秸稈處理技術(shù)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上淮 陰 工 學(xué) 院環(huán)境生物技術(shù)大作業(yè)作 者:吳紅兵學(xué)號(hào)：學(xué) 院:生化學(xué)院專 業(yè):生物1082題 目:淺談國(guó)內(nèi)秸稈處理技術(shù)任課教師： 方芳摘 要農(nóng)作物秸稈是一種數(shù)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(yīng)用前景十分廣闊。但是我國(guó)現(xiàn)在秸稈處理和利用現(xiàn)狀并不樂觀，在我國(guó)特別是農(nóng)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(fèi)，而且還對(duì)環(huán)境構(gòu)成了巨大的威脅。所以我國(guó)專家學(xué)者研究開發(fā)了物理、化學(xué)、生物等多種有效處理秸稈的方法，并正在努力的進(jìn)行推廣和實(shí)施。雖然現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)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(guó)農(nóng)民的環(huán)保意識(shí)也進(jìn)

2、一步加強(qiáng)，這更有助于我國(guó)秸稈處理技術(shù)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(guān)鍵詞 秸稈，處理方法，應(yīng)用，發(fā)展前景Keywords：straw，Processing method，application，Development prospects1 引言 我國(guó)每年產(chǎn)出大量的稻、 麥、 玉米、油類作物等秸稈，高達(dá)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?jiān)吭?0%左右。秸稈除含有大量有機(jī)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(yíng)養(yǎng)成分，不亞于糧食本身。1 但由于秸稈數(shù)量大、密度小、集散儲(chǔ)運(yùn)費(fèi)用高、使用不便，相對(duì)于化肥和其他能源，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低。目前人們主要將秸稈當(dāng)作廢物丟棄或田間燃燒，這樣不僅造成有機(jī)資源的極大浪費(fèi)，也使土壤的肥力逐年下降、理化性質(zhì)漸漸變差，特別是對(duì)社會(huì)帶來巨大的危害性。一、秸稈焚燒產(chǎn)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(jī)無法降落,高速被迫封閉,公路 、鐵路等無法正常運(yùn)營(yíng)；二、造成大氣環(huán)境污染,嚴(yán)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(nóng)田及林木失火,甚至殃及田間農(nóng)民的生命安全；四、造成土壤板結(jié),秸稈焚燒使土壤中有機(jī)質(zhì)遭到破壞,致使土壤板結(jié) 、肥力下降、糧食減產(chǎn)；五 、造成資源浪費(fèi) ,破壞農(nóng)村生態(tài)平衡,影響農(nóng)村經(jīng)濟(jì)效益的提高和農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。2 為何時(shí)下以焚燒處理秸稈的方法普遍流行呢，因?yàn)檗r(nóng)民焚燒秸稈可以追求經(jīng)濟(jì)利益的最大化。農(nóng)民作為理性的經(jīng)濟(jì)人總是力求使自己的利益最大化,在對(duì)各種處理方法進(jìn)行比較后 ,農(nóng)民認(rèn)為就地露天焚燒秸稈可以獲得 自身利益最大化。調(diào)查表明 ,在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū) ,秸稈作為一種劣質(zhì)燃料 ,已被煤和煤氣所替代,失去其作為燃料的價(jià)值。隨著生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,農(nóng)村逐步實(shí)現(xiàn)了

8、機(jī)械化,機(jī)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(jià)值已經(jīng)大大減少,成為廉價(jià)產(chǎn)品 ,焚燒秸稈的現(xiàn)象也就越嚴(yán)重 在這些地區(qū) 現(xiàn)有利用秸稈的方式工序多、成本高、費(fèi)時(shí)費(fèi)事、影響農(nóng)時(shí),這些原因是農(nóng)民對(duì)于廢棄秸稈做出焚燒選擇的又一原因 。農(nóng)民利用秸稈的成本高包括兩方面的內(nèi)容。一方面是利用現(xiàn)有的秸稈處理技術(shù)的費(fèi)用成本較高,經(jīng)濟(jì)上不合算。據(jù)報(bào)道 ,河南省的一些農(nóng)村用機(jī)械進(jìn)行秸稈粉碎還田,每畝費(fèi)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(jī)會(huì)成本較高,農(nóng)民投人秸稈利用中的勞動(dòng)所獲得

9、的收益較低,而將同樣的勞動(dòng)投人到其它經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中收益會(huì)更高,這種比較很難用統(tǒng)計(jì)數(shù)字來說明 ,往往是農(nóng)民根據(jù)其實(shí)踐活動(dòng)得出的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。在現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下 ,對(duì)農(nóng)民來說,把廢棄的秸稈焚燒掉是效率最高、最經(jīng)濟(jì)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(gè)巨大負(fù)擔(dān)，因此，推廣有效地科學(xué)的秸稈處理方法，合理處理和利用秸稈，對(duì)于發(fā)展經(jīng)濟(jì)建設(shè)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。2 秸稈處理科學(xué)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(jiǎn)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(yíng)養(yǎng)價(jià)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(zhì)素在溫度達(dá)到 170 時(shí)才可以軟化或是部分水解 ,這種處理需要特定的設(shè)備輸送熱量、 控制溫度 ,成本較高。近年來 ,又見到一些關(guān)于用輻射技術(shù)處理秸稈的報(bào)道 ,當(dāng)輻射劑量超過 2.0 ×107時(shí)能促使秸稈的細(xì)胞壁含量降低 ,提高體外消化率。462.1.1 機(jī)械處理粉碎、 浸泡、 蒸煮等是處理秸稈粗飼料的最簡(jiǎn)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(zhì)含量降低2 . 9% ,NDF消化率由 37 .93%提高到 68 . 82%,有機(jī)物消化率由38 . 65%提高到 75 . 12%,熱噴粗飼料的經(jīng)濟(jì)價(jià)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(zhì)秸稈 ,一般可提高動(dòng)物體外消化率和瘤胃低級(jí)揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)量 ,在2 × 106rad輻射劑量條件下,用 r射線輻射經(jīng)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(xué)處理法2.2.1 堿化處理早在 20世紀(jì)初 ,歐洲就開始進(jìn)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(chǎn)中運(yùn)用達(dá)半個(gè)世紀(jì)。20世紀(jì) 70年代堿化干處理法在歐洲 ,特別是在英國(guó)和丹麥進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)利用階段。目前我國(guó)應(yīng)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(dá) 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(jì) 70年代中期 ,首先在挪威等國(guó)應(yīng)用 ,然后歐洲許多國(guó)家應(yīng)用 , 20世紀(jì) 80年代后傳播到第三世界各國(guó)。目前我國(guó)麥秸氨化粗蛋白可由3 . 6%增加到 11 . 6% ,干物質(zhì)體內(nèi)消化率提高 24 . 14% ,粗纖維體內(nèi)消化率提高43 . 77% ,有機(jī)物體內(nèi)消化率提高 29 . 4% ,粗蛋白消化率提高 35 . 3%。作物秸稈經(jīng)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(yīng)用最廣泛、操作也簡(jiǎn)單的方法之一。在青(黃) 貯過程中, 經(jīng)過乳酸發(fā)酵, 抑制和殺死有害微生物, 達(dá)到長(zhǎng)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(shí)、密封, 保持厭氧環(huán)境, 即可達(dá)到貯存和處理的效果。中國(guó)農(nóng)科院畜牧研究所的王加啟博士等在1997 年分別用飼料級(jí)纖維素酶、 生化級(jí)纖維素酶和市售飼料復(fù)合酶處理玉米秸、稻草及麥秸, 結(jié)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(zhì)( DM)、 NDF 的瘤胃降解率。酶對(duì)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)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(zhǎng),但費(fèi)用較高, 在生產(chǎn)中很少應(yīng)用。112.3.2 真菌處理隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展, 對(duì)秸稈研究的重點(diǎn)放在如何消除木質(zhì)素對(duì)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(zhì)素等。雖然反芻動(dòng)物的瘤胃中有種類繁多的微生物(細(xì)菌、原蟲和真菌) , 可以分解纖維素和半纖維素,但反芻動(dòng)物體內(nèi)還沒有發(fā)現(xiàn)有降解木質(zhì)素的微生物和相應(yīng)的酶。木質(zhì)素阻礙了瘤胃微生物對(duì)纖維素和半纖維素的降解,導(dǎo)致秸

15、稈的消化率很低。提高秸稈的消化率的關(guān)鍵是降解木質(zhì)素, 打斷酯鍵, 破壞它和纖維素、半纖維素三者的牢固結(jié)合,有利于纖維素和半纖維素酶作用的發(fā)揮。目前, 對(duì)木質(zhì)素降解的研究非常膚淺, 木質(zhì)素生物降解的機(jī)理尚不清楚。 Zo har Kerem( 1992) 、 Egg ins 等( 1992)認(rèn)為, 對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行最有效降解的微生物是屬于擔(dān)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(shì)菌群, 定植后降解周期十分漫長(zhǎng), 這是該類菌種用以降解秸稈并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化難以逾越的障礙。122.3.3 微貯秸稈微貯技術(shù)通過加入木質(zhì)素、纖維素發(fā)酵劑等，在

16、密閉的厭氧條件下， 促進(jìn)秸稈纖維素、 半纖維素和木質(zhì)素的分解，改善秸稈的適口性，提高其消化率，并增加營(yíng)養(yǎng)。通過這種方式處理農(nóng)作物秸稈，具有產(chǎn)量高、成本低、增重快、無毒害等特點(diǎn)，可以作為一種處理秸稈的新技術(shù)，生產(chǎn)的飼料廣泛應(yīng)用于草食家畜的飼養(yǎng)。這一技術(shù)的成功應(yīng)用，為我國(guó)農(nóng)區(qū)作物秸稈的有效利用和發(fā)展農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)，又開辟了一條新的途徑。1315結(jié) 論秸稈資源綜合利用的實(shí)施者是廣大農(nóng)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(shí)到自覺行動(dòng)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(qiáng)技術(shù)培訓(xùn) ,安

17、排專業(yè)技術(shù)人員下鄉(xiāng)宣傳、 指導(dǎo) ,逐步把秸稈綜合利用轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)村群眾的自覺行動(dòng)。農(nóng)作物秸稈被大量焚燒導(dǎo)致環(huán)境惡化、 資源浪費(fèi)的現(xiàn)象在很多國(guó)家都出現(xiàn)過。今天 ,在世界各國(guó)都越來越重視環(huán)境問題、 積極地實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的形勢(shì)下 ,各國(guó)都在積極地探求對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物再利用的有效解決方案。我國(guó)秸稈數(shù)量多 ,分布廣 ,從局部地區(qū)層次看可能無足輕重 ,但站在國(guó)家的層次上看它卻是一種巨大的社會(huì)資源。我國(guó)人多地少 ,人均自然資源占有量低 ,因此 ,走生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展道路是我們的必然選擇。經(jīng)過近年來的工作積累 ,我國(guó)在秸稈資源的治理和綜合利用上取得了相當(dāng)?shù)某尚Ш洼^豐富的經(jīng)驗(yàn)。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(jí)政府以及社會(huì)各界對(duì)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)的加深和措施的加強(qiáng) ,相信在相關(guān)行業(yè)的共同努力下 ,我國(guó)將能夠做到既有效利用資源 ,又保護(hù)好資源和環(huán)境 ,形成生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的良好循環(huán) ,實(shí)現(xiàn)中國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展參考文獻(xiàn)1 司晶星.秸稈燃燒的危害及其解決方案.實(shí)踐與探索,，2006，第8期2 康團(tuán)飛.秸稈焚燒的危害與控制.技術(shù)與應(yīng)用，1999，第5期3 潘涌璋.農(nóng)村焚燒秸稈的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析.經(jīng)濟(jì)工作，2005，第10期4 薛允連.秸稈處理技術(shù).農(nóng)村新技術(shù)，1999，第11期5 盧慶萍，王加啟.秸稈處理技術(shù)的研究.中國(guó)飼料，1999，第10期6 盧慶萍，王加啟.秸稈處理技術(shù)的研究進(jìn)展.中國(guó)飼料，1999，第2期7 張旺興，嚴(yán)作良，張清香.農(nóng)作物秸稈處理技術(shù)簡(jiǎn)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(shù).內(nèi)江科技，1999，第2期9