煙草作為一種特殊的經(jīng)濟作物,在國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著應有作用。優(yōu)質(zhì)煙葉作為原料用于制作卷煙,而其根、莖以及不適于卷煙生產(chǎn)的等級外煙葉,則常常作為廢物被舍棄,這顯然是一種資源的浪費。如何對煙草廢棄物進行多元化利用,正是煙草行業(yè)著力解決的課題。
山東省煙草專賣局(公司)煙葉處處長蘇建東介紹,近年來,為合理開發(fā)利用煙草廢棄物這一資源,山東煙草堅持工商研深度融合,加強關鍵技術創(chuàng)新,拓展延伸產(chǎn)業(yè)鏈條,構建了覆蓋廢棄煙花、煙葉、煙莖、煙末全鏈條多用途利用技術體系,推進煙葉生產(chǎn)節(jié)能、降碳、增效,助力煙葉生產(chǎn)綠色可持續(xù)發(fā)展。
研發(fā)植物纖維全降解地膜
實現(xiàn)煙田農(nóng)膜“零塑料”
塑料地膜,是農(nóng)田、農(nóng)村“白色污染”主要的來源之一。
常規(guī)塑料地膜使用和回收成本高,廢棄地膜難以處理。可降解地膜雖解決了揭膜問題,但沒有解決塑料成分問題,分解后成為更加微小的塑料碎片和顆粒,可能帶來比使用塑料地膜更嚴重的污染。
為踐行綠色發(fā)展理念,破解“白色污染”難題,山東省局(公司)專門成立了地膜研究工程中心,開展《植物纖維全降解地膜的研究與應用》項目攻關,利用廢棄煙梗、煙末、小麥秸稈等植物纖維制造全降解地膜,破解農(nóng)田地膜污染問題,提高農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用率。
“更難得的是,我們生產(chǎn)的植物纖維全降解地膜,采用純機械制漿工藝,過程中不添加任何塑料制劑和化學助劑,不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。同時添加了煙草秸稈、煙末等原料,實現(xiàn)了煙葉收購和復烤加工環(huán)節(jié)煙葉廢棄物資源化利用。”山東省局(公司)煙葉處副調(diào)研員吳開成表示。
依托再造煙葉技術,充分利用薄片生產(chǎn)線空閑產(chǎn)能,促進了煙葉全產(chǎn)業(yè)鏈一體化發(fā)展;依靠生物降解、光降解和化學降解相互增效和協(xié)同作用,實現(xiàn)降解周期40天至90天可控;地膜降解類同秸稈還田,具有改善土壤結構、增加土壤有機質(zhì)、提高肥效的作用。
2020年以來,山東煙區(qū)不斷完善植物纖維全降解地膜配套技術標準和機械設備,累計試驗示范4000余畝,為解決“白色污染”探索了一條新路子。
廢棄莖葉資源化使用
把煙草變成“蟲飼料”
“千萬別小瞧這些小蟲子,它可是我們的好幫手。”在臨沂沂水縣煙草專賣局(分公司)煙葉試驗站,正在查看幼蟲生長情況的站長朱先志表示。
這些小蟲子名叫白星花金龜,是一種鞘翅目昆蟲,以腐爛的煙秸等農(nóng)作物秸稈為飼料,通過過腹處理,轉(zhuǎn)化為蟲體和蟲糞基人工土壤,有效解決了秸稈任意丟棄、腐爛、焚燒帶來的資源浪費和環(huán)境污染問題。同時,幼蟲可以作為寵物食用高蛋白,蟲糞沙可以作為有機肥料還田應用,具有良好的社會效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。
煙葉生產(chǎn)過程中,會產(chǎn)生大量的莖葉。這些莖葉中富含各類蛋白質(zhì)、糖分、粗纖維、礦物質(zhì)和微量元素,是不可多得的飼料原料。如何充分利用煙莖葉資源?山東煙區(qū)與山東農(nóng)業(yè)大學和相關龍頭企業(yè)合作,引入白星花金龜養(yǎng)殖項目,探索出一條煙草莖葉飼料化利用的新路子。
“我們利用密集烤房閑置期,從飼料準備、規(guī)模化飼養(yǎng)等方面積極探索,形成了一套適合烤房飼養(yǎng)的工藝流程,建立了‘基地+合作社+煙農(nóng)’的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營模式。”臨沂市局(公司)煙葉生產(chǎn)技術中心主任田雷表示。
煙農(nóng)合作社與寵物食品公司、中藥材公司簽訂幼蟲購銷訂單,明確需求數(shù)量和價格,幼蟲在合作社進行育種、擴繁,待養(yǎng)殖到2齡幼蟲時,免費發(fā)放給煙農(nóng)養(yǎng)殖。合作社負責回收成熟幼蟲和糞沙,利用閑置烤房對回收的幼蟲進行烘干,銷售給寵物食品和中藥材公司;將回收的糞沙打造成“綠龜寶”有機肥品牌,銷往花卉高端市場,或用于改良煙田,形成了“秸稈-花金龜-動物飼料-寵物喂養(yǎng)”和“秸稈-花金龜-糞沙-農(nóng)作物種植”的生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
山東在臨沂市建立了白星花金龜規(guī)模化繁殖基地,利用30座密集烤房、兩個育苗大棚養(yǎng)殖白星花金龜,每年可處理煙秸等43.2噸,轉(zhuǎn)化蟲糞基人工土壤216噸,養(yǎng)殖鮮蟲5400公斤。
煙草廢棄秸稈燃料化利用
讓烘烤實現(xiàn)“零碳排”
生物質(zhì)燃燒爐以其原料來源廣、使用自動化程度高、零碳排放等特點,成為當前全國推廣的主要煙葉烘烤加熱設備。
2020年,山東省局(公司)組織成立專班,從加熱設備、燃料兩個方面開展創(chuàng)新攻關。經(jīng)過多年努力和先后五代燃燒爐的持續(xù)優(yōu)化,成功研發(fā)了生物質(zhì)粉末燃燒爐,直接以粉碎后的煙草秸稈、樹皮、木屑等為燃料,解決了顆粒燃料供貨不足、成本高等問題。
“生物質(zhì)粉末燃燒爐采用二次燃燒室結構,將初次燃燒室內(nèi)未燃盡的煙塵送入二次燃燒室催化再燃,有效解決燃料燃燒不充分、熱量利用率不高的問題,燃料熱值利用率達到93%,較傳統(tǒng)燃煤爐高8%至15%;同時,在廢氣和煙塵排放方面顯著優(yōu)于普通立式爐,顯著降低煙塵產(chǎn)生和有害氣體排放。”臨沂市局(公司)生物質(zhì)粉末燃燒爐研發(fā)專班成員譚效磊自豪地說。
新型燃燒爐固然好用,保證燃料供給的穩(wěn)定性也很重要。山東煙區(qū)以合作社或烘烤工場為依托,建立“統(tǒng)分結合”的原料保障模式:針對小規(guī)模種植主體,由煙草公司統(tǒng)一提供粉碎機,煙農(nóng)自行收集、粉碎,自給自足;針對規(guī)模大戶,由煙農(nóng)收集運送至指定場所,合作社提供加工服務;采烤分一體化的烘烤工場,統(tǒng)一收購煙農(nóng)的秸稈進行粉碎加工使用,同時提供煙農(nóng)交售秸稈充抵烘烤費用的服務。
數(shù)據(jù)顯示,生物質(zhì)粉末燃燒爐基本實現(xiàn)了1.5畝煙秸稈烘烤1畝煙葉的良性循環(huán),每公斤干煙烘烤成本比常規(guī)燃煤烤房低0.57元。同時,提高了煙農(nóng)及時拔除、回收秸稈的積極性,減少了煙田土壤養(yǎng)分損耗和病蟲害的傳播,實現(xiàn)了煙葉烘烤“零碳排”,為山東煙區(qū)交上了一份優(yōu)秀的“烤卷”。