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新型高效秸秆还田与能源化利用成套装备研发

文献类型： 获奖成果

作者：

作者机构：

获奖名称： 科学技术奖

获奖等级： 三等奖

关键词： 研发;装备;能源化利用;秸秆;利用;能源;新型;高效;能源化;还田;秸秆还田

第一完成单位： 扬州大学

获奖时间： 2015

摘要： 本项目成果属于农业工程领域，是一项适用于秸秆全量还田及秸秆能源化利用的创新成果。我国是稻麦种植大国，年秸秆产量达6至8亿吨，然而目前我国的秸秆的利用率较低，绝大部分秸秆被闲置浪费或就地焚烧，未得到有效利用，造成严重的环境污染。秸秆最有效的利用方式是秸秆还田，其对农业绿色可持续发展起到巨大推进作用，同时我国也面临着能源短缺、煤炭石油匮乏的严峻问题，因此大力发展秸秆还田与秸秆能源化利用将成为我国的战略举措，也是解决目前秸秆利用率低、污染环境的有效途径。 然而，目前秸秆还田率低的重要原因是秸秆还田机具及工艺存在重要缺陷，主要表现为：旋耕机耕深太浅导致耕作层秸秆比太高，秸秆腐化前与作物争氮严重影响作物的生产；单轴旋耕导致秸秆与土壤混合不均，整团秸秆的存在导致下熟作物根系发育障碍，严重影响下熟作物生长；犁耕作业虽能做到大耕深秸秆还田作业但作业工序繁多，导致耕作成本高，严重影响农业的经济效益。与此同时，秸秆能源化利用也存在着技术瓶颈，主要表现为：秸秆压块成型效率低，能耗高；秸秆成型前的干燥工序能耗高，程序繁，成本高；秸秆压块后直接烧锅炉，产业链短，效益差。 项目围绕以稻秸秆全量还田为目的秸秆条切条耕条播深施肥复合作业技术与双轴分层切削大耕深施肥播种复式作业技术、以麦秸秆全量还田为目的带水旋耕水田平整深施肥复式作业技术及以秸秆炭化能源化为目的的关键技术开展了系统研究和工业技术攻关，研发出稻麦秸秆机械化还田及秸秆能源化利用成套技术，实现了核心装备产业化制造和技术大范围应用。对提升秸秆全量还田技术创新水平、加速秸秆能源化利用进程起到了重大推动与支撑作用。其主要技术创新点如下： [1]研制出稻秸秆还田高程度复式作业技术，创新研制出双轴分层切削大耕深施肥播种复式作业技术、秸秆条切条耕条播深施肥复合作业技术、高效犁耕播种施肥筑埂系列作业技术，解决了秸秆还田过程中耕深浅、秸秆效果差、复式作业程度低等技术难题。 [2]研制出麦秸秆水耕还田深施肥复式作业技术，创新研制出带水旋耕深施肥复式作业型水田平整技术，解决了水耕作业复式程度低、秸秆漂浮率高的技术难题。 [3]研制出秸秆能源化利用成套技术，创新研制出太阳能（微波辅助）秸秆干燥技术、生物质燃料成型技术、秸秆成型燃料制炭技术，解决了秸秆燃料化成型阶段干燥难、能耗高、效率低、碳损多的技术难题。 本成果共授权专利28项，其中发明专利7项，发表论文9篇。通过科技成果鉴定4项，其中达国际领先水平1项，国际先进水平2项，国内领先水平1项。项目近三年经济效益新增利润1105万元，新增税收667万元，节支总额43.2亿元。项目期间总作业面积20.6万亩，秸秆还田量达6.97万吨，相当7万吨化肥氮当量，节省化肥成本1500万元，形成粮食增收200万kg，折合人民币288万元。本项目实施可将秸秆全量还田，保护土壤、大气环境，促进农业绿色可持续发展，其环境效益及社会效益显著。

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[3]江苏秸秆机械化还田经济效益分析与财政补贴政策研究. 平英华,彭卓敏,夏春华. 2013

[4]可再生能源系统的常见利用形式分析. 胡桧,钟挺,郑戈. 2006

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