农作物秸秆综合利用
农作物秸秆综合利用
               
姓名：  孙      欢
学号： 2012026271
班级：化学12-10班
近年来，农作物秸秆成为农村面源污染的新源头。每年夏收和秋冬之际，总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，不仅成为农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。据有关统计，我国作为农业大国，每年可生成7亿多吨秸秆，成为“用处不大”但必须处理掉的“废弃物”。农作物秸秆如何变废为宝，问题的关键在于提高农作物秸秆的综合开发利用及其利用率。经过搜集资料，农作物秸秆综合利用主要有5种途径：一是作为农用肥料；二是作为饲料；三是作为农村新型能源；四是作为工业原料；五是作为基料。
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  目前秸秆综合利用途径简要介绍如下：
一、 稻草秸秆综合利用:
1、稻壳水泥混凝土
美国以65％磨细的稻壳灰、53％熟石灰、5％氯化钙混合,使用时再与水泥、砂、水按一定比例拌和,即得到一种性能相对稳定的混凝土砂浆。固化后强度高、防水、防渗性能良好,适合于砌筑仓库、地下室。
2、植物秸秆粉再生板材
利用回收废旧聚乙烯塑料和粉碎后的植物秸杆为基本原料配上适量的阻燃剂加工制作而成。各成份重量百分比为：植物秸杆粉６０—６５％，废旧聚乙烯塑料３３—４０％，阻燃剂１—３％。植物秸杆通常采用玉米、稻草或麦草秸杆。将废旧聚乙烯塑料和植物秸杆粉及阻燃剂按比例均匀混合，通过压塑机压塑成型。该板材具有吸音、隔热效果，加工性好，价格仅为同类产品的１／３—１／４，应用领域广泛。 
3、高强轻质稻壳灰保温砖
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一种由１０－７０％稻壳灰，２０－４０％粘合剂和１０－５０％增强剂组成的高强轻质保温砖，它以稻壳为燃料烧制，又利用稻壳灰为制作保温砖的原料。由于保温砖配料中加入空心微珠增强剂，并采用优选的烧成工艺，使该保温砖兼有硅藻土保温砖保温隔热性良好的优点又有轻质粘土砖强度高，耐火度高的优点，为工业窑炉提供了一种价廉物美的节能材料。 
4、户用秸秆气化炉燃料
生物质秸秆作为燃料，在缺氧的状态下，不完全燃烧，使其转化为一氧化碳、氢、甲烷等可燃气体。气化过程包括三个阶段，即干燥与干馏、氧化、还原。
  直接燃烧主要化学反应式如下：
  生物质+氧气+二氧化碳+水(氧化反应)
  碳+二氧化碳+一氧化碳(还原反应)
  水+碳+一氧化碳+氢气(还原反应)
  （1）、秸秆气化技术指标：
  1．原料 玉米秸秆、玉心芯、薪柴、木材加工废弃物等。原料含水量要求小于20％。
  2．产气率 每千克秸秆可产2立方米燃气。
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 （2）、工艺流程简述
  燃料在气化炉内经缺氧燃烧，生成含有一定量的一氧化碳、氢气及甲烷等的可燃气体，靠小型风机产生的压力将可燃气体由气化炉上方压出，所产燃气经集水过滤、除尘、除焦油装置并通过输气管道与灶具相连。
5、化学秸秆固体燃料
生物质固体成型燃料（简称生物质燃料，俗称：秸秆煤），是利用新技术及专业设备将农
奇迹1.03作物秸秆、木屑、锯末、花生壳、玉米芯、稻草、稻壳、麦秆麦糠、树枝叶、干草等压缩碳化成型的现代化清洁燃料，生物质燃料来源广泛，属于微生物新型能源的一种,这种压块燃料可代替传统燃煤燃料,具有无烟,清洁,环保,节省资源和废物利用等好处,是一种取之不尽，用之不竭的再生能源，生物质燃尽率达96%，剩余4%灰份可以回收钾肥，实现了“秸秆——燃料——肥料”的有效循环。
6、秸秆高效全价生物饲料
秸杆高效全价生物饲料是国家科委从美国引进的， 秸杆高效全价生物饲料采用化学、生物工程结合的方法，效秸杆纤维分解，优化并产生大量的真蛋白和多种氨基酸营养物质，可取代30%-50%的精粮再加入微量的添加剂、辅助料粮经熟化制粒，制饼而成，是饲喂猪、鸡、鸭、鱼、奶牛、羊等多种畜、禽及水产动物，低成本全价高效的生物饲料。
7、秸秆立体栽培草腐类食用菌基料
秸秆要粉粹或切成1厘米长的小段，按科学配方、拌料、装袋、灭菌、接种、管理。
8、秸秆碎丝水泥中空隔墙条板
本技术提供了一种水泥夹心轻质墙板，它由三层组成，两水泥层的中间，把秸秆粉碎加工成丝，加压成密度板填充于其中；它的四周的两个断面一个是凹槽结构，另一个是凸槽结构。两水泥层与碎丝密度板板层挤压为一体。本墙板造价低廉，安装方便，强度高、隔音保温效果好。
9、苛化煮解稻壳灰制备的高活性炭
稻壳经适当燃烧产生煤气后可获得稻壳灰。利用碱与稻壳灰中所含二氧化硅反应，将其中大部分二氧化硅溶出，生成多孔性稻壳灰进而可制成活性炭。
10、空心稻草板
空心稻草板，它是以水泥、稻草、氟硅酸钠、硅酸钠脲醛树脂、乳白胶等配制成水泥粘合剂混合物再与稻草混合成料浆浇注而成空心板，其荷载可与现有的普通空心水泥板相媲美，故可完全代替普通空心水泥板，用于楼板及其它建筑板材，是一种最新的建筑板材。
11、秸秆生物柴油
作物秸秆是木质纤维素，首先要将它水解为碳水化合物，然后放进去产油微生物。产油微生物分酵母类、霉菌类、细菌类喝产油微藻。产油微生物吃掉碳水化合物，其代谢转化产物是微生物油脂，油脂经进一步提炼就成为生物柴油。
二、小麦秸秆综合利用：
1、秸秆还田(直接还田改良土壤理化性状)
1、小麦收割后直接还田或粉碎还田。小麦收后，将小麦桔杆直接平铺于地表间作带或垄沟，或粉碎后将粉碎的麦草撒均匀后直接翻犁入土。   
2、堆沤后还田。小麦收割脱粒后，将小麦壳和麦秆在田地边直接堆沤后还田。 
3、秸秆垫圈或做饲料过腹还田。 
    2、秸秆饲料。 
(1) 直接粉碎饲喂技术：将秸秆粉碎后直接用于畜禽饲别喂。
(2) 秸秆微生物发酵技术: 　秸秆中加入华巨秸秆微贮宝高活性发酵菌种后，使秸秆中分解纤维素的菌数大幅度提高。在适宜温度、湿度和密闭的厌氧条件下，秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素大量降解，产生糖类，继而又被转化成乳酸和挥发性脂肪酸，使pH值下降到4．5—5．0，抑制有害菌和腐败菌的繁殖。经微贮后，秸秆转化成优质粗饲料，不但提高了饲用价值，而且不容易发生腐败，可以长期贮存饲喂。
(3) 秸秆高效生化蛋白全价饲料技术: 氧化钙44，氯化钠38，碳酸氢钠9，尿素5，白糖3.5，微量元素0.5。 将上述物料混合，拌匀，呈乳白粉状即成转化剂。秸秆用粉碎机粉碎成小于1.5毫米的粉末，备用。 取1千克转化剂溶于250千克水中，拌匀，然后加入100千克秸秆粉中拌匀。将混合料装入塑料袋（桶）、水泥池等容器中，密封不漏气，在常温下静置，厌氧发酵7～15天即成秸秆高效生化蛋白全价饲料。最好将本品晒干后加工成颗粒饲料更加方便。
(4)秸秆氨化技术：选取向阳、背风、地势较高、土质坚硬、地下水位低而且便于制作、饲喂、管理的地方建氨化池。一般每立方米池可装切碎的风干秸秆100千克左右。挖好池后，用砖或石头铺底，砌垒四壁，水泥抹面。将秸秆粉碎或切成1.5～2.0厘米的小段。将3
%～5%的尿素用温水配成溶液，温水多少视秸秆的含水量而定，一般秸秆的含水量为12%，为每100千克秸秆加30千克左右溶液。将配好的尿素溶液均匀地洒在秸秆上，边洒边搅拌，或者一层秸秆均匀洒一次尿素溶液，边装边踩实。装满后，用塑料薄膜盖好池口，四周用土覆盖密封。秸秆氨化一定时间后，就可饲用。氨化时间的长短要根据气温而定。气温为20～30℃，需7～14天，气温高于30℃，只需5～7天。氨化秸秆在饲喂家畜之前要进行品质鉴定，一般来说，经氨化的秸秆颜应为杏黄，有糊香味和刺鼻的氨味。
（5） 秸秆热喷技术：将精料或非常规饲料送入压力罐内,通入过饱和蒸汽,在一定压力下维持一段时间,然后突然降压喷爆,这种技术称为热喷技术。经热喷技术加工的各种秸秆,可直接做饲料,也可做微生物处理的前处理。 利用热喷技术加工玉米秸秆,有如下优点: !,、有利于微生物的生长。玉米秸秆经过热喷技术处理,由于受热效应和机械效度的作用,秸秆被撕成乱麻状,纤维细胞和表面本质得以重新分布,从而为微生物生长繁殖创造了条件。试验证明,在同等条件下接种微生物菌种,经过热喷技术处理过的玉米秸秆较未处理的玉米桔秆,微生物繁殖的速度加快。 2便于贮存运输。经过热喷技术处理的玉米秸秆,总体积较原体积减少40%~朽写,从而为贮存和运输提供了方便条件口 3.离体消化率提高。据报道.热喷技术处理的玉米秸有机物离体消化率,由原始玉米桔的52.09%提高到75.5%,还原糖含量由0.4%增加
到9.5%,木质素由J 9.5%降到14.8%。 遭.净化环境.减少污染。与化学方法比较,应用热喷技术处理玉米秸秆不但简便,也不排出大量化学废水,因而可减少环境污染。 
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（1）秸秆发电（主要是武汉的凯迪电力公司投资建设）。
秸秆发电，就是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式，又分为秸秆气化发电和秸秆燃烧发电。秸秆气化发电是将秸秆在缺氧状态下燃烧，发生化学反应，生成高品位、易输送、利用效率高的气体，利用这些产生的气体再进行发电。但秸秆气化发电工艺过程复杂，难以适应大规模应用，主要用于较小规模的发电项目。   
（2）秸秆燃气。
秸秆燃气，是利用生物质通过密闭缺氧，采用干溜热解法及热化学氧化法后产生的一种可燃气体，这种气体是一种混合燃气，含有一氧化碳、氢气、甲烷、等，亦称生物质气。
（3）加工压块燃料。
秸秆压块燃料是利用新技术及专用设备将各种农作物秸秆、木屑、锯末、花生秸秆、玉米芯、稻草、麦秸麦糠、树枝叶、甘草等用机器压缩碳化成型的现代化清洁燃料无需任何添加剂和粘结剂。秸秆压块燃料也可以直接用于城市传统的燃煤锅炉设备上，可代替传统的煤炭。据国际可再生能源组织的预测，地下石油、天然气及煤的储量，按目前的开采利用率仅够使用60年左右。因此秸秆压块燃料是未来再生能源的一个重要发展方向。随着世界性的能源匮乏，秸秆压块燃料的市场需求和利润空间将不可估量。秸秆压块燃料燃烧后的灰分处理:秸秆压块燃尽率可达96%，剩余4%的灰分可以回收做钾肥，实现了“秸秆→燃料→肥料”的有效循环。秸秆压块挥发份高，易析出，碳活性好，易燃，灰分少，点火快，更加节约燃料，降低使用成本。
    4、建材、轻工和纺织原料。
（1）秸秆人造板：将农作物秸秆切段、粉碎、干燥、筛选、施胶、铺装、热压、裁边制做成板材（许多发达国家已把“秸秆板”当作木板和瓷砖的替代品广泛应用于建筑行业，不足之处是易变形，霉变）。
（2）制造人造丝和人造棉。
(3)生产糠醛、饴糖、酒和木醣醇，加工纤维板等。
    5、秸秆基质。
经过粉碎成丝或粉末，用来做食用菌袋料基质。
三、玉米秸秆综合利用：
1、能源。
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