棉稈機械化收獲加工及循環(huán)利用技術(shù)
棉稈收獲技術(shù):棉花秸桿機械化收獲技術(shù),是棉桿加工利用技術(shù)的前期技術(shù),是后續(xù)技術(shù)的支持與保證,是形成棉喂料機桿資源產(chǎn)業(yè)化開發(fā)和商品化生產(chǎn)的關(guān)鍵和前提條件。棉花秸桿加工貯存利用要求在棉桿含水率和可利用成分適宜的狀態(tài)下及時收獲才能滿足其貯存利用的要求。機械化收獲是滿足這一要求的有效手段??朔巳斯な战諚U速度慢、差異大和易污染的缺點,極大地提高了勞動生產(chǎn)率。同時解決了農(nóng)民人工收獲棉桿勞動強度大的問題,還可取得一定的機械作業(yè)收益。
棉稈加工貯存技術(shù):棉桿粉碎、壓塊加輸送設(shè)備工貯存是一項高投入、科技含量較高的技術(shù),長期以來,由于設(shè)備投資較大,可靠性差和原料集中收購困難等因素,制約了棉桿加工貯存技術(shù)發(fā)展。目前,天津市農(nóng)機推廣總站已引進了先進、適用、可靠性強的棉桿粉碎機具,解決了棉桿粉碎機具耐久性差、易損壞的難題。并和有關(guān)單位協(xié)作,引進了中國農(nóng)業(yè)大學非常規(guī)飼料研究所“十五”國家重點科技攻關(guān)項目成果9YG-32型秸桿壓塊機,并對該機具進行了適應(yīng)性改進,同時我站還引進了中國農(nóng)機院固定式打捆機系列產(chǎn)品,為棉花秸桿加工利用技術(shù)的推廣普及奠定了基礎(chǔ)。
 振動落砂機;
 板鏈式提升機;
棉稈機械化收輸送鏈獲加工及循環(huán)利用技術(shù)內(nèi)容
&n拍擊篩bsp;
包括四項技立式振動電機術(shù)內(nèi)容:棉花秸稈收獲機械化技術(shù);棉花秸稈壓捆貯存機械化技術(shù);棉花秸稈粉碎機械化技術(shù);棉花秸稈壓塊貯存機械化技術(shù)。
包括兩項試驗、示范技術(shù)內(nèi)容:棉花秸稈無害化環(huán)TD皮帶輸送機保造紙工藝技術(shù);棉稈造紙廢渣制肥機械化技術(shù)。
 河卵石制砂設(shè)備;
1. 棉花秸稈循環(huán)利用螺旋洗砂機模式
園振動篩 整稈壓捆
機收棉稈→  YZS系列小型振動電機; →貯存→無害化環(huán)保造紙→廢渣制肥→還田
機械CZ系列倉壁振動器粉碎→壓塊
&nb煤粉輸送系統(tǒng)sp;
2.給料機 技術(shù)工藝路線:
①棉稈收獲加工貯存技術(shù)路線:
機械打捆→運輸至料場
機收棉稈→人工收集 → →貯存
運輸至料場→機械粉碎→機械壓塊
②棉稈無害化環(huán)保制槳造紙工藝路線:
秸稈分離→粉碎→機磨→熱浸→高溫加壓蒸煮→保溫→擠壓爆破膨化→清洗→高溫磨漿→漿渣分離→混合紙漿→造紙
③造紙廢渣制有機肥工藝路線:
造紙廢渣→發(fā)酵→渣水分離→烘干→加入各種元素混合→制粒→篩分→成品包裝
棉稈機械化收獲加工及循環(huán)利用技術(shù)創(chuàng)新點
通過對棉稈機械化收獲、棉稈粉碎、棉稈壓捆或壓塊貯存和制槳造紙新工藝以及造紙廢渣再利用等技術(shù)的引進、示范、推廣,主要解決棉稈加工利用中存在的問題:
①棉花秸稈機械化收獲能解決適時收獲,保證棉稈資源質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率和實現(xiàn)部分殘膜回收。
②先進、適用的棉稈粉碎技術(shù)為形成棉稈分散加工、集中利用模式提供了條件,促進棉稈加工貯存產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
③機械化壓塊技術(shù)解決運輸成本高,商品化程度低、損失率高和貯存
占地面積大問題,可以增強抗災害能力;
④采用無害化環(huán)保制槳工藝可以緩解棉稈造紙引起的環(huán)境污染問題,最大限度的減輕環(huán)境危害,促進棉稈利用產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展;
⑤利用造紙殘渣制造有機、無機復合肥,實現(xiàn)資源循環(huán)利用。
棉稈機械化收獲加工及循環(huán)利用技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展情況
在國外,特別是美國等棉花生產(chǎn)大國,產(chǎn)銷全程都實現(xiàn)了機械化操作。由于機械化作業(yè)程度非常高,因此多數(shù)的棉花秸稈在棉花收獲后的1-2天內(nèi)全部粉碎還田。除此之外,一些國家還用棉稈代替木材用于造紙、造板材等,取得了良好的效果并形成了先進、適用和可靠的利用模式。主要采取先進的可一次實現(xiàn)棉稈收獲、粉碎、打捆的機械化技術(shù),完成棉稈收集和初加工。后期,根據(jù)不同需要,分別利用于造紙、造板材等精深加工。雖然其棉稈收獲加工先進技術(shù)不完全適宜我國國情,但已形成的棉稈初加工工藝技術(shù)路線和循環(huán)利用模式,是可以借鑒的成熟經(jīng)驗。
在國內(nèi)棉花主產(chǎn)區(qū),特別是新疆等連片種植區(qū)域,由于有大型的機械設(shè)備,其多數(shù)棉稈還是采取秸稈粉碎還田技術(shù)處理秸稈。近年來由于棉花棉稈綜合利用價值的提高,棉花秸稈收獲技術(shù)也得到了發(fā)展,并帶動了新疆、山東、河南等地利用棉花秸稈制造棉稈發(fā)酵飼料、棉花秸稈漚肥、氣化燃料、造紙等綜合利用技術(shù)的迅速發(fā)展。
我市棉花秸稈收獲加工貯存和綜合利用技術(shù)還處于起步階段,應(yīng)抓住棉花秸稈利用關(guān)鍵技術(shù)進行示范推廣并加大推廣力度,正確引導我市棉花秸稈綜合利用技術(shù)發(fā)展方向,變廢為寶,形成棉稈循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)環(huán)境保護與資源循環(huán)利用雙重目標,促進我市農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
應(yīng)用棉稈機械化收獲加工及循環(huán)利用技術(shù)的必要性
隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整,受種植收益等因素驅(qū)動,我市棉花種植面積逐年增加,廣大農(nóng)民對種植棉花的積極性空前高漲,2003年種植面積達90余萬畝;2004 年種植面積創(chuàng)記錄達到130萬畝;2005年受棉花價格和國家種糧補貼政策等因素影響,種植面積雖然有所下降,仍高達100余萬畝。通過三年來棉花種植面積的波動變化,可以看到,我市種棉規(guī)模雖有所浮動,但基本處于高速穩(wěn)定發(fā)展狀態(tài),種植面積占我市可耕地面積四分之一強,已成為我市僅次于小麥和玉米的第三大種植農(nóng)作物,并逐步成為我市農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè)。
棉花生產(chǎn)具有抗旱、節(jié)水,耐鹽堿等特點,是節(jié)水農(nóng)業(yè)優(yōu)選作物,符合我市干旱、缺水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀要求,適宜在我市干旱、鹽堿的中低產(chǎn)田種植。另外,種棉過程中,采用地膜覆蓋播種方式,可以起到減少土壤干旱風蝕和保墑增肥地力的作用,同時還可減少春季耕作造成的土壤揚塵,減輕了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境的破壞。但其廢棄物棉花秸稈的收獲,加工以及綜合利用問題已成為棉花生產(chǎn)過程中薄弱環(huán)節(jié),傳統(tǒng)人工拔棉稈的勞動強度大、效率低的問題和廢棄、焚燒的棉稈處理方式,不僅影響了棉花種植面積的進一步擴大,而且也不符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級的要求,因此實施本項目不僅可以解決棉花生產(chǎn)過程中急需的機械化收獲關(guān)鍵技術(shù),同時也為棉稈加工利用尋找到產(chǎn)業(yè)升級和可持續(xù)發(fā)展的途徑,不僅符合當前倡導發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和創(chuàng)建節(jié)約型社會的要求,還可提高棉花產(chǎn)業(yè)的競爭力,加速農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進程。
棉稈是棉花生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物,也是重要的農(nóng)業(yè)可再生資源,即可作為燃料、飼料和有機質(zhì)還田,又可作為建筑和包裝材料工業(yè)原料。目前,全國棉花種植面積 600萬公頃,每年棉稈產(chǎn)量約為3000萬噸。我市每年棉稈產(chǎn)量高達30萬噸。按1噸棉稈相當于0.4立方米林木用于制造紙槳量計算,若全部利用每年可節(jié)省林木資源12萬立方米。這么大量的可再生資源如果實現(xiàn)循環(huán)綜合利用,將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益,是具有較高利用價值的優(yōu)質(zhì)資源。但由于棉花秸稈利用技術(shù)發(fā)展遲緩,配套機械設(shè)備缺乏,使廣大農(nóng)民必須采用手工拔棉花秸稈或焚燒方式處理秸稈,已便于來年繼續(xù)種植。致使農(nóng)民難以意識到或無法賺取棉花秸稈加工利用的利益,造成我市每年棉花收獲后,大量棉稈被堆放于渠邊、路邊、地頭,農(nóng)民不愿或無法回收利用,有時為圖方便一把火燒掉,造成嚴重的環(huán)境污染,使資源優(yōu)勢變成危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的禍源。
近年來,隨著秸稈粉碎還田技術(shù)的推廣普及,部分棉花秸稈被直接粉碎還田,減輕了棉農(nóng)拔稈的辛勞。農(nóng)作物秸稈粉碎還田對增加土壤有機質(zhì)、培肥地力和蓄水保墑等方面具有重要作用。但由于棉花秸稈表層非常堅硬,粉碎還田的棉稈轉(zhuǎn)年不宜腐爛,培肥地力效果不佳,并且嚴重影響下茬播種效果,不同程度地對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成損害,所以廣大種棉農(nóng)民不愿采用這項技術(shù)。當前,全市棉花秸稈除極少部分用于粉碎還田和人工收獲后利用外,大部分還不能得到有效利用。為充分利用棉花秸稈資源,變廢為寶,以機械化技術(shù)將棉稈加工利用,推進棉稈的商品化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展;以科學方法將棉稈商品轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)工業(yè)原料和有機肥料,形成適用、增效、環(huán)保的循環(huán)利用模式,已成為當務(wù)之急。
近年來,我市棉稈收獲加工和綜合利用技術(shù)從無到有,處于起步階段,但隨著棉花種植面積的迅猛增長,部分企業(yè)已意識到棉稈資源蘊含的巨大經(jīng)濟利益,投資引進了多項棉稈利用技術(shù)。其中利用棉花秸稈造紙和氣化技術(shù)已在我市寧河縣、北辰區(qū)等企業(yè)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)引進試驗成功,形成年消耗10余萬噸棉稈的生產(chǎn)能力。另外在我市其他區(qū)縣和周遍地區(qū)的企業(yè)也在積極引進和試驗棉稈加工利用技術(shù)。例如:以棉稈為原料的養(yǎng)殖食用菌技術(shù)、秸稈氣化技術(shù)、棉稈微貯飼料技術(shù)等,目前這些技術(shù)在我市也已形成快速發(fā)展之勢,為大規(guī)模推廣棉稈收獲加工、循環(huán)利用技術(shù)創(chuàng)造了廣闊的需求市場,為本項目奠定了技術(shù)推廣應(yīng)用基礎(chǔ),并逐步會成為一個具有發(fā)展方向和較大潛力的朝陽產(chǎn)業(yè)。
引進 棉稈機械化收獲加工及循環(huán)利用技術(shù) 帶來的效益
該技術(shù)的推廣應(yīng)用可以使棉花秸稈資源得到有效利用,其綜合經(jīng)濟效益顯著。通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物綜合利用,變費為寶,既可減少生態(tài)環(huán)境破壞,又可以提高農(nóng)產(chǎn)品附加值,促進農(nóng)業(yè)增效,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)良性循環(huán);提高勞動生產(chǎn)率,解決棉稈人工收獲勞動強度大、作業(yè)效率低、損失率高的難題,推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程。能夠形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),解決部分農(nóng)村剩余勞動力本地就業(yè)問題,拓寬農(nóng)民創(chuàng)收渠道,促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。通過引進、示范利用棉稈造紙廢渣制造有機復合肥技術(shù),形成資源循環(huán)利用新模式,改良土壤,培肥地力,促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。
由于棉花秸稈利用技術(shù)發(fā)展遲緩,以往棉稈處理工藝不能使農(nóng)民得到經(jīng)濟收益,大量秸稈無法利用,以至用火焚燒,污染環(huán)境,影響公路、航運交通安全。棉花秸稈收獲加工綜合利用技術(shù)推廣,可以提高棉花秸稈利用經(jīng)濟效益,使農(nóng)民嘗到棉稈資源利用的好處,達到控制棉稈焚燒,減少生態(tài)環(huán)境破壞的目的;通過提高棉稈開發(fā)利用規(guī)模,可以替代大量林木和其他稀缺資源,起到保護生態(tài)環(huán)境的作用。促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境保護和諧發(fā)展。
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