秸秆变身记
“资源放错地方就是垃圾,垃圾放对地方就是资源。”在江苏灌南县孟兴庄镇连三村草场负责人丁建行看来,这话儿放在秸秆身上,再贴切不过了。
每年的夏秋两季,大量的麦稻秸秆如何处理一度成为难题。丁建行和父亲“嗅”到其中的商机,将秸秆回收而后卖给当地的菌菇生产企业。
就江苏而言,全省3500多万亩小麦收割后,除了大批量的秸秆机械化还田,离田收储利用已经渐趋成熟。这些离田的秸秆随之分流到不同的生产场景,在农业企业、工厂车间、生物质电厂等处,完成一次次精彩的变身,也实现着一次次价值的提升。
一变菌菇
每年夏收期间,丁建行的草场要收储7万亩秸秆,约在1.5万吨到2万吨,其中一多半和江苏裕灌现代农业科技有限公司(下称“裕灌农业”)签订了回收合同,此外还有五六千吨经海运出口到韩国,同样用作蘑菇培养基。
“丁场长,今天往公司送30吨秸秆。”早八点,丁建行接到裕灌农业发酵区主管王孟打来的电话。挂掉电话,丁建行迅速赶到连三村草场,指挥工人装货。30吨秸秆,每吨370元,足足装了两大卡车。半小时后,准时送达目的地。
“让一让,卸货了!”下午2点,裕灌农业培养基车间主任韦子龙忙着安排秸秆进仓,秸秆先在自动化车间。
“秸秆虽小,全身是宝。”韦子龙说,秸秆富含食用菌必需的碳源、氮源、矿物质等,粉碎后混合畜禽粪肥和豆粕,经三次发酵,即可制成优质食用菌培养基。
三次发酵很有讲究。第一次,先将草料泡水,与畜禽粪肥、豆粕混合堆放进发酵库。十几天后,进入培养车间,在85℃高温下二次发酵,有益菌快速生长。在接种后的菌丝生长期,培养基会控温在26℃以下,进行第三次发酵,继续催生有益菌。
接下来的场景是出菇区。打开菇房外侧门,用自动进料机将完成发酵的培养料、草炭土送上出菇层架,再调控菇房温度、湿度、光照和二氧化碳浓度,用自动化喷水装置调节水分,达成最佳催蕾出菇环境。“19天左右,第一潮菇就能采收了,一共可以采收三潮。”韦子龙说。
灌南是我国工厂化食用菌主产区,杏鲍菇、双孢菇、金针菇等各类鲜菇年总产量达到60万吨。“我们的双孢菇生产实现了全年不间断,每平方米培养料上鲜菇产量高达35公斤。”裕灌农业工作人员卜丽丽说,目前,仅他们公司一年就要消耗约18万吨小麦秸秆。
到菌菇培养料,秸秆的利用还未停止,废弃菇渣继续着循环经济之旅。“拿裕灌农业为例,每天产生500多吨废弃菇渣。”灌南县园艺技术指导站党支部书记赵书光说,这些菇渣还能制成有机肥,由此实现了农业生态循环,减少了化肥使用量,还改善了土质。
二变能源
“收回来的是秸秆,发出去的是电。”在热力发电行业深耕10年,睢宁县长青生物质能源有限公司总经理李锦深知燃料供应的重要性。今年的夏收季,他们的燃料仓库已经被秸秆填满。
发电生产车间内,一捆捆秸秆放入破碎机,被粉碎成5-10厘米长的“秸秆段”,与废旧木板、树枝碎屑等混合后,送上传送带,进入燃烧炉。“火力把水烧开,水蒸气驱动汽轮机,带动发电机发电。” 听李锦讲解火力发电的原理觉得简单,而具体到如何用秸秆发电,李锦已经研究了近6年。
秸秆“变身”电流,关键是燃烧如何实现热值最大化。这也是李锦带领团队持续克难攻坚的方向之一。“虽然小麦等农作物秸秆自身热值相对较低,但当和树木等其他硬质材料混合燃烧,往往能得到更充分的利用。”经过试验室反复试验和实践论证,李锦发现秸秆使用量配比50%-80%最为科学。
在李锦看来,他们公司日均上千吨的原料使用量,在生物质发电领域已不是个小数目。她算过一笔账,发电厂所在的古邳镇是个农业大镇,耕地面积超8万亩,夏季生产小麦秸秆约2.7万吨。“就算把整个镇生产的当季麦秸全‘包圆儿’,也无法满足需求。”李锦介绍,2023年,公司“吃”掉约8.5万吨秸秆,电厂发电量达2.3亿度。一个月前,他们秸秆收购的范围扩展到了周边多个乡镇,当时送秸秆的车辆排队进厂的场景甚为壮观。
在这里,一根秸秆的旅程也并未结束。“既然秸秆发电属于废物再利用,那么秸秆燃烧后产生的草木灰渣,能否进行‘再再利用’?” 这个看似突发奇想的问题,李锦已把它变成了现实。
原来,当地一家制作水泥砖的企业正尝试在水泥中加入生物质原料,李锦听说后双方一拍即合,每天100多吨草木灰渣由此成了水泥砖的原料,循环经济的链条得到进一步延伸。
三变“塑料”
在江苏锦禾高新科技股份有限公司(下称“锦禾高科”)副总经理王星明的记忆里,小时候,每到麦收时节,村里总是弥漫着焚烧秸秆的黑烟。让他没有想到的是,看似不起眼的秸秆如今在工业上也有了大用途。
2011年,王星明刚毕业就到了这家公司工作,负责稻麦秸秆的收购,“我们每年大概会用掉4000吨秸秆,用来加工秸秆生物基塑料”。
在原料堆场,秸秆经过去除杂质、粉碎、分级等程序变成秸秆粉,随后被运至生产车间。
伴随隆隆的机械声,麦香味扑面而来。“秸秆是植物纤维,遇水则烂、遇高温则焦,要把它变成工业用品,最重要的一步,就是改变它的表面极性、耐温性能。”该公司常务副总经理晏伟介绍。
改性后,秸秆粉还需要与聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸等高分子材料复合,形成秸秆生物基塑料。“其中,聚乳酸是从淀粉提取出来的塑料,当‘100%生物降解’的聚乳酸和‘纯天然’的秸秆粉结合,环保优势将大大增加,节省石化资源,助力循环经济。”晏伟说。
复合后的秸秆生物基塑料,由机器人自动打包堆码,随之销售到当地100多家下游工厂。
锦禾高科所在的扬州市生态科技新城杭集镇,以“旅游用品之都”和“牙刷之都”闻名。在这里,以牙刷为代表的快消品,为秸秆生物基塑料提供了适宜发展的土壤。
从锦禾高科工厂出来,走约50米就到了江苏雷森酒店用品有限公司。在这里,秸秆生物基塑料原料,经由一条条自动化塑料生产线,变成了带着麦香味、植物肌理、颜色可控的牙刷柄、“麦香杯”、梳子、地板、桌椅等。这些产品的力学性能,和传统塑料制品不相上下。
“秸秆塑料还进入到新能源车内饰领域,向更前沿的材料升级。这是一条虽然小众却很‘朝阳’的赛道。”晏伟说。
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