煤矸石综合利用存在的问题及对策分析

５１河南农业 2019年第3期（中）

HENANNONGYE生态农业

SHENG TAI NONG YE

南阳市宛城区农作物秸秆综合利用存在的问题及对策

郑青焕１，郭江岸２

（1.南阳市宛城区农业技术推广中心，河南 南阳 473000；2.内蒙古自治区农牧业科学院玉米所，内蒙古 呼和浩特 010031）

摘　要：河南省南阳市宛城区典型农作物以小麦、玉米、花生为主，每年均可产生丰富的农作物秸秆资源。本文在分析南阳市宛城区农作物

秸秆综合利用状况和利用技术的基础上，总结农作物秸秆利用过程中存在的主要问题，并提出相应的解决措施，以供参考。关键词：农作物；秸秆；综合利用

“国以民为本，民以食为天”。粮

食安全与社会和谐、政治稳定、经济持续

发展息息相关。作为粮食生产大国和人口

大国，中国的粮食安全危机随着全球气温

升高、农用水源减少、耕地面积下降、环

境污染等一系列问题日益凸显。为贯彻落

实“创新、协调、绿色、开放、共享”的

发展理念，农业部于2015年提出了《到

2020年化肥使用量零增长行动方案》，

其中一项重要举措就是通过合理利用有

机养分资源，用有机肥替代部分化肥，实

现有机无机相结合，全面推进秸秆养分还

田、畜禽粪便资源化利用，因地制宜种植

绿肥，减少化肥养分投入。农作物秸秆中

含有碳、氢、氧、磷、钙和镁等营养物质，

是一种极具潜力的生物资源，可以代替常

规化石燃料，延长产业链，缓解区域能源

和环境压力[1]。我国每年的农作物秸秆产

量约为600 Mt，现阶段我国农作物秸秆主

要有5个方面的利用途径：作为肥料化利

用、作为饲料化利用、作为燃料化利用、

作为原料化利用以及作为基料化利用，简

称“五料化”利用[2]。由此可见，我国农

作物秸秆资源的丰富性和可开发利用的

重要意义。

河南省南阳市宛城区地处南阳盆地，

地势平坦，除北端的隐山外，其余皆为

平原，水源充足。其中8个农业乡镇为粮、

油、棉、蔬菜等作物的主产区，共有耕

地面积4.53万hm2，典型农作物以小麦、

玉米、花生为主，每年均可产生丰富的

邓州市农作物秸秆综合利用存在的问题及发展对策

摘要 针对河南省邓州市农作物秸秆综合利用存在的问题，介绍了秸秆的综合利用方式及途径，并提出了加快秸秆综合利用的措施。

关键词 农作物秸秆；综合利用；邓州市

文献标识码 A

农作物秸秆是农业生产的副产品，包括稻秸、玉米秸、大豆秸、花生秸、棉花秸等。邓州市是农业大市，秸秆资源非常丰富，年产量在200万t，据初步计算：有60万t作为农村生产燃料和能源，占30％左右；30万t用于还田，占15％；35万t作为饲料，占18％左右；6万t作为食用菌基料，占3％；秸秆发电、秸秆纺织及其他利用2万t，占10％；35％左右的秸秆被废弃或在田间直接焚烧。

1 秸秆综合利用存在的问题

1.1 利用途径滞后、秸秆过剩 农业保持持续稳产、高产，农作物秸秆总量在增加，但综合利用，特别是工业化的利用滞后，秸秆出现过剩，加上农民从秸秆中获得的收益有限，即便收集起来也没有多大用处，农民不愿意收集。同时，秸秆还田和综合利用机械投资大、作业成本高，制约了秸秆还田和综合利用技术的推广普及。

1.2 就地焚烧秸秆，浪费资源 ①一些地方有焚烧秸秆的习惯，错误地认为秸秆就地焚烧就等于给田地施草木灰肥。②近年来，农村进城务工人员逐年增加，农村劳动力较少，夏收、夏种任务加重。尤其是小麦实行联合收割机收获后，麦秆随机被抛洒田间，收集时费工、费力、费时，为了不影响下茬作物的耕种，就焚烧于田间。③受农业机械性能和作业效率的影响，秸秆留茬过高，灭茬耕整地机械和免(少)耕播种机械在部分地区尚未得到大面积推广，迫使农民一方面为赶农时，一方面秸秆用处不大而焚烧。

2 秸秆的综合利用方式及途径

秸秆焚烧和综合利用必须以疏为主，以疏促堵，标本兼治。要围绕增加农民收入，以实现秸秆综合利用和转化升值为中心，化害为利，变废为宝，解决目前秸秆焚烧问题，努力探索农作物秸秆焚烧和综合利用的方式和途径。秸秆的用途非常广泛，农业用途中有秸秆肥料、过腹还田、秸秆培育食用菌等；工业用途中有造纸、秸秆板材、新型墙体材料、秸秆餐具等；另外，秸秆还可作为农村新型能源，如秸秆气化、秸秆制沼气等。

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.WORD完美格式. 关于山西省煤矸石综合利用存在的问题及发展建议

煤矸石是煤炭开采及利用过程中产生的一种固体废弃物。据统计，山西省目前煤矸石积存量已达10亿吨以上，占全国累计存量的1/3，全省大小煤矸石山堆积近万座，占地约25万亩，且每年还在以10%左右的速度递增。

由此带来一系列环境问题：煤矸石山溢流水使地下水呈现高矿化度、高硬度，导致土壤盐碱化，使农作物减产甚至绝收；煤矸石随意堆放还造成河道堵塞、土地沙化和大面积水土流失；煤矸石自燃产生的一氧化碳、二氧化硫等有毒有害气体，已经成为山西大气污染的主要元凶。

为了科学利用煤矸石，减少环境污染，山西省近年来先后出台了节约能源条例，制订了发展循环经济实施方案，并制定实施了资源综合利用产品认定管理办法等地方性法规，同时加大投入，引导企业通过发展循环经济，延伸产业链，调动了企业综合利用资源的积极性。

但在山西省扶持的煤矸石利用项目上，存在一系列问题，有的已遭到老百姓的质疑，有的没有效益，有的又造成二次污染。

1、利用煤矸石发电（较成熟），但煤矸石的价值利用率极低，基本上是煤矸石变成粉煤灰，又造成二次污染。

2、利用煤矸石制砖（较成熟），一种使用粘土（70％）与煤矸石（30％）粉碎后混合烧制，此法的弊端在于使用大量粘土（降低粘土砖成本甚低），破坏土地资源。另一种是煤矸石经电厂或锅炉燃烧后的炉渣，经磨细加压制成免烧蒸养砖，附加值较低。

3、利用煤矸石做复合肥，像长效、缓释复合肥，只是利用煤矸石做填充料降低复合肥的成本，2008年下半年这样的企业全部倒闭。

4、所谓利用煤矸石生产高档煅烧高岭土，实属忻州、浑源一带高岭岩（煤矿顶板和底板单采矿，达不到高岭土的要求，且成本高，市场受限），该行业全省建起有百家企业，现在仅有两三家生产，而且仅仅生产低档涂料（白度、力度尚不去，达不到高岭土的要求）。

从上述状况，可以看出这些都没能在煤矸石综合利用上有所突破，也谈不上某些媒体报道的那样变“祸源”为新型资源。

科学技术创新2019.16煤矸石综合利用的现状及存在的问题研究王鹏涛（陕西彬长胡家河矿业有限公司，陕西长武713600）1概述煤矸石是在煤矿开采中所产生的一种固体废物，是在成煤过程，伴煤而生的一种废弃岩石。相关数据表明，煤矸石的产量约占煤炭产量的10%，我国当前煤矸石的总积累亮已达70多亿吨，且积累数逐年递增，这些大量的煤矸石需要更多的土地在盛放，而随着其数量的不断增加，占用的土地面积也越来越大，这在很大程度上浪费了我国的土地资源，而且煤矸石在就放过后会出现风化的现象，它在风化的过程中会产生大量的有毒物质以及有毒的气体，这写有毒物质和气体对人类有极大的危害，同时其也会对环境造成严重的危害，极大地威胁生态环境，很可能会使得生态环境遭到破坏而无法再生。另一方面，在对煤矸石进行利用的过程中，并没有对其进行严格的处理，而且煤矸石的利用率相当低下，这也是当前煤矸石数量经久不下的根本原因。2煤矸石的影响众所周知，出土的煤矸石需要找地方进行堆放，而这个过程就是破坏环境和土地资源，严重的占用土地，限制土地的有效利用。而对于煤矸石的处理，最常见的处理方式是直接堆积在土地之上，而随着煤矸石数量的不断增加就需要占用更多的土地资源。而且煤矸石中会含有大量的有害的矿物元素，这些矿物元素如果流失到土地中就会严重的污染土地，直接造成土地的不可再生，甚至严重的破坏土地结构，例如在雨水的作用下，Ag、Cr等有毒的重金属元素会严重污染土壤，导致土壤的结构损坏，从而使得土地不能够在用来有效的种植粮食或者植物，当然，土地本身被占用着也不可能进行使用。而且有毒重金属元素的在雨水的淋溶下，会直接融入到地表之中，这些重金属会随着土壤中水分的流失而继续外流，最后直接污染水资源，容易造成地下水体的污染，会对人们的生活健康造成重大影响，由于煤矸石的成分较为复杂，在雨水的作用下，与地下水资源接触会影响水的PH值，水质会变得很差。污染大气，人为燃烧煤矸石会产生有毒气体，会对大气环境造成污染，严重可导致酸雨的形成，而且燃烧时，所产生的颗粒物会直接影响附近的居民，严重的会致使呼吸系统疾病。这些有毒有害的气体会严重的污染大气，甚至会引发酸雨，而且煤矸石在燃烧的过程中会产生大量的悬浮颗粒，这些颗粒会漂浮在空中，直接影响着附近居民的身体健康，严重的可能会导致居民换上呼吸道疾病。这些颗粒在空中悬浮，使得空气质量严重不好，进而会使人们的心情比较压抑。3煤矸石综合利用现状3.1煤矸石用于发电煤矸石里含有一定数量的碳和其他可燃物，因此可当燃料使用，但煤矸石所含有的可燃物数量极少，煤矸石发电就是利用其储存热量的主要形式，煤矸石是属于一种低热值燃料，所以煤矸石发电的关键就是沸腾炉燃烧技术。在我国沸腾炉燃烧技术已有十几年的历史，在一些方面，已经有了坚实的技术基础，煤矸石发电也取得了有效的进展，既充分的利用了煤矸石资源，减少了煤矸石对环境的污染，也使矿山企业得到了经济效益，经过十几年的发展，使我国的煤矸石发电厂技术逐渐完善，取得了较大的进步。3.2煤矸石用于化工燃料煤矸石中含有包含SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、MgO等在内的多种化学元素，这些元素如果加以合理的利用，不但能够很好的对煤矸石进行处理，还可以创造更多的剩余价值，煤矸石中含量最高的化学元素是SiO2和Al2O3。所以在对煤矸石进行处理的过程中，可以使用不同的方法将煤矸石中所含有的化学元素进行提取，将这些元素应用与化工燃料的生产之中，同时也可以将其中含有的物质进行铝硅的材料的制作之中，对于一些含铝较高的煤矸石，所生产的产物有聚合氯化铝、硫酸铝等。聚合氯化铝有时也被称为碱式氯化铝，它即使一种无机高分子化合物，也是一种新型的混凝沉淀剂，在污水处理以及对水进行洁净处理中常常被使用到，而且在一定时候也应用于造纸、医药、机械、轻工等方面，硫酸铝是无机盐中的一个基础产品，产值的50%左右都用于造纸的施胶剂。3.3煤矸石用于建筑材料对于煤矸石的处理，其中最为有效的一种途径是将煤矸石用来制作建筑材料，而用煤矸石制成的建筑材料具有强度高、重量轻、吸水率小等优点，主要的用途为制砖瓦、生产水泥、加气混凝土等。由于煤矸石含有可燃物，可代替粘土制砖，既环保又节能，在选取制砖过程中，应选取碳质含量较高的煤矸石，此类煤矸石已碎成型，有利于制砖，当前制作空心砖前景最为广阔，而且利于保护耕地。煤矸石在生产水泥中，在水泥的制作中，也广泛的使用煤矸石，这是因为煤矸石制作水泥的成本相对低廉，同时煤矸石中含有一些与粘土近似的成分，因而其可以用在水泥的制作过程中，而且将煤矸石应用与水泥制作中的技术已经相当的成熟，所生产出来的水泥也能够达到国家的标准，所以可以进行推广，加大煤矸石的利用率。3.4煤矸石用于肥料煤矸石中大约有15%~20%的锌、铜、锰、硼等微量元素在，这些元素也正是植物所需的元素，因此可以将这些微量元素加以应用，应用于制作植物肥料。此外，一些煤矸石中的微量元素远远高于普通土壤，通过一系列的加工工艺，可以生产出有机肥和微生物肥。煤矸石有机肥可以提高土壤的孔隙度和渗透性，有效的调节土壤的PH值，实现作物增产，微生物肥料近些年成为发展绿色食品的新产品，煤矸石微生物肥料生产工艺简单，有利于改善土壤，增高土壤的固氮能力，增强土壤肥力。摘要：煤矸石是煤炭在开采过程中所产生的废渣，在我国所有的工业固体肥料排放中，煤矸石这种废渣的排放量一直居高不下，而大量煤矸石的排放严重的占用了我国的国土资源，污染了很多林地，这对我国国土生态结构带很大的影响的同时对生态环境造成了极大的破坏，因此为了提高煤矸石的综合利用，维持矿山资源的可持续发展，本文将阐述煤矸石综合利用现状，归纳当前煤矸石综合利用存在的问题。从而在煤矸石的治理中可以有针对性的进行治理，保障地球的生态环境，造福人类子孙后代。关键词：煤矿；煤矸石；现状；问题中图分类号：TD849文献标识码：A文章编号：2096-4390（2019）16-0182-02