的资源化利用问题十分突出。大量剩余的秸秆未被资源化利用，造成秸秆堆弃于田间地头、墙院房头，不仅占用大量土地，而且容易出现火灾隐患。近几年，随着农村经济的发展和农民生活水平的不断提高，玉米秸秆已不再作为农村厨房炊事的主要燃料，因此造成玉米秸秆大量剩余，而这些剩余的秸秆露天焚烧极易带来严重的环境污染。虽然各级政府三申五令禁止焚烧秸秆，但是由于农民对秸秆资源化利用认识不足以及其他方面的原因，造成焚烧秸秆的现象屡禁不止。因此，杜绝秸秆焚烧、加快秸秆的资源化利用是摆在政府和研究人员面前的一个重要课题。

1 玉米秸秆资源化利用现状

玉米秸秆常用资源化利用技术作为肥料还田利用、家禽家畜饲料、产燃气利用等，随着科技的发展，玉米秸秆在其他方面的利用技术也取得了一些进展。

1.1 作为肥料还田利用

玉米秸秆作为肥料还田利用是最为直接的资源化利用方法，符合农作物产之于田、用之于田的生长规律。该方法有通过堆积腐化的方法还田或者是通过机械粉碎的方法还田等。

1.1.2 机械化还田。该技术是近几年来推广的秸秆还田利用技术，其是利用秸秆粉碎机械在收割玉米时直接将秸秆粉碎，然后配带深耕犁将粉碎后的秸秆翻埋入土中，使秸秆在土中自行腐化降解，从而提高土壤肥力。该技术秸秆处理时间短，机械化程度高，已经在北京、上海、天津等地区试点应用。但是，由于粉碎后的秸秆在土壤中腐化时间长，不利于农作物的播种而不易被接受。

1.2 作为禽畜饲料利用

秸秆作为家畜饲料是一种最为高效的利用方式，能够带来一定的经济效益。秸秆经过青贮、氨化、微贮处理后作为饲料喂养畜禽，从而实现畜禽的增产增收，同时达到秸秆过腹还田、增加农田肥力的目的。我国于20世纪90年代开始采用该技术，并取得较大的进展。事实证明，秸秆养畜过腹还田，实行农牧结合，形成节粮型牧业结构，是一条符合我国国情的畜牧业发展道路。不仅可以节约饲料用量，而且可以提高畜禽的产量，带来较高的经济收益。

1.3 产燃气利用

秸秆转化为燃气的方法有秸秆气化和秸秆厌氧发酵产沼气等。秸秆气化是将秸秆在缺氧的条件下不完全燃烧，通过控制其反应过程，使高分子量碳氢化合物裂解变成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体。目前，我国在秸秆气化应用方面取得了一些进展，如山东省科学院能源研究所研制的秸秆气化设备在农村集中供气应用中取得了一定的经济效益。大连环境科学研究院建成了热解气化加工厂，可为1 000户农户提供生活燃气。秸秆发酵产沼气技术是在厌氧条件下进行发酵，通过水解发酵阶段，在产甲烷菌作用下产生甲烷气体。该技术可以缓解农村能源供应短缺的问题，但是存在产气效率低、发酵时间长的缺点。

2 玉米秸秆资源化利用进展

2.1 制造优质有机肥

该技术是利用先进的生物技术，通过控制生产过程，将秸秆制作成优质的有机肥料。其生产工序为机械粉碎、高温腐化及生物发酵等，其中生物发酵所需的菌种是该技术的核心。通过对菌种的培养和驯化，使之在发酵秸秆过程中缩短腐化周期，提高肥料产量和肥效，可以满足农作物的生产需求。目前该技术在国外已经实现产业化应用。

2.2 制备活性炭

近年来，利用农作物秸秆制备活性炭成了国内外研究人员关注的重要课题，这不仅达到了以废治废的目的，而且可以降低活性炭的生产成本。目前，国内外许多学者对农作物制备活性炭的吸附动力学进行了分析，史蕊等［2］利用玉米秸秆制备活性炭，并对其吸附动力学进行了研究。结果表明，玉米秸秆制备的活性炭对次甲基蓝染料废水具有较高的吸附能力，最大吸附量为909 mg/g。

2.3 制作建筑材料

将秸秆用于制作建筑材料，不仅可以解决秸秆的处理问题，而且可以为建筑产品提供充足的原材料，可以带来一定的经济效益。孙婧等［3］分别用块状玉米秸秆按一定比例替代浮石颗粒，纤维状玉米秸秆按一定比例替代河沙，采用薄层裹覆处理方式制备混凝土，然后考察秸秆添加对混凝土力学性能、表观密度和导热系数的影响。结果表明，秸秆掺量为30%时混凝土抗压强度达到13 MPa，能够满足强度要求，并且秸秆的掺入可降低混凝土的表观密度，能够减小导热系数，从而改善混凝土的保温隔热性能。

3 结语

玉米秸秆作为一种可利用的生物质资源，通过合理的综合利用不仅可以改善生态环境，而且可以实现经济效益、社会效益和环境效益同步增长。但是从目前秸秆利用现状来看，闲置或者焚烧、生活燃烧等粗放的利用方式仍然占有较高的比例，主要原因是农民对秸秆资源化利用认识不到位，对焚烧秸秆的危害性认识不足；政府监督和政策支持力度不够。一方面是对农民焚烧秸秆行为宣传力度不够、监督力不够，导致焚烧秸秆行为时有发生；另一方面是政府对秸秆资源化利用的财政补贴和扶持力度不够，影响秸秆资源化工作的落实。因此，首先要做好各种宣传工作，提高各级部门的认识和重视，确保思想认识到位；其次要加强政策扶持，加大资金投入，对秸秆资源化利用行为增设补贴，鼓励农户积极进行秸秆资源化利用，并从中获得效益。最后，加大秸秆资源化技术的开发力度，开发农户小型化秸秆利用技术和实用化利用技术，不断改善现有技术上的不足，使玉米秸秆综合利用形成良性循环。

参考文献