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1、前言最近，我国中东部地区连续数日出现严重雾霾天气，除直接造成航班延误、交通封闭等损失外，还有空气中的风尘等有害物质通过呼吸道传播病毒，医院就诊人数爆满，给多数人工作和生活带来意想不到的困难，同时也影响人们的心身健康，大中城市尤为突出，已经引起了党和政府的高度重视。雾霾天气形成原因是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于10000米时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍在近地面层空气中水汽凝结的产物。据专家分析，欧美等国家过去也经历了雾霾天气，但经过了几十年的环
2、境治理，得到了非常明显的效果。因此，环境污染是造成雾霾的主要因素。内蒙古地区虽然远离雾霾区域，但也不容乐观，工业化进程加快，农业连续九年连增，作物秸秆焚烧加剧，势必会在不远的将来出现雾霾呢？未雨绸缪，防患于未然，在此，党和政府早已做了部署。2011年11月29日国家发改委、国家农业部、国家财政部三家联合下发关于印发“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案的通知（发改环资20112615号）指出：植物秸秆纤维是一种天然纤维素纤维，生物降解性好，可替代木材作用于造纸、生产板材、制作工艺品、生产活性炭等，也可替代粮食生产木糖醇等。通知要求“十二五”期间，不断提高秸秆工业化利用水平，科学利用秸秆制桨造纸，
3、积极发展秸秆生产板材和制作工艺品，试点建设秸秆生产木糖醇、秸秆生产活性炭等工程。通知重点指出：到2013 年秸秆综合利用率达到75%，到2015 年力争秸秆综合利用率超过80%。可以看出党和政府十分重视生态文明、环境建设，2013年也是攻坚克难的关键时期。因此，植物秸秆的科学利用、有效转化已是刻不容缓、亟待解决艰巨任务。1 农作物秸秆转化的重要性1.1 现状及存在问题目前农作物秸秆转化仍以传统方法为主，一般转化为饲料、有机肥料。在大宗作物中，只有少数几种秸秆可以转化为养殖业的饲料，如：玉米、大豆、谷物等。大部分秸秆因粗蛋白含量很低，不能供牛、羊、猪等牲畜食用。植物秸秆转化有机肥料，现有技术科技
4、含量低，周期长，占地面积大，经济效益低，实现较为困难。秸秆转化没有普遍性和可行性，无法形成规模性的转化。除了少部分秸秆得到粗放型转化以外，绝大部分秸秆还没有切实可行的转化方法，大量的有效资源得不到科学利用。无奈之下，农村大部分地区随意抛弃、焚烧秸秆现象十分普遍，不仅污染环境、严重威胁交通运输安全，浪费资源，还带来一系列环境问题。我国是农业大国，内蒙古自治区又是我国农作物生产的主要省份，农作物秸秆产量大、分布广、种类多。随着粮食连年丰收, 农作物秸秆产生量逐年增多,秸秆转化工作在我区显得尤为重要。现在秸秆综合利用企业规模小，缺乏龙头企业带动，综合利用产业化发展缓慢，要实现2015 年秸秆综合利用
5、率超过80%的目标，任务仍相当艰巨。1.2 发展思路与方向秸秆转化要从两个方面着手：由传统方法上升到科学方法综合利用；由部分重点转化上升到全面转化。植物秸秆转化是一个科学技术升华的过程，从简单到复杂，从低效到高效的过程。不能再做低产、低能破坏土壤、污染环境的盲目项目。必须遵循科学发展观的长远规划，合理配置资源，把科技含量高、又能可持续发展生物型工业化项目给予重点扶持，从根本上解决植物秸秆转化，以实现低碳环保、低耗能高产出，生态效益、经济效益双丰收。2 加大农村政府扶持力度全面贯彻落实党的十八大精神，坚定不移沿着中国特色社会主义道路前进，为全面建成小康社会而奋斗，必须固本强基，始终把解决好农业农
6、村农民问题作为全党工作重中之重，把城乡发展一体化作为解决“三农”问题的根本途径；必须统筹协调，促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展。加大农村改革力度、政策扶持力度、科技驱动力度，围绕现代农业建设，充分发挥农村基本经营制度的优越性，着力构建集约化、专业化、组织化、社会化相结合的新型农业经营体系，进一步解放和发展农村社会生产力，巩固和发展农业农村大好形势。当前，“三农”上投资不足，支持力度不够，急需要政府在政策上给予倾斜，引导、推进新科技、好项目落户城镇，从根本上带动农村的有效发展。在抓好基础农业的同时，鼓励和支持中小型企业成型、壮大，“百花齐放”、共同发展。十八大报告也提出，坚持和完善
7、农村基本经营制度，依法维护农民土地承包经营权、宅基地使用权、集体收益分配权，壮大集体经济实力，发展农民专业合作和股份合作，培育新型经营主体，发展多种形式规模经营，构建集约化、专业化、组织化、社会化相结合的新型农业经营体系。这一论述对未来农业的发展指明了重要方向，也就是组织化生产和社会化服务。在有条件的地方，加强农作物秸秆转化方式，增加就业岗位，提高农民种植粮食的积极性和经济收入，改善农村文化、卫生条件，改善生活环境，逐步缩小城乡差别。3 舆论宣传，转变观念，提高民众环保意识现阶段各地由于受人力、资金条件限制，秸秆禁烧宣传教育还没有真正深入到农村，农民环保意识不强，没有意识到焚烧秸秆的危害性，更
8、不了解作物的形成来之不易，是经过漫长的生物转化和人们的精细管理下成长起来的，种子在土壤中吸收大量无机元素和作物叶片靠光合作用共同合成有机物，也就是粮食和秸秆。焚烧又把来之不易的有机物转化为简单的矿质元素，就是灰分，所含非常少的单一营养元素，就是以钾、钙为主，其它有用成分更少，都是没有用的矿质颗粒。大部分有机物经过燃烧转变为二氧化碳、二氧化硫硫、粉尘和水分扩散到空气之中，造成严重的空气污染。急需要加强原理方面宣传力度，从思想上高度认识到焚烧秸秆是最不科学、也是得不偿失的愚蠢行为，对共同的生存环境破坏性很大，危害自身、儿女和他人健康。另外，秸秆禁烧监管力度不强，执法手段也比较薄弱。 4 秸秆转化办
9、法我区主要农作物是小麦、水稻、大豆、玉米、葵花、马铃薯等六大主栽作物，此外，还有油菜、胡麻、莜麦、荞麦、大麦、谷子、绿豆、糜黍等农作物适合种植。在以上农作物中，大豆、玉米、马铃薯、莜麦、谷子、绿豆、糜黍、荞麦秸秆可以直接粉碎作为饲养牛、马、羊的混合饲料，也可以添加乳酸菌发酵后饲养。小麦、水稻、油菜、胡麻等秸秆不能为大牲畜食用，但可以通过生物法提取植物纤维、木质素等，是很好的轻工业重要原料，用于纺织、纸浆、涂料、粘合剂等。另外，还可以生产板材、制作工艺品、生产活性炭等，也可替代粮食生产木糖醇等。总之，转化方法是多种多样，其产品也是五花八门的。但是，在转化过程中能否达到绿色环保却是重要议题和选择工
10、艺。经过多方面调研和对比，目前最为可行的方法是采用生物技术转化作物秸秆是符合科学、环保、绿色、低耗能的有效方法。4.1 新技术简介内蒙古科瑞达生物应用技术开发研究院长王福喜教授经过多年的潜心研究，采用生物技术攻克了植物秸秆转化难题，该技术“生物菌液体机械制浆法”于2010年8月荣获国家发明专利（专利号ZL20101044821.4），从跟本上颠覆了传统工艺，实现了无污染、低耗能、高产出的植物秸秆转化纤维新工艺、新技术，具有自主的知识产权（见附件1）。生物机械制浆技术就是以白腐菌为主战菌组成的复合菌群，菌/酶协同作用，在一定的条件下与机械配合，对制浆原料进行降解木素，使其达到浆料标准的生物技术。
11、现已在小麦、稻草、胡麻、油菜杆、芦苇、柠条、沙柳、杨木、构树等二十多种植物做了实验，部分原料做了中试实验，均已取得了很好的效果，此项技术在应用推广方面已经成熟（见附件2-9产品性能检测结果）。4.2 技术优点：（1）不污染环境：副产品直接转化成有机肥料，达到零排放，无污染。（2）生物制浆对纤维能起到保护作用，因此提高了得率。（3）生物制浆是在常压下进行木素降解，节能、减排、低碳。（4）生产成本低，经济效益高（节能、有机肥）。目前在稻草、麦草、胡麻、油菜杆、黄麻等生物制浆方面获得成功。比传统制浆降低能耗30%；得率（就是浆产量）提高20-25%。4.3 技术流程1原料切段2机械摩擦3皮杆分离4浸
12、泡润胀5疏 解6生物预处理7蒸汽杀菌8粗 磨 浆9细 磨 浆10浆料筛选11消潜、洗浆12制 纸 板B沼 气 池C生物有机肥水二次利用沉淀液稠 液A有机饲料副产品转化利用 副产品是指经过多次浸泡的预浸液，液体浓度降低了，变稠了、颜色变深后就不再使用，输送到沉淀池絮凝、沉淀，上清液返回二次利用，再作预浸液使用。絮凝物中含有丰富的木质素等多种有机物和N、P、K等植物营养素，絮凝物再与老菌液（多次降解原料粘稠菌液，也含有N、P、K、Fe及微量元素）混合，酸化，然后一同排入沼气发酵池中，生产沼气。将沼渣、沼液与粉碎的锅炉灰混合造粒，制成颗粒有机肥，最后出厂,实现零排放。4.4 本项目设计与规划4.4.
13、1 秸秆转化实施计划实现国家有关秸秆转化总体目标，时间紧迫、任务繁重。因此要有计划、有步骤采取循序快进的方式设计。这样才能按时间、按进度、高质量的完成目标要求。4.4.2 建立生物秸秆转化中试基地内蒙古科瑞达生物应用技术开发研究院在原有资源的基础上，设计建立一个我区作物秸秆转化基地，其中，首先建立一个“中试生产线”， 意在充分展示这项技术的科技成果，给相关部门提供切实可信的推广依据。也为进一步研发新技术、新产品服务。不断创新，不断提高，成为本行业的先锋军。4.4.3 秸秆转化推广阶段为了减少物流成本，本着秸秆就地转化，产品就地输出的原则，在我区部分旗县分别建立1家秸秆转化厂，完成当地秸秆转化工
14、作。在此期间建立技术人员培训机构，储备生物技术专业人员。将培训出来的专业人员在普及阶段分派往各地企业复制建厂。4.4.4 秸秆转化普及阶段总结秸秆转化推广阶段的经验教训，按照我区农作物产量进行测算，在我区每个旗县分别建立12家生物技术转化企业，完成当地秸秆的全部转化。出色完成秸秆综合利用率超过80%的总体目标。4.5 项目规模及投资预算根据原材料产地种植面积确定作物秸秆转化规模。第一期工程：建立研发基地；第二期工程：年产量1万吨（植物混合纤维，消耗原料2-2.5万吨）第三期工程：年产量10万吨（植物混合纤维，消耗原料20-25万吨）（1） 第一期工程基础建设：在呼市周边择地，建立一个中试厂及研
15、发基地。生产规模：3000-5000吨/年生物纸浆，并抄出成品纸。投资预算：2800万元人民币土地费： 20亩20万元=400万元水 电： 50万元厂 房： 20001000元/=200万元库 房： 8001000元/=80万元办公设施：10001500元/=150万元职工宿舍：6001500元/=90万元围 墙： 70万元（估计数）安全系统：40万元机器及配套设备：1600万元不可预计费：20万元流动资金: 100万元（2）社会融资加速建设投资；（3）辐射推广；4.6 经费来源（1）自筹资金；（2）政府支持；（3）对外合作；（4）社会融资；5 经济效益分析中试研发基地既是科研实验基地，也是小
16、规模生产基地、对外宣传基地、展示技术实力基地、技术培训基地。中试研发生产基地，年生产能力为5000吨生物纸浆，可生产生活用纸4500吨，转化作物秸秆10000吨。支出部分：（1）秸秆回收：10000吨150元/吨=150万元（2）每吨浆生产成本：2000元/吨5000吨=1000万元（3）每吨纸生产成本：2000元/吨4500吨=900万元合计：2050万元收益部分：（1）生活用纸出厂价：9000元/吨 （零售价：18000元/吨） 9000元/吨4500吨=4050万元利润：4050万元2050万元（支出）2800万元5%（折旧）=1860万元分析：在不计算有机肥料、沼气收入的情况下，年利润
17、可达1860万元，是十分可观的利润了。投资回收期：1.5年 投入产出比：1：1.456 社会效益分析通过生物高新技术的应用与推广，将在农业方面形成又一个新型产业，增加农民经济收入，带动“三农”向产业化方向发展，增加就业岗位。通过生物高新技术转化作物秸秆，会显著减少环境污染问题，变废为宝。结合国家1号文件精神，实行土地流转，集中规模种植，打造新型农业经营体系，给于农作物秸秆转化带来新的商机。通过生物高新技术转化作物秸秆，农民得到了实惠，会自觉自愿的杜绝秸秆焚烧行为，是从根源上解决农村秸秆乱堆、乱弃、到处焚烧局面最佳方法之一。7 展望内蒙古地域辽阔，农作物秸秆有很大的转化空间。目前这些秸秆不仅没有
18、得到有效利用，而且还成为农民的一大负担。据我们的实验和规模化生产验证，这些废弃秸秆的纤维质量都很好，浆料纤维的各项指标比较理想。如果再将利用这些原料转化多种生物产品，会形成一个很大的产业。内蒙古自治区是我国秸秆转化产业大省，必将会对提高我区GDP有较大的推动作用。2013年2月4日8 附件：附件1：专利证书封面附件1.1：专利证书附件二：草类浆料物理性能测定结果草类浆料物理性能测定结果芦苇麦草稻草胡麻杆棉杆打浆度/oSR5648464547定量/g/m260.360.262.561.257.1白度/%ISO28.319.923.527.720.8松厚度/cm3/g1.852.082.432.3
19、22.80撕裂指数/mNm2/g4.723.394.773.331.92抗张指数/Nm/g90.270.947.828.923.9耐破指数/ kPam2/g4.013.091.971.061.02附件三：麻浆物理性能测定结果麻浆物理性能测定结果胡麻皮胡麻全杆黄麻皮黄麻杆打浆度/oSR93898172定量/g/m257.364.066.068.6白度/%ISO34.141.131.346.5松厚度/cm3/g1.921.751.801.79撕裂指数/mNm2/g8.894.9015.955.43抗张指数/Nm/g50.259.160.556.1耐破指数/ kPam2/g2.952.384.532.58附件四：胡麻和麻浆纤维长度测定结果胡麻和麻浆纤维长度测定结果 /mm胡麻全杆原料胡麻皮胡麻全杆黄麻皮黄麻杆数均长度0.470.320.290.910.45重均长度0.930.770.511.700.62二重长度1.511.600.982.130.81附件五：胡麻和麻浆化学成分测定结果表4胡麻和麻浆化学成分测定结果 /%胡麻全杆原料胡麻皮胡麻全杆黄麻皮黄麻杆木素20.55.4519.48.318.6-纤维素44.7(硝酸-乙醇)89.686.885.781.8聚戊糖6.120.120.070.110.06附件六：麻秸秆芯制浆纸样附件七：麦秆浆纸样附件八：麻短绒浆纸样附件九：麻秸秆全浆纸样
