我国非木材纤维制浆的发展概况
六种非木材原料的开发及其制浆性能分析

摘 要:通过野外采样、实验室分析等手段筛选出六 种非木材植物原料,详尽地分析了六种植物的生物结 构、纤维形态、化学成分及官能团组成;并通过考察 所选植物的硫酸盐法蒸煮工艺,分析了六种植物原料 的制浆可行性且初步探讨了其制浆工艺。 关键词:非木材原料;生物结构;纤维形态;化学成分; 蒸煮工艺
Abstract: Six kinds of non-wood plants were selected by means of field sampling and laboratory analysis. The biological structure, fiber morphology, chemical composition and functional group composition of the raw materials were analyzed in detail. By investigating the sulfate cooking process, the pulping feasibility of the selected raw materials was analyzed and the optimal method was determined. Key words: non-wood raw materials; biological structure; fiber morphology; chemical component; cooking process
原料的新的利用方式存在巨大的潜在利益,可以作为新 浆性能,以期为非木材制浆寻找新的原料来源。
的 纤 维 素 纤 维 来 源 [3] 。因此,非 木 材原 料在制 浆 造 纸 、
生物质能源等方面的作用越来越突出。
非木纤维的制浆技术

浆厂之一 。我国从 20 世纪 80 年代以来,新建和扩建的浆
厂均采用碱陆制浆工艺,据统计在 1988 年我国碱陆制浆
管连蒸、压力式封闭筛选逆流洗涤、氧脱木素及 ECF 中
放漂白技术、 TCF过氧化氢漂白,以及最先进的紧凑型
采用"遍地开花,大搞小土群"方针,全国各地兴建了
大批的草浆厂,到 1980 年,我国非木纤维制浆生产量已
占世界非木纤维造纸总量、环境保护方面却相应带来很 大的负面影响,主要体现在大多数非木纤维制浆的废
被没有回收和综合利用,吨浆 COD
万吨增加到 1957年的 9 1. 3 万吨。
维原料之一,在解放初期已有一 些纸厂(如宜宾纸只
江纸厂、重庆纸厂等)用竹子生产竹浆,用于抄造在当
时来说已是很好的 高级印 刷纸、书 写 纸 、 打字纸等,本
循环经济特点,促进产业健康持续的发展。《造纸产业
发展政策》提出纤维原料"以木为主,合理利用非木纤
色硫酸盐竹浆配抄纸袋纸。竹浆产量从刚解放的几吨
发展到 2007年的 120万吨,竹子用于制浆造纸的原料仅
原料。中国早在 1000 多年以前就利用稻草、麦草及 作为手工纸的原料, 20 世纪 40 年代,非木纤维已
有了突出的改进和革新,主要为芦苇亚硫酸盐蒸煮采用
交叉装锅送被、快速升温、药掖转注、适当提高蒸煮温 度和压力、保持保温期的恒温恒压等,使蒸煮时间大大
缩短,蒸煮能力由 1949 年的 150 千克 / (米日)提高到
(才之本 5 装备)
国造纸工业技术与装备六十年的发展和进步系列报道
木纤维的制浆技术
新型化学品破解我国草类制浆治理污染的难题——再论科学合理利用非木纤维原料资源

14第期22新型化学品破解我国草类制浆治理污染的难题〉〉〉胡宗渊(中国造纸学会,北京,100026)——Areconsideration to scienti callya nd rationally utilize non-wood ber rawmaterial resources〉〉〉HU Zong-yuan (China Paper Ass ociation,Beijing 100026,China)胡宗渊,教授级高级工程师,中国造纸学会顾问,中国造纸协会专家委员会委员,兼任华南理工大学、天津科技大学顾问教授。
曾任轻工业部造纸工业局副局长,外事司司长兼中国轻工业对外经济技术合作公司总经理。
摘要:科学合理地利用非木材纤维原料,是解决我国造纸工业原料不足、保护好生态环境和治理好污染的重要方面。
本文阐述的清洁制浆工艺路线,通过采用新型化学品,从生产源头上来防治草浆生产的污染;呼吁建立非木原料特别是农业秸秆制浆清洁生产技术与装备的创新体系。
关键词:非木材纤维原料;环境保护;清洁生产;新型化学品Ab s tra ct:It is an i mp ortan t asp ec t to so lve the Ch ina's sh orta g e in p ap er in du stry ra w materia ls,p rotec t e co log ica l e nviro nme nt an d ha rn ess po l-lu tion by sc i e n ti ca l ly a nd ration ally util izin g n on -woo d ra w ma teria l s.The c lea n pu lp ing p roc es s p rop o se d i n this pa p er is to p reve nt p o llutio n in stra w p ulp ing p rod uction fro m the h ea dstre am by ad op tin g ne w ch emica ls.It is ap pe alled to estab l ish inn ova tion syste m for clea n p ulp i n g tech no log y a nd e qu i p men t o f n on -wo o d raw ma teria l ,es pe cially of fa rmin g straw.Ke y w o rd s:n on -woo d ra w mate rial;e nviro nmen ta l pro tec tion ;cle an p ro -d uction ;ne w ch emicals中图分类号:T S 721;TS 727文献标志码:C文章编号:1007-9211(2008)22-0014-03T o solve the problem of pollution harnessing in China's strawpulping with newchemicals——再论科学合理利用非木纤维原料资源●中国造纸产业科学发展论坛●特稿专讯Fe a tu re s15Ch i n a P u l p &P a p e r I n d u s t r yNo .222008的主要生产国和消费国,生产量和消费量均居世界第二位,举世瞩目。
日产300吨制浆造纸综合厂设计毕业论文[管理资料]
![日产300吨制浆造纸综合厂设计毕业论文[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/698f0e5965ce0508773213e1.png)
毕业论文日产300吨制浆造纸综合厂设计第一章绪论 (4)制浆造纸行业的背景和竹浆造纸的发展 (4)制浆概念和基本流程 (4)制浆的现状 (4)非木浆的发展 (4)竹子制浆 (5)竹子的分布 (5)竹子的特性 (5)竹子制浆工业的发展 (5)竹浆的生产质量指标 (6)工厂设计可行性分析 (7)制浆造纸厂选址的重要性 (7)厂址选择的基本原则 (8)厂址的选择 (9)国家政策导向 (9)地理条件适宜 (9)交通条件良好 (10)气候条件宜人 (10)原料充足 (10)能源来源 (10)第二章全厂总平面设计 (12)总平面设计基本原则 (12)全厂总平面布置图分析 (12)按功能分区布置 (12)建、构筑物布置 (14)厂内外交通运输线路网的布置 (14)厂房的方向、位置和间距 (14)辅助、附属车间及其他服务环节的布置 (15)预留扩建场地 (15)绘制总平面图 (15)第三章工艺流程设计及流程图绘制 (16)生产工艺流程设计的重要性 (16)生产工艺流程的原则和步骤 (16)生产工艺流程的原则 (16)生产工艺流程设计的步骤 (16)工艺流程设计及说明 (17)备料方法的选定 (17)蒸煮方法的选定 (17)洗涤方法的选定 (18)筛选方法的选定 (18)净化方法的选定 (18)绘制生产工艺流程图的要求.................... 错误!未定义书签。
第四章浆水平衡计算 (20)注意事项及工艺参数 (20)浆水平衡计算步骤与方法 (21)1#锥形除渣器、圆网浓缩机平衡 (21)锥形除渣器组平衡 (22)筛浆段平衡 (23)三段洗涤平衡 (25)蒸煮段平衡 (26)黑液池平衡 (28)白液池平衡 (28)浆水平衡明细表 (29)浆水平衡明细表 (36)参考文献 (38)第一章绪论制浆造纸行业的背景和竹浆造纸的发展制浆概念和基本流程制浆,就是利用化学或机械的方法,或两者结合的方法,是植物纤维原料离解,变成本色浆的生产过程。
合理利用非木材纤维资源发展清洁制浆新工艺——学习2011年《产业结构调整指导目录》的思考和建议

改革开放三十多年中国造纸工业快速发展 。 产量
由 17 9 8年 4 87万 吨上 升 到 2 1 97 3. 00年 2 0万 吨 , 由一
个纸业后进 国成为世界第一造纸 大国。 但人 均纸和 纸板 只有 6 8千 克 , 世 界 发达 国家 人 均 (0 与 20~30 5) 千克相 比差距甚大 , 中国要 成为发达 国家, 人均用 纸 量也 应 向 (0 30) 看 齐 . 20— 5 ’ 千 今后我 国纸业市 场 虽 有极 大 的发展 空 间 , 造 纸 原料 目前 已 经严 重 短 缺 。 但 已成为制约造纸工业发展 的瓶颈 , 改革 开放前 中国 造纸工业 的原料 自给 自足 . 改革开放后随着产量的增 加, 造纸原料逐步发展成依赖进 口, 0 2 9年造纸原料 0 对外 的依存度 已高达 4 % ( 4 某些地 区对外依存度 更 高达 7 % , 0 大大超过 4 %的警介 线 ) 我国进 口的废 0 , 纸量 已超过全球废 纸出 口总量 的 5 %。 0 废纸浆 的比 重已超过总浆量 的 6 % 。中国造纸工业还要持续 成 o 倍增长 , 再靠扩 大进 口量 , 潜力有 限 ( 其是进 1废 尤 : 3 纸) 过度提高对外依存度是很不安全 的, , 解决造 纸 工业原料短缺的出路 是 : 千方百计依靠 自己。 中国 将 造纸工业的原料立足于国内 中国人多地少木材短缺 , 国情与 国外不同 。 国 我
2l O 1目录
清洁生产
造纸原料 多元化
综合 利用
录》 为合理利用非木材纤维资源发展造纸工业消除了
1合理利 用 非木 材 纤 维 资源 发 展 制 浆造 纸 工 政策障碍, 树立了 新的里程碑。 业新的里程碑 2中国造纸工业的原料要 立足 于国内
制浆造纸新技术复习题(1)

制浆造纸新技术(复习题)中国造纸工业的现状与发展一、我国现代造纸行业现状特点1.技术密集型。
造纸工业投资60%以上是设备投资,自动化程度高于一般制造业。
2.资金密集型。
世界造纸工业每百美元产值占用资产154美元,同冶金、石油、化工相近。
3.规模效益型。
造纸工业设备投入大,固定成本高,扩大规模是降低成本、增强竞争能力最有效的手段。
4.资源约束型造纸工业属于原材料工业,对纤维来源的依赖性极高,世界上主要的制浆造纸国家原料资源都比较丰富,如美国、加拿大、芬兰等国90%以上采用木浆造纸,其森林覆盖率都位居世界前列。
5.与国经济同步增长纸品的生产量和消费量的增长速度与国生产总值增长速度基本同步,在工业化高速发展的时期,则高于GDP 的增长。
二、我国造纸行业现状1.我国纸业发展潜力巨大我国纸张及纸板消费量还有很大的上升空间。
相对其他行业,造纸行业具有明显增长潜力。
2.造纸业越来越受到政府重视2004年国家发改委正式公布《全国林纸一体化工程建设“十五”及2010年专项规划》,促进造纸工业结构得到有效地调整。
随着政策的逐步实施,在今后的几年里,我国造纸企业、尤其是行业龙头企业必将高速成长。
3.巨大市场吸引国际资本关注我国造纸行业现状有着广阔的市场空间吸引着世界纸业巨头的目光,吸引了国外大量资金的投入,众多的资本涌向中国市场也在一定程度上说明我国造纸行业市场发展前景大好。
三、国内造纸工业生产和市场总体态势为:1、纸张生产和消费整体将呈现增长,但增速降低2、市场竞争加剧,企业经济效益下滑3、转型升级,淘汰落后,企业整合速度加快4、新技术应用和新产品开发将加快5、国际贸易摩擦增多,纸张产品出口受阻6、商品纸浆和废纸进口量继续增加7、减排政策和管理力度加大四.造纸发展新趋势:(1)纸机高速化。
自动化(2)节水,节能,降低消耗,高浓造纸技术(3)文化用纸低定量五、我国造纸业面临的问题中国造纸行业现状存在很大的缺陷,首先就是纤维资源。
国家倡导农村秸秆综合利用我国造纸行业应有所作为——再论科学合理利用非木纤维原料

E o 8 1 5号 ) 是 加 快 推 进 和 更 具 体 指 导 我 国 zo ] 0 ,
“ 十二 五 ” 间实 施农作 物秸 秆综 合利 用 的一份重 期
要文件 。
文件 中指 出 : 国是一 个农业 大 国 , 作物秸 我 农 秆产 量 大 , 布广 , 类 多 , 分 种 是农 民生 活和 农 业 发 展 的宝贵 资源 , 现我 国农业 年年 丰收 , 农作 物秸秆 产生 量逐 年增 多 , 是农 村秸秆 随意 抛弃 , 可 焚烧 现 象严 重 , 来 了一 系列 的 环境 问题 。国家 为 保 护 带 环境 , 快农业 循环 经济 和农村 产业 发展 , 加 改善农 民生 活 条 件 , 增加 农 民收入 , 我 国新 农 村 建设 , 为 提 出农村农 作 物综 合 利 用 的 实施 方 案 , 件 中也 文
会 效益 。先后 都 经 国家科 技 、 保 部 门 的 组织 鉴 环 定 , 的还获 得 国家 发 明专 利 证 书 。这 的 确是 近 有
年 来 我 国 造 纸 工 业 的 一 项 自 主 创 新 、 “ 环 经 走 循
济” 清洁 生产 ” 和“ 道路 、 实现 国家 资源节 约 与环境 友 好 的基本 国策 、 合 我 国国 情并 具 有 中国 特 色 符 的重大 科研成 果 。 笔 者近 年 的跟 踪 了解 , 人 兴 奋 的是 本 色草 令
废 液 回收和废 水 的深 度 处理 , 少 了“ 减 三废 ” 放 排
践 中取得 完整 的技 术 和 经 济数 据 , 为今 后 工 程 设
计 和大规 模推 广应 用取得 可靠 依据 。
三
量 , 足 了环 保 要求 。另 一种 是 鉴 于 草类 原 料 的 满
纤 维组 成与 结构 和 木 材完 全 不 同 , 对草 类 纤 维 针 的原料 特性 , 彻底 改变制 浆 工艺技 术 , 用化 学药 不 剂, 或换 用新 型化 学药剂 , 生产过 程 中控 制 污染 在 物 的产生 , 源头 上不让 产 生污染 源 , 生产 中没 从 使 有黑液 产生 和排放 。 草类原 料清 洁 制浆 新 技 术 , 先 是保 护 生 态 首 环境 , 实现 清洁 生产 工 艺 , 足 环 保部 门“ 上不 满 天
制浆方法概述

2011 年第1 期·综述与专论·制浆方法概述梁军凤刘宗瑜(天津理工大学,天津300384)环境科学与安全工程学院,摘要把制浆方法分为传统制浆法、生物制浆法、有机溶剂制浆法、现代分析技术制浆法和氧碱制浆法,并对每种制浆方法进行简单的概述,对现有的综合工艺进行简单的比较分析,提出应结合各达到种工艺的优缺点使制浆工艺相结合,“五低两高”的要求。
关键词制浆木素环境方法结合造纸是我国四大发明之一,纸的产生使历史记载1.1.2 化学制浆发生了革命性变革,具有跨时代的意义,不断发展改目前运用较多的是硫酸盐法和亚化学制浆工艺,进,沿用至今。
对现代社会来说,纸仍生活和工作中,硫酸盐法。
硫酸盐法制浆对木材的蒸煮过程为初始然起着不可替代的作用。
制浆造纸工业是中国乃至阶段、主要脱木素阶段和残余脱木素阶段;非木材为世界经济的重要支柱产业之一,纸与纸板的生产占世补充脱木素阶段和残余脱木素阶段。
主要脱木素阶段、因此,界经济总产出的1,制浆工艺对国民经济来说硫酸盐法的蒸煮液都是以氢氧化钠和硫化钠为主的人们对环境的要求是必不可少的。
随着时代的发展,其目的是使碳水化合物尽可能少受降解常规蒸煮液,越来越高,制浆工艺与时俱进,由制浆的“五高两低” 的条件下,尽快尽量的脱出木素。
硫酸盐法适应范围的现象,逐渐发展为(五指物耗、“五低两高” 能耗、水广且成本合理工艺较成熟。
但纸浆中有较多的缩耗、污染和时间;,两指质量和产量)从最初的传统制合性木素结构和木素与碳水化合物复合体不利于漂浆到现在的有机溶剂制浆、生物制浆和氧碱制浆等。
白,并对环境造成严重污染。
近年来,有人提出通过在制浆过程中,各种制浆方法都有其特点,现对目前高级间歇式技术super batch technology 和延伸蒸煮并对发展存在的几种制浆工艺技术及特点进行比较,可达到良好效果。
extended cooking3改善环境绩效,趋势做简单论述。
亚硫酸盐蒸煮法先后经历了发展、停滞、衰退和它的作用机理受环境限制,回升阶段,在碱性条件下,1 制浆工艺分析碳酸氢钠和亚硫酸根离子具有脱木素作用;在中性条件下,亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子起主导作用;1.1 传统制浆法主要是氢离子和亚硫酸根离子起脱木素酸性条件下,传统制浆法主要分为机械制浆法和化学制浆法。
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我国非木材纤维制浆的发展概况李忠正【摘要】Non wood fiberous raw materials resource, non wood fibers pulping and its technology advancement in China are introduced; the development trend, the problems and its solutions of non wood pulping are discussed.%介绍了我国非术材纤维的资源状况、非木材纤维制浆的状况以及近年来非木材纤维制浆造纸的技术进步,指出了我国非木材制浆的发展趋势和存在的问题,提出了解决问题的办法.【期刊名称】《中国造纸》【年(卷),期】2011(030)011【总页数】9页(P55-63)【关键词】非木材纤维;制浆造纸;资源利用【作者】李忠正【作者单位】南京林业大学,江苏南京,210037【正文语种】中文【中图分类】TS721+.2;TS721+.3;TS721+.4造纸纤维原料资源不足,已成为影响我国造纸工业可持续发展的瓶颈之一。
我国有丰富的非木材纤维资源 (竹子、麦 (稻)草、芦苇、蔗渣、棉秆、玉米秆等),按国家《造纸产业发展政策》,在努力增加木浆比例、充分利用废纸的同时,应该合理利用好非木材纤维原料。
我国非木材纤维制浆历史悠久,产量最高时曾占原生纸浆产量的84%、在总用浆量中占57%以上(1990年)。
国家对环境保护的要求日益严格,而草浆污染治理没有得到根本解决,因而大量中小型草浆厂被迫关、停、并、转,加上近年废纸用量猛增,林纸一体化措施逐渐发生效力,木浆生产量增加等因素,使非木浆在总浆耗中以及在原生浆中的比例逐年下降(见表1),到2010年非木材浆已降至总浆耗的15%。
近年,非木材制浆的结构发生了一些变化,其中稻麦草类浆产量逐年下降。
特别是近几年,由于中小型草浆厂关闭,产量下降速度很快。
禾草浆占非木材浆比例由2000年的77.2%降至2010年的55.4%;而竹子制浆发展迅速,近十年来竹浆由年产30万t增加到2010年的近200万t,提高了5.5倍,在非木浆中的比例也由2000年的2.7%提高到2010年的15.0%。
近年苇浆和蔗渣浆产量虽有所增加,但在非木浆中所占比例基本没有变化 (见表2)。
目前,我国非木材原料制浆的主要生产企业及产能见表3所列。
我国的非木材纤维原料主要包括农业秸秆、竹材、芦苇、蔗渣等。
非木材纤维的资源状况是纸业界关注的基本问题之一。
我国是世界上最主要的产竹国,无论是竹子的种类、面积、蓄积量及竹材产量都居世界首位,最新修订的中国植物志 (英文版)记载我国竹子种类为39属550余种。
根据第七次全国森林资源清查结果,目前我国天然竹林318万hm2,人工竹林220万hm2,占林地面积的2.97%,集中分布于浙江、江西、安徽、湖南、湖北、福建、广东,以及广西、贵州、四川、重庆、云南等地的山区,这部分竹林面积占全国竹林总面积的93.78%;其中毛竹林面积占69.63%,杂竹林面积占30.37%。
四川东南部、湖南、江西、浙江、安徽南部及福建西北部都有散生竹和丛生竹混合分布的竹林,竹子资源最丰富,是我国竹林面积最大的地区,也是我国人工竹林面积最大、竹材产量最高的地区,其中毛竹林的面积280万hm2,是我国毛竹分布的中心地区。
据统计,全国年产竹材达11.52亿根,毛竹眉径 (树木是用胸径)10 cm的毛竹每根约重25 kg,12 cm的每根约重36 kg,14 cm的每根约重50 kg;如按平均值计竹材产量,约为4000万 t/a(不包括丛生杂竹)。
杂竹为壁厚2~8 mm,竿径20~60 mm的中小径竹,如黄竹、水竹、白夹竹、西凤竹、龙竹、苦竹、慈竹、青皮竹、麻竹等。
杂竹是目前我国用量最多的制浆造纸竹种。
竹子生长快、易繁殖、周期短、单产高,一次造林、年年长竹,每年合理间伐,可永续利用。
而我国造纸木材纤维原料缺乏,竹子纤维属于中长纤维,其纤维长度介于针叶木和阔叶木之间,具有很好的制浆造纸特性,是优良造纸纤维原料,可以生产各种优质生活用纸和文化用纸。
芦苇属禾本科芦苇属 (Phragmites)。
据报道,芦苇属在世界范围内有10个种,在我国有3个种,即卡开苇[P.karka(Retz.)Trin.ex Steud(大芦)]、日本苇(P.japonica Steud.)和普通芦苇[P.australis(Cav.)Trin.ex Steud.]。
普通芦苇在我国分布广阔,资源丰富,生于江河湖泽,一般分布在海拔较低及沿海一带;在海拔较高的谷地有少量日本苇。
日本苇产于黑龙江 (宁安、镜泊湖),生于水中或沼泽地,位于湖区迎风面或砾石地;卡开苇不如普通芦苇分布广泛,一般生于海拔1000 m以下的江河湖岸与溪旁湿地,在我国仅分布于南部、西南部。
我国芦苇现有面积约87万hm2,主要分布在长江以北 (包括长江中下游地区,其中东北地区面积最大)。
北方的芦苇主要是苇子 (南方称之为泡苇),长江中下游地区主要是荻苇。
东北的苇子主要生长在盐碱地;西北地区主要在湖泊之中,较东北地区的苇子秆高、茎粗、壁厚,植株高的可达4 m;长江中下游地区的荻苇主要生长在河流及湖泊的滩涂,秆高、茎粗、壁厚、质硬,株高可达4.6~5.4 m。
据报道,我国的芦苇主要产区有4个:一是辽宁苇区,约有8.667万hm2,蕴藏量约52万t/a;二是新疆苇区,约有6.667万hm2,蕴藏量约30万t/a;三是黑龙江苇区,13.333万hm2,蕴藏量约20万t/a;四是内蒙古苇区,有7.333万hm2,蕴藏量约11万t/a。
其他蕴藏量在6万~8万t/a的有吉林、河北、江苏等省。
从上面分布产区统计,我国现有的芦苇原料基地年产量约为130万t。
蔗渣资源与我国蔗糖业的发展及其分布密切相关。
我国蔗区主要分布在北纬24°以南的热带、亚热带地区。
20世纪80年代中期以来,由于农业结构调整,蔗糖产区迅速向广西、云南等西部地区转移,基本形成桂中南、滇西南、粤西琼北三大优势蔗区。
2009年,我国甘蔗种植面积为169.7万hm2、甘蔗总产量为1.1559亿t。
2010年,广西、云南、雷州半岛等蔗区甘蔗种植面积占全国糖料面积的92.7%,蔗糖产量占全国的94.7%。
广西是我国甘蔗种植面积最大的省份,甘蔗年种植面积稳定在100万hm2左右,占全国甘蔗种植面积的62.47%,蔗糖产量占全国的67%以上,其次为云南、广东。
按甘蔗榨糖后产生23%的蔗渣量计算,我国蔗渣产量有2658万t。
如果糖厂全部用蔗渣作为锅炉燃料,则应烧掉75%的蔗渣量,剩余蔗渣量为664.5万t/a,可用于造纸。
实际上目前如广西糖厂锅炉燃料只有60%左右使用蔗渣。
如按4 t蔗渣产1 t蔗渣浆计,蔗渣浆生产能力最少应为166万t。
因此蔗渣资源在我国仍还有一定的发展空间。
我国是世界第一秸秆大国,秸秆总产量占全球的17.3%,比居第二位的美国高8.5%。
我国农业秸秆产量增长迅速,1980年,我国秸秆总量不到4.5亿t,1990年达到近7亿t,1998年首次突破8亿t;2003年降为不足7.7亿t。
2004—2005年是我国秸秆总产量的快速增长期,年总产量稳定在8亿t以上,2005年全国秸秆总产量达到 8.4183亿 t,与 1980年相比增长了88.59%。
近年来,随着秸秆产量增加、农村产业结构和能源结构改变,各类替代物品的应用,加上秸秆分布零散、体积大、收集运输成本高、综合利用经济性差和产业化程度低等原因,秸秆出现了地区性、季节性和结构性过剩,大量秸秆资源浪费较严重。
特别是部分经济较发达地区和粮食主产区,农民为抢农时播种,焚烧秸秆现象屡禁不止,造成大气环境污染,严重时威胁到交通运输和农民生命财产安全以及城乡居民生活。
2.4.1 我国秸秆资源区域分布按照《中国种植业区划》,根据我国主要农作物的地域分布,把我国秸秆资源分布及其利用划分为八大区域,2005年秸秆产量及比例如表4所示。
其中,长江中下游区和黄淮海区秸秆总产量最高,约占全国的25%;其次为东北区和西南区,约占全国的13%;再次为华南区和西北干旱区,两区合计约占全国的20%;黄土高原区秸秆较少,占全国的5.73%;青藏高原区最少,只占全国的0.43%。
2.4.2 农业秸秆资源量的估算秸秆资源数量估算是秸秆资源综合利用的基础。
运用不同的估算方法,计算结果存在很大差异。
一般多用草谷比以作物产量来估算秸秆产量,但对草谷比取值不同,导致估算结果严重失实,如水稻、小麦、玉米是中国各类农作物中种植面积最大、产量最高、秸秆产量最大的三大农作物。
但这三大粮食作物的草谷比,在不同的文献中取值相差悬殊。
中国农科院农业资源和农业区划研究所毕于运等人[10]对我国各类农作物的草谷比进行了系统的比较分析和实测验证,确定了较具有全国性使用价值的草谷比体系,列入表5。
以国家农业分类统计资料为基础数据,以省为单元计算出各类秸秆产量和秸秆总产量。
草谷比 (SG)是指农作物地上茎秆产量与作物经济产量之比,即有经济价值的农作物主要产品的产量,对于粮食等农作物,籽实产量即是经济产量。
可用公式 (1)计算农作物秸秆产量。
式中,WS为农作物秸秆产量,t;Wp为农作物经济产量,t;SG为草谷比。
例如水稻的草谷比 (SG)为0.9,稻谷的产量(Wp)为10万t,则稻草的产量 (WS)为9万t。
草谷比法是计算农作物秸秆产量的最主要的方法。
2.4.3 农业秸秆的构成农业秸秆主要由粮食、棉花、油料、糖、菜等五大类农作物秸秆构成。
其中主要粮食作物 (稻、麦、玉米)秸秆是我国农作物秸秆的主体,约占全国秸秆总产量的70.22%,经济作物秸秆 (棉秆、油料秸秆、糖料作物)占25.18%,其他农作物秸秆产量占4.6%。
三大粮食作物 (水稻、玉米和小麦)的秸秆产量合计为52056.14万t,其中,水稻秸秆、玉米秸秆(芯)与小麦秸秆分别占全国秸秆总产量的25.10%、24.00%和12.73%。
根据表6中的各种农作物的草谷比可计算出2010年我国主要的几种秸秆产量,见表6。
表6表明,2010年我国实际可收集秸秆量为4.2亿t,其中玉米秆资源最多,占总量的38%,稻秆次之约占29.6%,麦秆占21.5%。
我国秸秆资源表现为相对的过剩,既有阶段性过剩,也有结构性过剩和地区性过剩。
传统农业秸秆被广泛用作饲料和肥料,也是农村能源的主要来源和建筑材料来源。
近些年来随着传统农业生产使用大量化肥替代农家肥、农机动力替代畜力、煤和天然气替代秸秆燃料、现代建筑材料替代秸秆建材等,使秸秆在农村的用量日趋减少。
计算表明,2005年,我国剩余秸秆 (扣除上述用途外)总量约为1.42亿t,占全国可收集利用秸秆总量的21%。