来论｜秸秆发电草木灰何以“变宝为废”?

澎湃新闻刊发的“毒营养土”系列报道，揭露从一些生物质发电厂产生的生物质灰料，重金属超标，却被充当成“营养土”的主要原料之一，流入千家万户，引发全网关注。这些问题原料很有可能是违规燃烧重金属超标原料所致。

作为行业从业者，我认为，我们行业应该把秸秆燃烧发电供热后的环保安全的草木灰，作为“变废为宝”宝贵资源实现闭环循环利用。就此，我想谈谈生物质发电行业目前面临的环保困境与破解思考。

生物质能是清洁可再生能源的重要组成部分，是全球非水可再生能源“三驾马车”之一。中国农林生物发电是城乡生物质固废环保利用和清洁热电生产的优质项目，在处理农林业废弃物生产绿色热电的同时，产生的草木灰灰渣可以加工多种肥料、土壤调理剂及多种循环利用环保产品，完成土壤元素循环还田，是农业循环经济的重要实践。

一、超低排放要求不适合农林生物质发电项目

（一）行业情况

目前，农林废弃物直燃电厂均参照执行火电厂大气污染物排放标准要求。但因农林废弃物直燃电厂不同于燃煤火电厂，其燃料基质明显不同，不适合照搬火电厂大气污染物排放标准进行考核。在国家不断加大环保监管力度和处罚力度的压力下，农林废弃物发电企业的环保意识不断增强、环保投入增加，典型的农林废弃物发电企业基本实现了从“要我环保”到“我要环保”的意识转变。

据统计，自2006年农林废弃物直燃发电起步以来，我国已投运和在建农林废弃物发电项目处理利用农林废弃物近1亿吨/年，节约标煤约5000万吨/年，减排二氧化碳9000万吨/年。每年为农民增收300多亿元，“环保惠农”效果十分显著。

农林废弃物是农林秸秆、果树枝、林业加工废弃物，主要由C、H、O等元素组成，硫含量仅为0.05%～0.15%、氮含量仅为0.3%～0.6%（煤炭中的硫含量为0.1%～10%、氮含量为0.5%～3.0%），具有低硫、低氮的特性。同时需要注意的是，生物质的硫和氮都是大气层中循环物质,没有额外增加排放,与煤炭石油亿万年前封存的氮和硫通过燃烧释放性质完全不同。

（二）国内外情况

欧盟生物质发电产业处于世界领先地位，其生物质电厂二氧化硫排放限值为200mg/Nm3，氮氧化物排放限值为250mg/Nm3 ；丹麦生物质电厂二氧化硫排放限值为200mg/Nm3，氮氧化物排放限值为400mg/Nm3。此外，欧美等国还针对不同农林废弃物电厂锅炉炉型制定排放限定标准。

根据我国华中5省地区生物质电厂运行的实测数据，二氧化硫浓度仅为50～100mg/Nm3，氮氧化物浓度为150～250mg/Nm3，均已超过欧盟标准。目前我国农林废弃物直燃电厂都在按二氧化硫、氮氧化物执行双100mg/Nm3标准限值执行，有的个别地区要求执行更严的排放标准，甚至超低排放。

据调查，企业普遍反映无法按照《火电厂大气污染物排放标准》实现达标超低排放，过于严格的超低排放要求致使大量的尿素或氨水添加，使得生物电厂灰渣有害物质增加无法还田或者循环利用，增加了经济支出，降低了效率，却产出了更多废弃物。未考虑农林废弃物燃料特性而简单地将农林生物质直燃电厂纳入超低排放的弊端已经逐渐暴露出来，与农林生物质发电项目设立初衷违背。

二、生物质灰渣的理化特性支持其直接资源化利用

（一）草木灰渣利用情况

国内某生物质投资企业目前每年生产草木灰灰渣约100万吨，全行业每年大约生产约2000万吨草木灰渣。这类草木灰灰渣具有显著的资源化、产品化潜力，其理化特性与多领域应用价值已突破传统“废弃物”的范畴。农林生物质电厂草木灰灰渣产品化应用也是重要的农业循环经济建设的要求。

国内的生物电厂在最初立项设计时都强调了“灰渣草木灰还田和综合利用”，但是在实际运行中都是电厂根据各自区域地方政策的要求自行处理灰渣。《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》自2020年9月1日起施行以来，对于列入工业固废的草木灰灰渣管控越来越严格，对于生物质电厂的灰渣列入工业固废进行严格监管，各种监管、资质和程序要求等给本来盈利情况欠佳的生物电厂带来沉重的经济负担，作为工业固废处理的灰渣反而得不到直接的循环利用，这一问题已经成了生物质电厂环保运营的“紧箍咒”。

农林生物质发电灰渣主要由秸秆、稻壳和树枝等农林废弃物经700~800℃高温燃烧后形成，其成分以硅、钙、钾、镁等无机元素为主，并含有少量未燃尽碳颗粒。灰渣的粒径分布广泛、碱性、比表面积可达39.27 m²/g，且具有多孔结构。根据国能生物电厂灰渣实际检测报告显示：草木灰渣中As、Cd、Pb等有毒元素含量极低，且浸出实验显示“未检出”或其浓度极低完全符合环保标准。根据研究和长期监测表明，合理利用不会显著增加土壤重金属。这些特性赋予草木灰渣多重功能，是很重要的再生资源。

（二）草木灰渣例如工业固废不利于其循环利用

根据国内外生物质发电产业实践，生物质灰渣的资源化利用技术很成熟，无论从灰渣的理化性质、成分特性、跨领域应用潜力及显著的环保经济效益等多个维度看，都具备作为工业原料的合理性，将其归类为“工业固废”并过于严格的监管和纳入复杂的管控程序并不利于其循环资源化利用。草木灰渣作为再生循环原料资源具有以下特点和优点：

（1） 高效吸附性能：灰渣的多孔结构和高比表面积使其成为优质吸附材料，可用于污水处理中的重金属离子和有机污染物去除；改性灰渣对COD的去除率达75%，对氨氮的去除率超过80%，且其表面附着的硝化菌群显著增强生物降解效率。

（2） 缓释性、保温、保肥、保水、杀菌抑虫：灰渣的碱性可中和酸性废水，同时缓慢释放钙、镁等离子，促进水体自净；灰渣的炭成分具有土壤疏松、保温、保水等特性，可以使作物成熟期短；草木灰渣具有杀菌抑虫增收功效。

（3） 矿物活性：富含二氧化硅和氧化钙的特性使其在建筑材料中表现出火山灰活性，可替代水泥熟料或制备陶瓷材料，实现“零堆放”资源化。

（4）元素循环：其成分中的硅、钙、钾、镁等元素及生物炭颗粒使护岸田实现完美闭环。一些灰渣中钾含量可达6%-12%，其中90%以上为水溶性钾盐，可通过浸提工艺高效回收。这些特性表明，灰渣已具备工业原料的核心属性，而非需处置的废弃物。实验表明，灰渣基质因无菌、无虫害且保水性好，其育秧效果与传统营养土相当，同时解决了秸秆焚烧导致的农田钾素流失问题。

（5）“生物质灰渣土壤改良剂”、“生物质灰渣+生态修复”应用新模式：依托生态修复工程，以生物质灰渣合理资源化利用为结合，开发“生物质草木灰土壤改良剂”、“生物质灰渣生态修复”产品，走出一条“生态治理—废弃物资源化利用—产业发展”的能源与生态治理有机融合的可持续发展之路,是完全具备条件的。

生物质灰渣制取的生态修复和土壤改良产品可以广泛应用于我国生态修复行业，从矿山生态环境治理到荒漠化、石漠化及水土流失的综合治理，从道路边坡等基础设施修建区的生态修复到海域、海岸带和海岛的综合整治，再到河流、湖泊与湿地的修复以及污染场地的治理等，应用场景广阔。这样科技创新、依法合规的处置模式是农林业资源闭环循环的很重要的一个收尾工程，可以彻底杜绝乱倾倒、乱填、乱用。

三、结论与建议

（一）从碳排放、节能环保角度考虑，以过于严苛的“超低排放”来要求农林剩余物秸秆发电项目运行，带来的却是本来是“变废为宝”的草木灰为“变宝为废”；甚至是由于过于严苛的环保排放工艺或者是掺入受污染的原料作为燃料致使部分本来能够安全还田的草木灰成为工业危废，这样是非常可惜的。因此，从经济性和全产业链可持续发展模式看来，这样过于严苛的环保排放要求是不合适的农林生物质发电项目的，生物质发电超低排放从全产业链看来并不环保，偏离了我们环保和低碳的要求和初衷。建议针对农林生物质发电制定专门的污染物排放标准，在专用标准出台之前，不宜采用燃煤电站超低排放标准要求。

（二）支持以农林生物质为原料的生物质电厂灰渣直接资源化、产品化。生物质电厂草木灰灰渣作为一种多用途的宝贵的再生原料，必须实现循环利用，不应该以“工业固废”之名进入填埋甚至沦为危害物之列。

建议行业管理大力支持由生物质电厂或者上下游产业链机构直接资源化、产品化，以确保农林生物质能源及元素的闭环循环，为我国 “零碳乡村”、“无废城市”、“碳中和”目标建设作出积极贡献。

（作者系生物能源专家、国家农林生物质能工程专家组成员）