秸稈處理技術

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上淮 陰 工 學 院環(huán)境生物技術大作業(yè)作 者:吳紅兵學號：學 院:生化學院專 業(yè):生物1082題 目:淺談國內秸稈處理技術任課教師： 方芳摘 要農作物秸稈是一種數量十分可觀的寶貴資源，可以用作肥料、飼料、能源、工業(yè)原料等，應用前景十分廣闊。但是我國現在秸稈處理和利用現狀并不樂觀，在我國特別是農村，大多仍然使用最原始的處理方法焚燒，這不僅造成了資源的巨大浪費，而且還對環(huán)境構成了巨大的威脅。所以我國專家學者研究開發(fā)了物理、化學、生物等多種有效處理秸稈的方法，并正在努力的進行推廣和實施。雖然現在在國內還未完全普及，但如今秸稈的利用率已不可同日而語了，而且我國農民的環(huán)保意識也進

2、一步加強，這更有助于我國秸稈處理技術的普及和推廣。Summary：Crop stalks (CSS) is a very considerable amount of precious resources, can be used as fertilizer, feed, energy and industrial raw material and so on, the application prospect. But our country now with straw and the use of the status quo is not optimistic, in our coun

3、try, especially in rural areas, mostly still use the most primitive processing method burn. This not only caused huge waste of resources, but also on the environment form a huge threat. So China research and development experts and scholars physical, chemical, biological, etc DuoZhong effective trea

4、tment of straw method, and are hard to promote and implementation. Although now in domestic not quite popular, but now the utilization rate of straw, and has in contradistinction to the environmental protection consciousness of Chinese farmers also further strengthen, the more helpful to our straw p

5、rocessing technology popularization and promotion關鍵詞 秸稈，處理方法，應用，發(fā)展前景Keywords：straw，Processing method，application，Development prospects1 引言 我國每年產出大量的稻、 麥、 玉米、油類作物等秸稈，高達5億噸。一般來講，麥秸、稻草、玉米秸稈含纖維素量分別在80%、75%、50% 左右，含植粉量分別在13%、15%、40% 左右，殘渣量在10%左右。秸稈除含有大量有機物外，還含有N 0.4%、 P2O5 0.2%、 K2O5 1.5%。因而不難看出秸稈全身是寶，其所

6、含營養(yǎng)成分，不亞于糧食本身。1 但由于秸稈數量大、密度小、集散儲運費用高、使用不便，相對于化肥和其他能源，其經濟價值較低。目前人們主要將秸稈當作廢物丟棄或田間燃燒，這樣不僅造成有機資源的極大浪費，也使土壤的肥力逐年下降、理化性質漸漸變差，特別是對社會帶來巨大的危害性。一、秸稈焚燒產生的滾滾濃煙造成空氣能見度降低 ,直接影響民航和交通,造成民航延班或飛機無法降落,高速被迫封閉,公路 、鐵路等無法正常運營；二、造成大氣環(huán)境污染,嚴重破壞了附近城市的環(huán)境形象, “三夏” , “三秋”期間眼科疾病和呼吸道疾病發(fā)病率驟增,危害人民群眾的身體健康；三 、形成新的安全隱患 ,收獲季節(jié),往往天氣干燥,田間易燃

7、物增多,隨意焚燒秸稈,極易造成附近未收割的農田及林木失火,甚至殃及田間農民的生命安全；四、造成土壤板結,秸稈焚燒使土壤中有機質遭到破壞,致使土壤板結 、肥力下降、糧食減產；五 、造成資源浪費 ,破壞農村生態(tài)平衡,影響農村經濟效益的提高和農業(yè)的持續(xù)發(fā)展。2 為何時下以焚燒處理秸稈的方法普遍流行呢，因為農民焚燒秸稈可以追求經濟利益的最大化。農民作為理性的經濟人總是力求使自己的利益最大化,在對各種處理方法進行比較后 ,農民認為就地露天焚燒秸稈可以獲得 自身利益最大化。調查表明 ,在經濟發(fā)達的地區(qū) ,秸稈作為一種劣質燃料 ,已被煤和煤氣所替代,失去其作為燃料的價值。隨著生產力的不斷發(fā)展,農村逐步實現了

8、機械化,機械耕作逐步代替了牛耕,化肥代替了堆肥,秸稈作為飼料和肥料的意義已逐漸減少。由此看來,秸稈的傳統(tǒng)利用價值已經大大減少,成為廉價產品 ,焚燒秸稈的現象也就越嚴重 在這些地區(qū) 現有利用秸稈的方式工序多、成本高、費時費事、影響農時,這些原因是農民對于廢棄秸稈做出焚燒選擇的又一原因 。農民利用秸稈的成本高包括兩方面的內容。一方面是利用現有的秸稈處理技術的費用成本較高,經濟上不合算。據報道 ,河南省的一些農村用機械進行秸稈粉碎還田,每畝費用約為 15 元；河北、江蘇一些地區(qū)推廣的堆漚制肥方法,處理 1畝秸稈的投資也要 15 元左右。另一方面是利用秸稈的機會成本較高,農民投人秸稈利用中的勞動所獲得

9、的收益較低,而將同樣的勞動投人到其它經營活動中收益會更高,這種比較很難用統(tǒng)計數字來說明 ,往往是農民根據其實踐活動得出的經驗總結。在現有的經濟技術條件下 ,對農民來說,把廢棄的秸稈焚燒掉是效率最高、最經濟合算的處理辦法。3由此可見，秸稈的處理和利用已成為一個巨大負擔，因此，推廣有效地科學的秸稈處理方法，合理處理和利用秸稈，對于發(fā)展經濟建設、保護生態(tài)環(huán)境，具有特別重要的現實意義。2 秸稈處理科學有效的方法2.1 秸稈物理處理法秸稈的物理處理法包括切短、 磨碎及蒸煮法等 ,較為簡單 ,常作為其他方法的前處理。物理法能提高秸稈的適口性 ,增加采食量 ,但是不能提高秸稈的營養(yǎng)價值和消化率。另外還有高壓

10、蒸汽處理、 膨化等。秸稈中的木質素在溫度達到 170 時才可以軟化或是部分水解 ,這種處理需要特定的設備輸送熱量、 控制溫度 ,成本較高。近年來 ,又見到一些關于用輻射技術處理秸稈的報道 ,當輻射劑量超過 2.0 ×107時能促使秸稈的細胞壁含量降低 ,提高體外消化率。462.1.1 機械處理粉碎、 浸泡、 蒸煮等是處理秸稈粗飼料的最簡便而又重要的方法。熱噴處理秸稈飼料的粗蛋白含量可提高 0 . 71% ,纖維素干物質含量降低2 . 9% ,NDF消化率由 37 .93%提高到 68 . 82%,有機物消化率由38 . 65%提高到 75 . 12%,熱噴粗飼料的經濟價值比原始秸稈增

11、值 8倍多。2.1.2 射線照射處理r射線等照射低質秸稈 ,一般可提高動物體外消化率和瘤胃低級揮發(fā)性脂肪酸的產量 ,在2 × 106rad輻射劑量條件下,用 r射線輻射經1%氨 + 5%氫氧化鈣處理的秸稈 ,可大大提高秸稈的消化率。72.2 秸稈化學處理法2.2.1 堿化處理早在 20世紀初 ,歐洲就開始進行秸稈的堿化處理研究 ,用 NaOH 處理秸稈 ,利用率可提高40%50% ,本法在畜牧生產中運用達半個世紀。20世紀 70年代堿化干處理法在歐洲 ,特別是在英國和丹麥進入商業(yè)化生產利用階段。目前我國應用較為普遍的是干法處理 ,這種方法使秸稈中氫氧化鈉含量達 3%5%。干法堿化秸稈

12、 ,其消化率一般可以提高 12%15%。82.2.2 氨化處理 氨處理秸稈起始于 20世紀 70年代中期 ,首先在挪威等國應用 ,然后歐洲許多國家應用 , 20世紀 80年代后傳播到第三世界各國。目前我國麥秸氨化粗蛋白可由3 . 6%增加到 11 . 6% ,干物質體內消化率提高 24 . 14% ,粗纖維體內消化率提高43 . 77% ,有機物體內消化率提高 29 . 4% ,粗蛋白消化率提高 35 . 3%。作物秸稈經氨化處理后 ,DM采食量可提高 25%左右 。92.2.3 氧化處理秸稈的氧化處理主要包括秸稈的 S02 處理、秸稈的堿性過氧化氫 (AHP)處理和秸稈的臭氧(O3)處理。1

13、02.3 秸稈生物處理法2.3.1 青貯青貯是應用最廣泛、操作也簡單的方法之一。在青(黃) 貯過程中, 經過乳酸發(fā)酵, 抑制和殺死有害微生物, 達到長期酸貯的目的。在秸稈發(fā)酵過程中, 要有足夠的可溶性碳水化合物( WSC) 作為微生物的能源。研究表明, 秸稈表面附著大量的乳酸菌,因此,要將秸稈粉碎成3 5 厘米、 提供適宜的WSC和水分, 然后踏實、密封, 保持厭氧環(huán)境, 即可達到貯存和處理的效果。中國農科院畜牧研究所的王加啟博士等在1997 年分別用飼料級纖維素酶、 生化級纖維素酶和市售飼料復合酶處理玉米秸、稻草及麥秸, 結果表明, 酶能降低發(fā)酵的pH 值, 增加乳酸含量, 但不能降低秸稈中

14、的中性洗滌纖維( NDF) 含量, 也不能提高秸稈干物質( DM)、 NDF 的瘤胃降解率。酶對細胞壁結構的破壞作用不大, 而其它抑制不良發(fā)酵的添加劑如甲酸、 丙酸、 己二烯酸等, 雖然能選擇性抑制霉菌生長,但費用較高, 在生產中很少應用。112.3.2 真菌處理隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展, 對秸稈研究的重點放在如何消除木質素對秸稈消化的抑制上。秸稈是一種纖維性飼料, 主要成分有纖維素、半纖維素、木質素等。雖然反芻動物的瘤胃中有種類繁多的微生物(細菌、原蟲和真菌) , 可以分解纖維素和半纖維素,但反芻動物體內還沒有發(fā)現有降解木質素的微生物和相應的酶。木質素阻礙了瘤胃微生物對纖維素和半纖維素的降解,導致秸

15、稈的消化率很低。提高秸稈的消化率的關鍵是降解木質素, 打斷酯鍵, 破壞它和纖維素、半纖維素三者的牢固結合,有利于纖維素和半纖維素酶作用的發(fā)揮。目前, 對木質素降解的研究非常膚淺, 木質素生物降解的機理尚不清楚。 Zo har Kerem( 1992) 、 Egg ins 等( 1992)認為, 對木質素進行最有效降解的微生物是屬于擔子菌屬的白腐霉菌 ( w hite r ot fung i) , 在自然狀態(tài)下, 白腐霉菌定植緩慢, 很難形成優(yōu)勢菌群, 定植后降解周期十分漫長, 這是該類菌種用以降解秸稈并進入產業(yè)化難以逾越的障礙。122.3.3 微貯秸稈微貯技術通過加入木質素、纖維素發(fā)酵劑等，在

16、密閉的厭氧條件下， 促進秸稈纖維素、 半纖維素和木質素的分解，改善秸稈的適口性，提高其消化率，并增加營養(yǎng)。通過這種方式處理農作物秸稈，具有產量高、成本低、增重快、無毒害等特點，可以作為一種處理秸稈的新技術，生產的飼料廣泛應用于草食家畜的飼養(yǎng)。這一技術的成功應用，為我國農區(qū)作物秸稈的有效利用和發(fā)展農區(qū)畜牧業(yè)，又開辟了一條新的途徑。1315結 論秸稈資源綜合利用的實施者是廣大農民群眾 ,只有他們真正理解了治理工作的意義和綜合利用能給他們帶來的切身利益 ,他們才可能始終如一地將這種理解落實到自覺行動中。因此 ,一方面需要利用各種新聞媒體 ,大力宣傳綜合利用的意義 ,另一方面 ,需要加強技術培訓 ,安

17、排專業(yè)技術人員下鄉(xiāng)宣傳、 指導 ,逐步把秸稈綜合利用轉變?yōu)檗r村群眾的自覺行動。農作物秸稈被大量焚燒導致環(huán)境惡化、 資源浪費的現象在很多國家都出現過。今天 ,在世界各國都越來越重視環(huán)境問題、 積極地實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的形勢下 ,各國都在積極地探求對農業(yè)廢棄物再利用的有效解決方案。我國秸稈數量多 ,分布廣 ,從局部地區(qū)層次看可能無足輕重 ,但站在國家的層次上看它卻是一種巨大的社會資源。我國人多地少 ,人均自然資源占有量低 ,因此 ,走生態(tài)農業(yè)的發(fā)展道路是我們的必然選擇。經過近年來的工作積累 ,我國在秸稈資源的治理和綜合利用上取得了相當的成效和較豐富的經驗。但由于一些問題的制約 ,秸稈資源綜合利用的

18、潛力尚未得到充分發(fā)揮。隨著各級政府以及社會各界對發(fā)展生態(tài)農業(yè)的認識的加深和措施的加強 ,相信在相關行業(yè)的共同努力下 ,我國將能夠做到既有效利用資源 ,又保護好資源和環(huán)境 ,形成生態(tài)和經濟的良好循環(huán) ,實現中國農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展參考文獻1 司晶星.秸稈燃燒的危害及其解決方案.實踐與探索,，2006，第8期2 康團飛.秸稈焚燒的危害與控制.技術與應用，1999，第5期3 潘涌璋.農村焚燒秸稈的經濟學分析.經濟工作，2005，第10期4 薛允連.秸稈處理技術.農村新技術，1999，第11期5 盧慶萍，王加啟.秸稈處理技術的研究.中國飼料，1999，第10期6 盧慶萍，王加啟.秸稈處理技術的研究進展.中國飼料，1999，第2期7 張旺興，嚴作良，張清香.農作物秸稈處理技術簡介.青海草業(yè)，2006年9月，15卷第3期8 薛允連. 作物秸稈處理技術.內江科技，1999，第2期9