玉米秸秆的利用现状与前景

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1、玉米秸秆的利用现状与前景张磊，侯哲生（机电工程学院，机械设计制造及其自动化专业0905班）摘要：我国农村每年都有大量的玉米秸秆产生，除少数被利用外绝大多数被废弃或者焚烧，不但造成了环境的污染而且造成了资源的浪费。本文介绍了玉米秸秆的利用现状，玉米秸秆的物理利用、化学利用和生物利用，主要介绍了生物技术在玉米秸秆制浆中的应用以及玉米秸秆在制浆造纸中的发展前景。关键词：玉米秸秆；物理加工；生物制浆；生物漂白1玉米秸秆简介玉米在我国的东北、华北以及华中地区大量种植，每年都有大量的玉米秸秆产生。我们在夏秋季节随处可以看到大量被废弃和者焚烧的玉米秸秆，随着能源的短缺和科学技术的日新月异

2、，我们对废弃的玉米秸秆进行加工探索出了一条新道路，有利于增加农民收入减少环境的污染，促进农业尽快实现集约化、产业化、工业化。通过使用生物新技术以最少的投入获得最大的产出，实现玉米秸秆资源效益的最大化[4]。玉米秸秆主要是由碳、氢、氧等元素组成的一系列有机物质，如纤维素、半纤维素、木质素等3种高分子聚合物，而且含量高[1]。另外，玉米秸秆还含有一些少量的营养物质，如单宁、果胶质、树脂、蜡、多糖物以及不可皂化物等。纤维素是结构碳水化合物中含量最高的一种。禾本科秸秆中纤维素含量一般为31％～45％。半纤维素和其他多糖含量为25％～30％，木质素含量为15％～25％。由于玉米品种、

3、生长环境、收获期的不同，玉米秸秆的营养价值可能不同，但是其具有共同营养的特点，即蛋白质、可溶性碳水化合物、矿物质和胡萝卜素含量低，而粗纤维含量高。2玉米秸秆的物理加工特性2.1玉米秸秆简单加工新技术玉米秸秆简单加工新技术有两种：一是牛羊等饲草禽畜饲喂玉米秸秆揉丝加工新技术，二是温室育苗无土栽培玉米秸秆基质加工新技术。这两项技术的特点是：操作简单、制作容易、实用效果好、经济效益显著非常受农民欢迎。2.1.1牛羊等食草禽畜饲喂玉米秸秆揉丝加工新技术目前在我国广大的农区尤其是玉米产区，使用机器对玉米秸秆进行揉搓处理饲喂食草型畜禽。这种简便的揉搓加工技术是最近几年出现又迅速普及的新

4、方法，这种方法具有十分明显的优点及非常适宜的实用性。它不仅可以将不同含水率的秸秆加工后直接饲喂，而且经揉搓后的秸秆为柔软蓬松的丝状物，可以改变适口性，有益牲畜消化，另外还有利于进行其他*指导教师：侯哲生（1973—），男，吉林省吉林市人，吉林化工学院机电工程学院副教授，主要从事单片机、PLC、农业机械化、生物技术和仿生领域等方面的研究.联系方式：13844675398.-7-生产加工。根据用户生产的实际需要，生产厂家研制出了一大批各式各样的揉搓加工设备。尤其是其中有一种小型的揉搓、粉碎、铡切三用机最具代表性。这种小型机以单项照明电为动力电，是集揉搓、粉碎、铡草为一身的多功能

5、设备，使用起来非常方便。因其造价低、功能多、适用性好、实用性强倍受农区饲养户的欢迎，也成了他们离不开的好帮手。2.1.2温室育苗无土栽培玉米秸秆基质加工新技术过去进行温室育苗无土栽培的机质，主料需要外购，是一项即花钱又费事的工作。在农业工程技术人员的努力下，采用玉米秸秆加工温室育苗无土栽培基质获得成功。这项加工新技术，主料是玉米秸秆取自身边不用花钱。它的加工工艺是用三用机将玉米秸秆铡搓成小碎块，然后进行常规的消毒灭菌处理，再根据玉米秸秆的特点和实际生产需要，添加定量的料剂进行充分的搅伴后，按发酵要求进行发酵处理，品质得到明显改善，取得了良好的经济效益和社会效益。2.2玉米秸

6、秆栽培食用菌技术玉米秸秆富含纤维素和木质素等有机物，是栽培食用菌的好材料。采用玉米秸秆作为基料可以降低生产成本，且生产鲜菇后的底料还可以作为有机肥直接还田。目前，利用玉米秸秆栽培的食用菌品种有平菇、双抱菇、鸡腿菇、秀珍菇等。该项技术的应用推广可使玉米秸秆资源多级增值，使大量的秸秆得到充分利用，减少环境污染，增加农民收益。2.3用于生产沼气沼气是优质的可再生能源，是改变农村传统获取燃料的方式、开发清洁能源、保护环境的理想措施[3]。利用秸秆厌氧发酵生产沼气，可以在较小规模和较少资本投入的条件下实现秸秆等生物质资源的高效利用，较适于发展中国家及地区的农村和城乡企业。目前国内已经

7、建成沼气池近万口，真正实现了变废为宝。3玉米秸秆在工业中的应用3.1造纸目前，我国造纸制浆仍以芦苇、竹子、稻麦秸秆等草类原料为主，属于“草浆工业”。玉米秸秆穰中淀粉和蛋白质含量较高，致使制浆工艺性差，但经皮穰分离后，玉米秸秆皮的纤维素含量大约是44.6%，高于稻草和麦秸，这可以很大程度提高纸的强度[3]。随着玉米秸秆造纸技术的不断成熟完善和大面积推广应用，木材消耗量将减少，传统的以木浆、稻草等为原料的造纸业生产方式将发生改变。3.2玉米秸秆制燃料酒精利用丰富、价廉的玉米秸秆为原料生产酒精已成为必然趋势。研究表明，玉