秸秆资源化利用43页PPT

主要农作物秸秆的营养成分（干物%）
种类 项目
小麦秸
玉米秸
粗蛋白
2.7
5.7
粗脂肪
1.1
1.6
粗纤维
37
29.3
无氮
35.9
51.3
浸出物
粗灰分
9.8
6. 6
钙
—
微量
磷
—
微量
稻草
3.8 0.8 32.9 41.8
14.7 0.15 0.18
谷草
3.1 1.4 35.6 37.9
8.5 — —
大麦秸 大豆秸
❖ 秸秆还可代替木材和棉花生产高质量的人造纤维浆粕，可作 为化纤制品和玻璃纸生产的主要原料，亦可广泛应用于抽丝 织布，无毒塑料、胶片、火药、无毒食品包装袋、一次性卫 生筷、快餐饭盒的生产特别是利用秸秆纤维生产的快餐饭盒 保温隔热效果好，强度、挺度佳，制造工艺简单可靠，生产 成本低，产品附加值高，使用后可自然生物降解，无毒无害， 还能用作饲料和肥料，不产生任何环境污染，可望成为塑料 材质制成的快餐饭盒的理想替代产品。
❖ 农作物秸秆是粮食作物和经济作物生产中的副产物，是纤维 组分含量很高的农作物残留物，含有丰富的氮、磷、钾、微 量元素等成分，含氮、磷、钾、碳的平均含量分别为0.6%、 0.3%、10%、45%。是可供开发与综合利用的资源。
❖ 我国是一个农业大国，秸秆资源非常丰富，每年产量达数亿 吨，近年来随着粮食产量剧增，秸秆产量也迅速增加。据专 家预测，到2019年我国的秸秆总产量将达到7.26×108t。丰 富的秸秆资源在我国的利用率很低，目前仅为33%。大量的 秸秆在田间焚烧，造成了严重的大气污染，破坏了生态环境， 威胁机场和高速公路的交通安全，浪费了宝贵的可再生利用 资源。
秸秆的综合利用技术
❖ 1.秸秆能源 ❖ 2.秸秆饲料 ❖ 3.秸秆肥料 ❖ 4.秸秆工业原料
1.秸秆能源
❖ 秸秆能源技术包括秸秆气化制气、秸秆压块成型制炭和锅炉 集中直接燃烧等形式。其中秸秆气化目前在国内已开始得到 较大规模的推广应用。
❖ 秸秆气化是以农作物秸秆为原料，在缺氧状态下加热反应而 实现能量转换，使秸秆中的碳、氢、氧等元素变成一氧化碳、 氢气、甲烷等可燃性气体，并去除焦油、灰分等杂质，由此， 秸秆中的大部分能量都转移到气体中，可燃气体燃烧时，能 量释放出来，成为可直接供生活和工业生产用的优质能源。
秸秆的综合利用技术
4.秸秆工业原料
❖ 秸秆作为工业原料在国内的开发利用虽起步较晚，但其来源 丰富、价格低廉，且经济效益显著，目前已成为极具潜力的 发展领域。经辗磨处理后的秸秆纤维与树脂混合物在金属模 中加压成型处理，可制成各种各样的低密度纤维板材。再在 其表面加压和化学处理，可用于制作装饰板材和一次成型家 具，具有强度高、耐腐蚀、防火阻燃、美观大方及价格低廉 等特点。这种秸秆板材的开发，对于缓解国内木材供应数量 不足和供求趋紧的矛盾、节约森林资源、发展人造板产业具 有十分重要的意义。
❖ 秸秆问题出现的原因为：第一是农业普遍增收之后，农作物 秸秆越来越多，但综合利用滞后，秸秆出现过剩；第二是随 着农民收入增加、生活水平不断提高，农民宁愿增用化肥和 燃煤，而少用秸秆作肥料和燃料；第三是由于农作物复种指 数提高，特别是近几年小麦机收面积扩大，麦秸留茬过高， 灭茬机械和免耕播种技术推广没有跟上，造成农民为赶农时 放火焚烧秸杆和留茬。
秸秆材料的性能
❖ 秸秆纤维在高温下发生裂解，并且随着加热温度的升高和加 热时间的增加，秸秆纤维内部降解速率和程度增加。秸秆纤 维的热稳定性较差，随温度的增加，张力强度和弹性模量降 低。纤维机械性能随测试长度的增加而降低。秸秆回潮率大 于棉纤维，主要由于秸秆中的木质素、纤维素和半纤维素的 吸湿能力很强；秸秆中缝隙空洞较多，比表面积大，吸湿性 能大；杂质较多，含有一定量的灰分，这些杂质和灰分具有 较高的吸湿能力。其断裂强力很大，茎较叶更大，伸长很小， 说明秸秆的抵抗拉伸变形的能力很强。
❖ 被废弃、焚烧量虽少，但产生的污水浓烟，对农村生活用水、 大气、土壤污染不容忽视，造成农村生活生产环境质量下降， 农民居所环境卫生条件恶化，直接危及广大农民群众身心健 康，既浪费了大量资源，又污染环境，遗害无穷。切实搞好 农作物秸杆综合利用，充分利用资源，可以减少污染，改善 生产环境，提高农民生活质量，促进农民增收。
6.4
8.9
1.6
1.6
33.4
39.8
37.8
34.7
7.9
8.2
Βιβλιοθήκη Baidu0.18
0.87
0.02
0.05
秸秆材料的结构
❖ 纤维素大分子链有规则的排列而聚合成微细纤维，若干微细 纤维组成的细纤维，再组成纤维。半纤维素和木质素在植物 细胞中起着“粘合剂”和“填充剂”的作用，分布在细纤维 之间的间隙里。纤维素是有结晶区和无定型区交错连接而成。 在结晶区内纤维素链分子的排列具有完全的规则性；而在无 定型区，纤维素链分子排列的规则性较差，排列较不规则， 结合得较松弛。
秸秆材料的组成
❖ 秸秆纤维作为一种天然纤维素纤维，生物降解性好，能够适 应符合环境要求的产品的开发。它的化学成分只含有纤维素、 半纤维素和木质素。其中纤维素是秸秆纤维的主要成分，它 不溶于水和乙醇等普通溶剂，但溶于氧化铜、氧化锌的浓溶 液、硫腈酸钙等饱和盐溶液。秸秆纤维半纤维素分子量小， 如麦草半纤维素平均聚合度为84，这可能是造成它碱易溶的 重要原因之一。木质素在水或一般溶剂中大部分不溶解，但 较易溶于碱。 主要农作物秸秆的营养成分
秸秆的综合利用技术
3.秸秆肥料
❖ 秸秆肥料利用除可采用直接还田、堆沤还田和过腹还田三种 形式外，还可采用特殊工艺和科学配比，将秸秆经粉碎、酶 化、配料、混料、造料等工序后生产秸秆复合肥，其成本与 尿素接近，施用后对于促进土壤养分转化，改善土壤物理性 质，增强农作物抗病能力，优化农田生态环境都有十分良好 的效果。同普通复合肥相比，可增产粮食10%～20%、白菜 30%～40%、水果25%～40%，且水果含糖量可提高1%～ 3%左右。此外，秸秆粉碎后经一系列加工处理后可制取固 体棒状植物碳，燃烧后产生的二氧化碳可作为气体肥料用于 大棚或温室的蔬菜水果种植。
❖ 秸秆气化工艺流程
❖秸秆气化工艺流程
秸秆 粉碎 气化
混合气 除尘脱硫
贮气柜
废渣还田 农户使用
秸秆的综合利用技术
2.秸秆饲料
❖ 利用化学、微生物学原理，使富含木质素、纤维素、半纤维 素的秸秆降解转化为含有丰富菌体蛋白、维生素等成分的生 物蛋白饲料。目前国内已开发出秸秆青贮、微贮、氨化、盐 化、碱化等饲料转化技术。