我國秸稈利用現(xiàn)狀與展望(編輯修改稿)
2024-11-04 22:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 等。 秸稈液化。秸稈液化是指通過物理、化學或生物學方法，使秸稈中的木質(zhì)素、纖維素等轉(zhuǎn)化為醇類、可燃性油或其他化工原料。根據(jù)生物質(zhì)液化方式的不同，主要分為直接液化、高溫高壓液化、微波液化3種形式。直接液化是指在中低溫、高壓并有催化劑參與情況下，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體的熱化學反應(yīng)過程，通常有還原性氣體參與反應(yīng)。根據(jù)液化目的不同，可將直接液化細分為兩大類: 一類是反應(yīng)產(chǎn)物保留植物纖維原料的大分子結(jié)構(gòu)，主要目的是制備天然高分子材料。另一類是破壞原料的大分子結(jié)構(gòu)，將植物纖維原料轉(zhuǎn)化成小分子后再加以利用，如生產(chǎn)乙醇等。高溫高壓液化是指在高壓下發(fā)生熱化學反應(yīng)的過程，典型的液化工藝是在較高的壓力和溫度以及在催化劑存在下進行的。此方式需要消耗大量的能量，同時對設(shè)備耐壓要求較高，目前研究較多的主要有秸稈制柴油等技術(shù)。微波液化是指利用微波輻射使小分子極性物質(zhì)產(chǎn)生物理效應(yīng)，從而加速反應(yīng)、改變反應(yīng)機理或啟通新的反應(yīng)通道的一項技術(shù)。秸稈液化優(yōu)點明顯，但缺點也同樣顯著。目前國內(nèi)外對秸稈液化機理和數(shù)學模型的研究還很欠缺，秸稈預處理技術(shù)有待發(fā)展，高效催化劑的篩選方面有待提高，液化產(chǎn)物的分離、提純技術(shù)有待發(fā)展。其它應(yīng)用秸稈除被用作肥料、飼料、燃料之外，還有很多其它用途，如用作工業(yè)原料、用作基料、用作生產(chǎn)和建筑材料等。秸稈用作工業(yè)原料，主要利用了如下幾個原理。利用微生物分解秸稈中的纖維素等大分子物質(zhì)，并轉(zhuǎn)化成小分子物質(zhì)再加以利用，如生產(chǎn)乙醇、丁二酸等物質(zhì)；還可以利用微生物分解秸稈但保留秸稈中的大分子結(jié)構(gòu)，如利用麥稈制聚氨酯多元醇和利用玉米秸稈制備高吸水樹脂等；也可以直接利用秸稈中的纖維素等結(jié)構(gòu)物質(zhì)，如造紙等。將秸稈粉碎并添加其它原料可以作為部分微生物的營養(yǎng)基質(zhì)。目前生產(chǎn)中最常見的是栽培食用菌。除此之外，秸稈還可以作為其它一些微生物的基料，王月明[10]等利用玉米秸稈制備飼用乳酸菌培養(yǎng)基。人類使用農(nóng)業(yè)秸稈纖維建造房屋至少有上百年的歷史，近年來隨著人們環(huán)保意識的不斷加強，秸稈作為生產(chǎn)和建筑材料應(yīng)用再次被重視。傳統(tǒng)的秸稈利用，一般作為墻體和屋面的建筑材料。現(xiàn)在對秸稈的利用方式更加多樣，周定國[11]報道了關(guān)于稻秸人造板的一些問題，鄭鳳山[12]等進行了關(guān)于玉米秸稈制造刨花板的實驗研究。這些秸稈人造板具有無醛環(huán)保的，但是也存在成本高、價格高的缺點。，可以制造無醛家具、建筑和室內(nèi)裝飾。陳海濤[13]等研究了秸稈纖維地膜覆蓋栽培作物性能，發(fā)現(xiàn)秸稈纖維地膜覆蓋栽培哈椒的植株高度和產(chǎn)量顯著高于裸地，與傳統(tǒng)塑料地膜無顯著差異。李霞[14]等總結(jié)了秸稈綠色環(huán)保餐具與傳統(tǒng)的一次性餐具的比較優(yōu)勢。無論是秸稈纖維地膜還是秸稈綠色環(huán)保餐具，都具有無毒無害、綠色環(huán)保、易被環(huán)境降解的優(yōu)點，可減少生產(chǎn)和生活中白色污染的產(chǎn)生。結(jié)語中國是世界第一秸稈大國，由于人們的認識不足和秸稈綜合利用成本高等原因，我國的秸稈表現(xiàn)為過剩，造成秸稈的焚燒污染環(huán)境和資源浪費的現(xiàn)象。近年來隨著人們對秸稈資源關(guān)注度的日益提高，我國的秸稈資源綜合利用工作開始全面展開。隨著工作的深入，我們一定會做到既有效利用資源，又保護好環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境的雙豐收。參考文獻[1] 高利偉，馬 林，張衛(wèi)峰，等，中國作物秸稈養(yǎng)分資源數(shù)量估算及其利用狀況[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2009，25(7)：173178.[2] 李繼福，魯劍巍，任 濤，等，稻田不同供鉀能力條件下秸稈還田替代鉀肥效果[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2014，47(2)：292302.[3] 張 靜，溫曉霞，廖允成，等，不同玉米秸稈還田量對土壤肥力及冬小麥產(chǎn)量的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報.[4] 陳冬林，易鎮(zhèn)邪，周文新，等，不同土壤耕作方式下秸稈還田量對晚稻土壤養(yǎng)分與微生物的影響[J].環(huán)境科學學報.[5] 李傳友，楊立國，熊 波，等，秸稈還田方式對農(nóng)田土壤結(jié)構(gòu)及冬小麥產(chǎn)量的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報.[6] 張 鵬，賈志寬，王 維，等，秸稈還田對寧南半干旱地區(qū)土壤團聚體特征的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2012，45(8)：15131520.[7] 田慎重，王 瑜，李 娜，等，耕作方式和秸稈還田對華北地區(qū)農(nóng)田土壤水穩(wěn)性團聚體分布及穩(wěn)定性的影響[J].生態(tài)學報，2013，33(22)：71167124.[8] 楊濱娟，黃國勤，錢海燕，等，秸稈還田配施化肥對土壤溫度、根際微生物及酶活性的影響[J].土壤學報，2014，51(1)：150157.[9] 張立霞，屠焰，李艷玲，等，不同微生物菌株及其組合處理對玉米秸稈瘤胃降解率的影響[J].動物營養(yǎng)學報2014，26(8).[10] 王月明，劉宇峰，張正海，等，玉米秸稈制備飼用乳酸菌培養(yǎng)基的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2015，23.[11] 周定國，關(guān)于稻秸稈人造板的幾個問題[J].林產(chǎn)工業(yè)，2008，35(1)：36.[12] 鄭鳳山，李月芬，丁占來，玉米秸稈制造刨花板的實驗研究[J].人造板通訊，2002，12：910.[13] 陳海濤，張 穎，陳泓睿，等，秸稈纖維地膜覆蓋栽培哈椒試驗研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報，2014，45(11)：16.第三篇：秸稈利用現(xiàn)狀秸稈就其物質(zhì)屬性來說，是屬于很好的可利用物質(zhì)，從古至今，被廣泛利用，可歸納為“五料”，即燃料、飼料、肥料、基料、原材料。，是秸稈的主要用途。目前，就全國來說，秸稈仍然主要用于作燃料，占全國秸稈產(chǎn)量的50%以上，秸稈作燃料，仍然以直接燃燒為主，煙熏火燎，不衛(wèi)生，能源利用率僅為13%。近幾年出現(xiàn)了秸稈氣化技術(shù)，通過對秸稈不完全燃燒或干餾，獲得可燃氣作燃料。也有將秸稈通過生物發(fā)酵產(chǎn)生沼氣作燃料。這些生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)可提高能源利用2~4倍，但應(yīng)用很少。，歷史悠久。雖然隨著農(nóng)業(yè)機械化程度提高，耕畜減少。農(nóng)用化肥被廣泛利用后，傳統(tǒng)的漚肥逐漸減少了。近些年來，在秸稈大量過剩的地區(qū)出現(xiàn)了秸稈還田。即把秸稈粉碎撒入田間。目前，做肥料所消耗的秸稈量占全國秸稈產(chǎn)生量15%左右。，目前主要用于養(yǎng)植食用菌，也有用于蚯蚓養(yǎng)殖和無土栽培的基床，基料所消耗的秸稈量微乎其微。，主要用于造紙。還有少量用于制簾柵、餐盒、包裝板、隔音板、保溫材料、人造炭、活性炭等。用作化工原料就更少了，作原材料所消耗的秸稈量僅占全國產(chǎn)生量3%左右。三、解決“秸稈焚燒問題”的出路從秸稈的“五料”用途上看，要解決“秸稈焚燒問題”，只能在“作燃料”、“作肥料”上加大力度，因為這“兩料”用量大。出現(xiàn)“秸稈焚燒問題”后，有關(guān)部門力圖采取生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)，提高燃料質(zhì)量，從而提高使用秸稈作燃料的積極性。從“七五”開始，國家有關(guān)部門加大了這方面的工作力度，相繼建立了幾百個秸稈氣化示范點，其工藝路線可歸納為三種。第一種是空氣氧化氣化法，即把秸稈放在氣化爐中不完全燃燒，獲得以CO為主的低熱值可燃氣，供農(nóng)民生活用氣。第二種是干餾熱解法，即把秸稈放在熱解爐中進行隔絕空氣干餾，獲得以CHH2為主的中熱值可燃氣，供農(nóng)民生活用氣，同時獲得人造木炭和木焦油等工業(yè)產(chǎn)品。第三種是氣化發(fā)電法，即將秸稈氣化獲得可燃氣，再通過燃氣發(fā)電機發(fā)電。秸稈氣化技術(shù)是一種很好的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)，不失其為“消化”秸稈的好方法。然而，目前所采取的在農(nóng)村建設(shè)供100~200戶管道燃氣的秸稈氣化系統(tǒng)，存在很多問題，也解決不
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