秸秆的综合利用

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1、背景：就秸秆的利用价值而言,以禾谷类作物为例,按照农作物的生物产量来计算,每生产1t稻谷或麦子,就可以生产1t秸秆。秸秆的蛋白质含量在5%左右,纤维素含量在30%左右,还含有一定数量的钙、磷等矿物质,1t秸秆的营养价值与0.25t粮食的营养价值相当,秸秆蕴藏着丰富的能量,含有大量的营养物质,开发利用潜力巨大,发展前景十分广阔。因而,大力推进秸秆综合开展利用,是保护生态环境、促进农业农村经济可持续发展的重要举措,其意义重大而又深远。江苏沿海地区农作物秸秆资源十分丰富,是一项很大的可再生利用资源。但该农区不同的秸秆的利用程度差异较大,目前当地的棉花秸秆利用率较高,主要为农户用作

2、燃料,或粉碎压块用于制炭与发电;玉米秸秆用作饲料或粉碎还田作肥料,也得到较充分的利用。稻、麦秸秆利用率还很低,主要是此类秸杆体积大、收集困难、储运成本高、农事集中和经营效益低,加之目前不少地区采取免耕法种植,绝大部分都是在田间焚烧销毁等原因所致,不仅浪费了宝贵的资源,而且造成了大气污染,土壤矿化,甚至引发火灾或交通事故等大量的社会、经济和生态问题,成为政府关心、社会关注的热点和难点。为此,综合开发利用稻、麦秸秆资源,使之符合减量化、再使用和再循环的原则,从而实现低消耗、低排放和高效率已成为解决秸秆利用问题的当务之急。农作物秸秆利用中存在的问题事实上秸秆无论作为肥料、饲料或燃

3、料,还是工副业用途等,都是人们节约自然资源,保护生态环境,充分综合利用秸秆的有效途径。但在技术推广应用过程中,仍然存在着一些问题:一是秸秆进行气化,一次性投资较大,据测算,目前农村每家新建一只50m3的沼气池约需115万元,一个200户的村庄,需要一次性拿出几十万元进行气化供气系统的建设,同时,供气系统的可燃成分以CO为主,存在一定的安全隐患。二是秸秆饲料质地问题,最突出的问题是磷素不足,其有效进食能量不能满足反刍家畜的需要;而且秸秆饲料质地膨松,容积庞大,很难作为商品进入流通市场。农作物秸秆还可以用作工业制品的原料除了传统的作为造纸原料外秸秆的工业化利用也有多种途径第一利

4、用热力机械以及催化剂的作用将秸秆中的纤维与其它细胞分离而得草浆进行造纸造板杂细胞即植粉约占秸秆产量的一半可用作饲料或肥料第二以作物秸秆中的纤维作为原料加工汽车内装饰件纤维密度板植物地膜等产品第三秸秆作建材这是利用秸秆中的纤维和木质作填充材料以水泥树脂等为基料压制成各种类型的纤维板轻体隔墙板浮雕系列产品等其外形美观质轻并具有较好的耐压强度第四以作物秸秆这一天然材料制作餐饮具包装材料育苗钵等具有生命周期链短废弃后可自然降解等绿色环保优点且能充分利用取之不尽的再生资源又解决了塑料包装和秸秆焚烧两方面的环境污染源对治理目前我国环境污染加快淘汰聚苯乙烯发泡餐具实现农作物秸秆的综合利用

5、和农业可持续发展具有重要意义此外秸秆还可成为制酒精淀粉等化工业的原料玉米棒皮还是编织车座垫靠垫沙发垫盘垫床垫的主要原料。我国农村过去利用秸秆相当充分，或作柴烧，灰烬当肥料；或作饲料喂牲畜，所产厩肥是主要农家有机肥目前，农村燃料普遍使用煤炭天然气或液化气；机械取代牲畜，厩肥等有机肥产用量锐减为了改变这种状况，应不断加强秸秆的综合利用技术研究其中微生物酶处理法是一种比较先进的技术微生物的培养与维持所需原料和能源少，酶催化选择性好，产物单一，产率较高，提纯相对简单且污染小其难度主要是纤维素大部分呈紧密的结晶态，且被半纤维素和木质素包埋要研究能除去或部分降解木质素和半纤维素的预处理

6、法，降低传质阻力，使酶易于参加反应虽然现在已发现含可降解木质素酶（木质素过氧化酶锰过氧化酶漆酶等）的微生物，但降解效率尚低此外，酶的稳定性较差，对反应条件（温度培养液浓度和ｐＨ值等）要求苛刻。限于目前的科技水平，秸秆等生物质的综合利用在成本上尚难和石油资源竞争但随着石油资源的减少，以及自然生态系统对大量耗用石油煤炭所产生污染承受能力趋于极限，特别是生化技术的突破，生物质资源利用必将取代石油煤炭。用稻草等纤维原料采用化学制浆法制成纸浆，再将纸浆加工为多种纸制品传统化学制浆工艺环境污染问题大，将秸秆直接加工生产包裝材料不仅可避开制纸浆，而且用秸秆可部分取代來自石油化工的泡塑等包

7、装物品，其资源节约环境友好效果明显，发展潜力较大。前者设备腐蚀严重且酸难以回收；后者副产物较多，乙醇产率不理想。酶水解在常压下进行，为使酶较易跟纤维素反应，可对秸秆用酸作预处理，但目前纤维素酶活性和稳定性较差，酶水解成本高，工业应用受限。酶水解法研发方向应是研制高稳定、高活性的纤维素酶，寻求能使大量纤维素混合物降解的最优方案。据报道，近期国内新开发的技术可使每1吨秸秆生产100kg酒精，同时产300kg包装纸浆及木醇、有机肥和果树营养液。4.利用秸秆制造建材将麦秸制成麦秸墙体、保温材料等人造板材,可替代大量木材。我