农作物秸秆作为一种农业生产的副产品，产量大、分布广，同时也是一项重要的生物资源——其含氮、磷、钾、碳的平均含量分别为0．6％、0．3％、10％、45％。据统计，我国年产农作物秸杆6.2亿吨，其数量相当于北方草原打草量的50多倍，资源拥有量居世界首位。由表-1可知，我国在2000-2010年间秸杆总量将呈增长趋势，到2010年达到7.26亿吨。
表-12000年秸秆资源分布及2010年的预计可获得量单位：（万吨）
年份
秸杆总产量
造肥还田及收集损耗
作为饲料
作为造纸原料
可用作能源
2000
64792.3
9718.8
17744.7
2100
35229.8
2010
（预计）
72600
10890
21300
2800
37610
十一届三中全会以后，我国农业有了快速发展，取得了显著成绩，有力地支持了国民经济的快速、健康和持续发展。但是，我国农业发展面临着人口和资源环境双重压力。我国人均资源相对短缺，主要农业资源都低于世界人均水平，而且资源利用率不高，浪费很大；同时农业环境污染仍在加剧，生态破坏还没得到遏制，大部分农业生产还处于粗放型经营阶段，发展农业的任务十分艰巨。防止农业生产过程中对各种资源的破坏和浪费，减少农业生产对环境的污染，作到农业发展与资源环境相互协调，是当今全球范围内对可持续发展农业的战略要求。
因此，秸秆禁烧及其综合利用工作作为资源与环境保护的大事、作为实施农业可持续发展战略和实现两个根本性转变的重要措施，被纳入议事日程。多种多样的新技术如雨后春笋，令秸杆综合利用工作别开生面。但是，单一的技术很难充分利用其潜在价值。于是，我们尝试对其进行组合，期望能更有效的利用秸秆。
2.现状调查：
2.1秸秆块状饲料加工技术
1.采用以粮食为主配制的全价饲料虽然这些高品质饲料的养殖效果好，但价格高，除了一些大型养殖场全程采用外，大部分小型散养户不得不望而却步。这就造成了我国一方面缺乏优质价廉的饲料，一方面面临大量的粮食饲料生产企业倒闭的现状。
而国际上，畜牧业发达国家早已利用秸杆饲料进行养殖，并取得了良好的效果。（见表-3）
表-2仔猪（100公斤）出栏饲料成本投入对比
项目
单一粮食饲料
全价粮食饲料
全价生物饲料
饲料数量（公斤）
500
262.5
300
市场售价（元/公斤）
0.8
1.7
1.2
饲养成本（元）
400
446
360
饲养期（月）
6
3
3.5
表-3饲喂秸杆的肉食转化率对比
国家
中国
美国
澳洲
饲喂秸杆的肉食转化率
7%
73%
90%
新型的秸杆块状饲料是采用先进的冷压成型技术，用饲料压块机生产的全新饲料。这种饲料呈块状，密度大便于运输和储存，有很强的实用性。
其加工通用的方法为：经铡切或揉搓后，再添加部分粘合剂和微量元素制成块或颗粒。这样一方面可提高粗纤维消化率25％，适口性明显提高，采食量增加30％-50％；另一方面经过机械揉搓和制粒前调质，有机物受热分解，化学成分发生变化，使秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素的镶嵌结构部分受到破坏，利于瘤胃消化液的侵蚀渗透。另外，添加各种微量元素，能克服秸秆营养不足的问题；同时，秸秆压粒或压块后其密度增加10倍以上，有利于贮存和降低贮存中营养成分损失，减少运输量，贮运成本降低70％。因此，这是国内秸秆饲料处理的发展方向。
许多农作物秸秆均可生产块状饲料。营养较好的如大豆秸秆，花生蔓，谷草，玉米杆，小麦秸，甘蔗渣等。但在北方，最实际的是玉米秸秆。
我国北方牧区（如内蒙古锡林郭勒盟）每年冬、春季因缺少草料有近半数的羊群死亡。如用饲料块作冬储饲料,储运方便（可长期存放）,价格便宜,可大大减少羊群的死亡率。各大中城市养殖业（如各奶牛、肉牛场）也是块状饲料的大市场，国内需求潜力很大。同时，在国际市场上，秸杆块状饲料亦十分畅销。据报道，日本每年进口块状饲料近百万吨，南韩和东南亚也都是块状饲料的进口大户。因此无论是内销节粮保畜，还是外销创汇，该技术都具有深远意义和广阔前景。
2.2秸秆发电
表-42004年我国全年能量消费表
煤炭
原油
天然气
水电
核电
总量
消费量
18.7
2.9
415
3280
501
19.7
增长率
14.40%
16.80%
18.50%
15.60%
15.20%
注：此表依据《中华人民共和国2004年国民经济和社会发展统计公报》有关数据制作。表中各项目所用单位：水电、核电为亿千瓦小时，天然气为亿立方米，其余均为亿吨，消费总量以标准煤换算）
而国际能源机构的有关研究表明，秸秆是一种很好的清洁可再生能源，其平均含硫量只有千分之三点八，而煤的平均含硫量约达百分之一。经测定，秸杆热值约为15000KJ/Kg，相当于标准煤的50%。各种秸杆的热值如下：
表-5不同秸杆热值表
秸杆种类
麦类
稻类
玉米
大豆
薯类
杂粮类
油料
棉花
热值（KJ/Kg）
14650
12560
15490
15900
14230
2004年11月，我国首个秸秆生物燃烧发电厂在河北省晋州市开工建设。该秸杆发电厂占地80亩，预计总投资达2.4亿－2.8亿元，将引进丹麦的秸秆发电设备，建成后年烧秸杆20万吨，发电量为1.2亿度，年可节约煤炭16万吨，减少二氧化硫排放量60多吨，减少烟尘排放量400吨。此外，该厂消耗秸杆全部从农民手中收购而来。按照每吨秸秆100元的收购价测算，该厂通过收购秸杆，每年就可使当地农民增收2000万元。
国际能源机构预测，到2020年可再生能源将在全球能源消费中的比例达到30%。面对即将到来的可再生能源时代，各国正在迅速前进。丹麦的秸杆等发电已达到总电力的24%，而德国2002年风力发电已经占世界风力发电量的三分之一。法国计划在2025年风电达到发电总量的25%。而这还仅仅是它们整个可持续能源战略的一部分。相比之下，如何加快中国的脚步、营造宝贵的能源优势，为经济的协调、可持续发展作长远打算，已不能不提上议事日程。
2.3秸秆气化
目前，发达国家已将生物质气化技术及其产品用于工农业生产及居民生活，特别是西欧和美国已将气化技术广泛用于区域取暖、发电、炊事等诸多领域，有的已形成了较大的产业规模。
图-1秸杆气化流程图
其主要设备有：粉碎机、上料机、1000型、2000型气化机组和贮气柜等。
秸秆气化技术可改善农村的能源结构，提高农民的生活质量，减轻因秸秆随意焚烧造成的环境污染，推动农村科技进步和可持续发展，其社会意义巨大。
3.关于秸秆综合利用的构想：
在单一处理方法难以满足秸杆综合利用的情况下，我们为了探求全面利用秸杆的方法在焦作市展开了调研。
焦作市位于河南省西北部，北依太行，南临黄河，现辖2市4县4区和1个省级高新技术开发区，总面积407l平方公里，总人口342万，总耕地面积250万亩，农业生产条件较好，常年农作物播种面积440万亩，年产秸杆总量230万吨，其中，小麦秸杆约90万吨，玉米秸杆110万吨，豆类、花生、稻谷等其他作物秸杆30万吨，是全国三大粮食高产区之一。此外，焦作市在几年前的全面禁烧秸杆工作中多管齐下，广辟渠道，禁出了生活环境大改观，禁出了农业结构大调整，禁出了农机大发展，在秸杆综合利用方面有一定的经验和基础。因此，我们在对焦作市进行了详细的调研后，构建了如下模型，期望建成一个集秸秆块状饲料、秸秆气化、秸杆发电与工艺品编织等为一体的秸秆综合处理模式。
图-2秸杆综合利用模式图
3.1回收机构
必要的回收机构是建立秸秆综合利用系统并保证其正常运作的基础和前提。
表-6三省秸杆收集状况调查表
稻秸
麦秸
棉花秆
油菜秆
黄麻秆
玉米秆
收集半径
浙江
0.15
0.2
0.14
-
2
山东
0.12
0.7-3.4
四川
0.15-0.20
*
因此，我们设想由各地方政府出面，在秸秆禁烧工作费用中拨出专用款项，根据自己的情况，在各地都设立适当的秸杆收购站（比如，在各县、乡或自然村设立回收点），立足本地的秸杆实际，于每年三夏三秋的收割前期利用媒体、板报、宣传车、标语等形式，提高广大干部群众对秸杆回收的思想认识，做好宣传；在收割结束后，参照市场价格，开始统一收购，统一贮存，统一加工。
表-7部分地区秸杆收购成本对比
省份
河北
湖南
收购价格
100元/吨
150-200元/吨
150元/吨
102元/吨
3.2秸杆块状饲料加工
3.2.1设备投资和流动资金：
一组设备（一个加工点）共需50万元
一、秸秆饲料加工设备：批量生产每套机器需资金35万元人民币。
二、流动资金：秸秆收购、人工等需流动资金15万元。
3.2.2成本核算：
一、收购成本：上文已就价格问题进行了讨论。现以每吨80元计算。
二、加工成本：以一台机器每班生产10吨计，共需8人，每人每天15－20元工资，合每吨10－15元人工费；每吨耗电30度（实际耗电），20元。吨加工成本约30－40元。
三、包装及短途运输：每吨包装费（编织袋）20元；每吨短途运输成本（到火车站或库房）20元。共计40元。
总计：在加工场地的吨成本150－160元。
3.2.3市场价格：
目前（2004年7月）北京市场延庆价格为400－500元，张家口地区交货价（供内蒙古牧区）500元，在河北或北京交货不少于450元；出口价格就更高些。
3.2.4基本利润：既使以每吨350元计，每吨利润有150－200元。
3.2.5投资与回报：
如使用上述设备，每台加工生产线每天加工20－25吨（2－3班），每月600－750吨。按600吨计，如每吨获纯利润200元，每加工生产一个月，可回收投资12万元。3－4个月可以收回设备投资（流动资金除外）。如果利润高，可以缩短回报期。
如果组织好，选好收购、加工点，参考焦作市的气候特征，可以将加工期延长到5、6月份生产，这样每年可以加工6个月左右（冬12月至春5月）。因此，投资秸秆加工设备，当年可收回投资，还可有2-3个月的利润生产期。
此外，在夏季，加工设备还可代加工储存的干苜蓿草，按如上成本核算，加工利润约为180－200元/吨。据悉，至上年度6月份，焦作市已有苜蓿草种植面积1.3万亩，各类牧草种植面积达到1.8万亩。这就为块状饲料生产设备开辟了又一个市场。由此可见，利用块状饲料加工技术，不仅可以消耗本地的秸杆资源，而且能为优质牧草加工提供方便。
秸杆加工基点可选玉米、小麦种植较集中的地区、建在交通、电力方便的村镇。在秸秆干后收购垛放（11-12月份、5-6月份），经铡切等初步加工，储藏至加工厂仓库；先加工各基点的原料，然后再加工厂房的原料。这样，即可保证原料的充足和加工的连续。
饲料块易储存和运输，便于商品化。目前国内市场大致包括传统牧区，各奶业企业基地，城市奶业和肉牛（羊）养殖基地。通过秸秆加工，将废弃的秸秆利用起来，除了作商品销售，还可带动发展各地的牛、羊、鸵、鹿、鸵鸟等养殖业。这样一条块状秸秆饲料加工生产线可带动一方的养殖业发展。
而在调研中我们发现，蒙牛乳业焦作分公司的奶源基地以及孟州市黄河滩地区饲养鸵鸟、皮用牛羊的养殖户目前采用的多是全价粮食饲料、青贮饲料等，由2.1和3.2的讨论可知，这既不利于提高产奶质量，又难以满足养殖户增收和企业生产成本降低的愿望。所以，我们建议秸秆块状饲料加工厂可积极与蒙牛焦作分公司、其奶源基地、各鸵鸟、皮用牲畜养殖户联系，协商饲料供应计划，建立长期合作关系，按订单有计划的开展生产，同时注意保持存料，延长生产期。
3.3秸秆发电站
由2.2分析可知，秸秆发电不仅具有较好的经济效益，更具有良好的生态效益和社会效益。由于焦作市近年来积极招商引资，营造良好的投资环境，且坚持项目的经济效益和环境效益并举。因此，在分析焦作市实际情况后，我们拟在焦作市高新技术开发区建立大型秸杆发电站，具体数据可参考河北晋州秸杆发电站建设情况给出。
秸杆发电厂的选址应兼顾环境保护和经济成本的因素。考虑到焦作市气候状况和城市规划，我们认为将其应建在焦作市东南郊的高新技术开发区。这里位于焦作市主导风向垂直位置的下风向，焦晋、焦郑等多条省际、市际高速公路交汇于此，交通便利；该区规划建设为市政机关、居民区、高新产业密集区，用电量较大，环境质量要求高，秸杆发电厂的建立可谓一举两得。
然而，虽然秸杆发电技术的经济和环境效益都很可观，但我国首个秸秆发电厂仅于去年年底开工建设，尚无经验可以借鉴，而且引进国外技术及设备的投资巨大，如果没有政府支持、资金投入，短期难以实现。因此，我们设想，在积极引进外资和技术的同时，可用现有火力发电设备实现秸杆发电。具体方法如下：
回收结束后，可先在收购站用粉碎机、搅拌机、挤压机这三种工业生产的常用机器对秸杆进行处理：先把秸杆粉碎，再加入煤灰等物品放进搅拌机进行搅拌，均匀后，再用挤压机把这些混和物挤压成块状（便于运输），最后把挤压成型的块状物以铁路或公路、水路运至相对最近的火力发电厂，以块状物为燃料代替煤块发电。
这种方法还有一个潜在优点：在我国，工业建设上农民的数量相当大。在农忙季节，大部分农民要返乡；这时，上述搅拌机、挤压机之类的机器就闲置了。秸杆收购站就可以适当地利用这些机器，而不用专门购买。
3.4秸秆气化站
兴办秸秆气化站所需资金概算
以300户为例:
1.NBS-2000-3型生物质能气化机组(包括热解炉、净化装置、压缩输气装置、中央控制装置等)20万
2.300立方米储气柜(可自制)15万
3.气化站厂房7万
4.供气管网(不包括户内煤气表、灶具)8万
总计50万
以每立方气售价0.6元计算，日产量1200立方米，日收入720元。耗秸杆2400kg，以秸杆每市斤0.02元计，材料支出96元。以员工3人月平均工资600元计60元/日，财务费用66元/日，电杂费等34元，合计日支出256元，日盈余464元，预计近3年收回全部投资。如收取开户费300元/户～500元/户，可二年收回全部投资(未考虑政策扶持资金等节支因素)。如属村民集资兴办，可对本村用户只按成本收取一定的加工费用，对外则参考煤气价格出售。
用户效益分析：
由于目前我国生物质气化技术多种多样，我们将沼气与之作简单对比。
一口8～10立方米的新型高效沼气池，投资约1500元，全年产沼气380～450立方米，可解决3～5口人的农户10～12个月的生活燃料，节煤2000公斤，节电200度左右，全年可节约燃料费300元，节约电费100元.但沼气的产生受温度限制较大，如下表所示：
图-3温度对产气率的影响
但是，我们发现在秸杆气化集中供气技术应用过程中，也存在着一些问题。首先，我国大量推广应用的农村秸秆集中供气系统，都是以空气介质生产的低热值生物质燃气。这种煤气中的可燃成分以CO为主，其含量超过国家规定的民用燃气标准，特别是在目前我国农民文化、科技素质较低的情况下，用这种燃气做炊事用气，存在着较大安全隐患。其次，由于燃气值低，燃烧后的废气，对环境污染较大。此外，我国秸秆气化机组使用中最大的问题是焦油的清除和焦油的处理。焦油清除不净，送气管道在使用工程中，很容易被堵塞；生产过程中脱离出来的焦油数量少，难以再回收利用，如果排放出来，会造成环境污染。中国新能源网称，焦油裂解是解决焦油污染问题的有效方法，但只有当焦油量大幅度降低后，含焦油废水问题才能解决。而在目前的工艺水平下，很难保证焦油能完全裂解，一定程度的水洗是需要的，所以废水处理和循环再利用是必需的。
3.5秸秆工艺品
小结：
4.结语：
目前，我国正处于经济高速全面发展的时期，各种能源消耗量与日俱增，而我们采用的又是可持续发展的经济模式，因此，秸杆的回收利用是一个利国利民的政策。尽管，我国目前秸杆利用程度普遍不高，技术不够成熟，甚至相当多的地区对此认识尚不深刻，但已迈出了秸杆综合利用的第一步，相继建成一批秸杆综合利用示范工程，部分地区已初见成效，为各地秸杆处理工作做出了榜样。
通过这次调研，我们接触到了一些秸杆利用的新技术，同时也提出了一些拙见。虽然我们对秸杆的开发利用与国际先进水平尚有很大距离，但相信在党和政府的领导下、在广大农民的理解和支持下、在科技工作人员的不懈努力下，秸杆将会变废为宝，秸杆利用将会成为一个前景广阔的新兴产业，它将在人类社会发展中造福于人民。