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專注于有機(jī)肥設(shè)備生產(chǎn)與研發(fā)
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技術(shù)文獻(xiàn)

有機(jī)肥與化肥的生產(chǎn)能耗、投入成本的比較

來(lái)源:通達(dá)重工     發(fā)布時(shí)間：2016-03-02     點(diǎn)擊：

        利用有機(jī)廢棄物生產(chǎn)有機(jī)肥是一條充分利用廢棄物養(yǎng)分和價(jià)值的資源化途徑，并在一定程度上減輕了因廢棄物棄置排放造成的環(huán)境污染壓力，在當(dāng)今全社會(huì)重視和倡導(dǎo)節(jié)能減排的大環(huán)境下，充分利用有機(jī)廢棄物發(fā)展有機(jī)肥體現(xiàn)了未來(lái)肥料行業(yè) 的必然趨勢(shì)。但國(guó)內(nèi)肥料行業(yè)的現(xiàn)狀是化肥生產(chǎn)與消費(fèi)規(guī)模較大，有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，與化肥相比仍處在邊緣位置。

 
        這種局面的出現(xiàn)除了與國(guó)情和肥料行業(yè)現(xiàn)狀有關(guān)之外，與目前國(guó)內(nèi)有機(jī)肥規(guī)�；б孑^低和運(yùn)施不便等因素也有一定關(guān)系。首先，有機(jī)肥生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)值和利潤(rùn)均低于化肥。化肥生產(chǎn)企業(yè)作為當(dāng)?shù)氐睦惔髴�，在地方政府更受到重視，因此在政策配套上獲得支持力度更大，如電價(jià)優(yōu)惠、增值稅優(yōu)惠和運(yùn)輸優(yōu)惠。同時(shí)，我國(guó)農(nóng)業(yè)施肥結(jié)構(gòu)以化肥為 主，也直接限制了有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。據(jù)2007 年的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，目前國(guó)內(nèi)從事化肥(包括氮 肥、磷肥、鉀肥和復(fù)合肥)生產(chǎn)的企業(yè)累計(jì)1900家， 而同期運(yùn)行的有機(jī)肥企業(yè)只有180家；化肥當(dāng)年的銷售收入額達(dá)到3600億元,而有機(jī)肥只有60億元左右。目前業(yè)內(nèi)已逐步認(rèn)識(shí)到化肥與有機(jī)肥合理配施，才能達(dá)到培肥地力，保持土地產(chǎn)出和養(yǎng)分需求的平衡與持續(xù)發(fā)展。但現(xiàn)實(shí)肥料生產(chǎn)情況是，有機(jī)肥生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)不夠完善和規(guī)范，低水平生產(chǎn)企業(yè)比重較大，導(dǎo)致絕大部分有機(jī)肥生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模偏小、產(chǎn)能嚴(yán)重偏低，缺少規(guī)模效益而難以盈利，因此現(xiàn)階段有機(jī)肥行業(yè)水平與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展要求相去甚遠(yuǎn)。
 
       化肥與有機(jī)肥在能耗、投入和環(huán)境方面的效應(yīng)比較報(bào)道較少，這也是造成目前缺乏對(duì)化肥與有機(jī)肥全面而客觀認(rèn)識(shí)的原因所在，本研究以污泥堆肥 制有機(jī)肥和尿素生產(chǎn)為模式案例，對(duì)化肥與有機(jī)肥 的綜合效應(yīng)進(jìn)行全面比較分析，以期為深入了解化肥與有機(jī)肥的能耗、成本的真實(shí)差異提供參考依據(jù)。
 
      化肥與有機(jī)肥的化石能源消耗比較
   
      化肥產(chǎn)業(yè)是典型的高耗能產(chǎn)業(yè)，特別是氮肥， 其所需的原料和燃料均嚴(yán)重依賴包括煤、天然氣和 石油在內(nèi)的各種化石能源。以氮肥主要品種一尿素為例，其能源組成的60%來(lái)源于煤炭，25%來(lái)源于天然氣，其余15%來(lái)源于重油[3]。每噸煤基尿素的耗煤系數(shù)為1.55t,耗電系數(shù)達(dá)到1030 kW.h；氣基尿素噸消耗天然氣達(dá)到1000 m3,耗電系數(shù)比煤基略低，但也達(dá)到900kW.h；而油基尿素噸消耗重 油約為0.8 t,耗電系數(shù)為600 kW.h。從單位質(zhì)量(g) 折純養(yǎng)分所消耗的化石能源來(lái)看(表2),每克化肥養(yǎng)分所消耗的煤為3.44g,天然氣2220cm3,油1.78g,電0.0018kW.h。從以上數(shù)據(jù)不難看出，生產(chǎn)化肥所需化石能源投入和能耗系數(shù)均較高。
 
       相比較而言，有機(jī)肥生產(chǎn)的原料主要來(lái)自于城市污泥等生物質(zhì)類型廢棄物，不存在大量化石原料 投入問題，而生產(chǎn)過(guò)程消耗的油、電能耗很低，如采用自動(dòng)控制好氧發(fā)酵堆肥技術(shù)，利用城市污泥等 廢棄物生產(chǎn)有機(jī)肥涉及的作業(yè)機(jī)械只有混料機(jī)、勻 翻機(jī)和風(fēng)機(jī)等設(shè)備。如表1所示，生產(chǎn)每噸有機(jī)肥 消耗的柴油僅為2.5 L、耗電155 kW.h,與化肥相比，其油和電的能耗只為單位化肥能耗的3%和 18%。但從折純養(yǎng)分消耗系數(shù)分析(表2),有機(jī)肥在 油電消耗上甚至略高于化肥，這主要是有機(jī)肥養(yǎng)分含量較低所致，而化肥盡管能耗系數(shù)較高，但其養(yǎng)分含量也相對(duì)較高，因此單位養(yǎng)分的能耗系數(shù)與有機(jī)肥相差不大。從節(jié)能降耗的層面上來(lái)看，有機(jī)肥體現(xiàn)出的能耗優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)高于化肥，這不僅與生產(chǎn)化肥所需的動(dòng)力和燃料較高有關(guān)，更重要的是化石產(chǎn)品同時(shí)還是化肥產(chǎn)品的重要原料，而有機(jī)肥原料主要來(lái)源于有機(jī)廢棄物，屬于可再生能源范疇，有別于不可再生的化石能源。除此之外，目前我國(guó)化肥利用率較低也是一個(gè)突出問題，每年損失化肥所消耗的煤、天然氣、重油和電分別占全國(guó)總量的 14%、13%、1%和 0.8%。在我國(guó)目前肥料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)背景下，提高有機(jī)肥的市場(chǎng)占有率 20%，則可相應(yīng)降低能耗約1500萬(wàn)t 煤(或800萬(wàn)t重油)和800萬(wàn)t磷礦石，節(jié)省電能50億 kW⋅h，這對(duì)于我國(guó)的能源戰(zhàn)略意義重大。
   
       化肥與有機(jī)肥的經(jīng)濟(jì)成本投入比較
   
       目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上肥料施用仍以化肥為主，在有些地區(qū)甚至只施用化肥。這種施肥結(jié)構(gòu)的形成有經(jīng)濟(jì)成本方面的因素起作用，也有其客觀性原因。一般而言，常見作物的化肥(以尿素為例)平均施用量在4.5 t.hm-2左右，其養(yǎng)分足以達(dá)到作物生長(zhǎng)需要，以此計(jì)算化肥購(gòu)置成本一般在4 800〜6000 元-hm-2。反觀有機(jī)肥，盡管其有機(jī)養(yǎng)分豐富，但由于折純養(yǎng)分較化肥要低很多，因此施用量一般要在 22.5t.hm-2,雖然肥料投入成本僅略高于化肥，但將其運(yùn)至田間并施用，無(wú)形中又增加了運(yùn)輸成本和人力成本(如表3所示)。以每公頃施用22.5t有機(jī)肥為例，需15個(gè)車次將肥料運(yùn)至田間，其費(fèi)用在1500元，再完成田間施用，還需要30個(gè)人次的日工作量，因此又增加了成本1200元(以40元•人-1•天-1 計(jì))，額外支出費(fèi)用達(dá)2700元，盡管其費(fèi)用并不是很高，但有機(jī)肥養(yǎng)分豐富的優(yōu)勢(shì)不足以抵消額外增加的投入。從折純養(yǎng)分的投入成本來(lái)看，有機(jī)肥在投入產(chǎn)出上仍保有一定優(yōu)勢(shì)。
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