《庄稼秸秆技巧难题-.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《庄稼秸秆技巧难题-.docx(3页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、庄稼秸秆技巧难题 农作物秸秆是成熟农作物茎叶穗局部的总称,通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其他农作物在收获籽实后的剩余局部。据报道,我国每年大概产生7亿t各类农作物秸秆,其中约有50%未得到有效地处理和利用。这不但浪费了资源,而且由于大量秸秆的随意丢弃甚至露天燃烧,导致严重的大气污染,并引发火灾和影响高速公路与民航的运行平安。因此,有必要选择具有潜在经济效益而又不污染环境的方法处理农作物秸秆。我国对农作物秸秆的利用有悠久的历史,只是由于从前农业生产水平低、产量低,秸秆数量少,秸秆除少量用于垫圈、喂养牲畜以及局部用于堆沤肥外,大局部都作燃料烧掉。随着农业生产的开展,我国自20世纪
2、80年代以来,粮食产量大幅提高,秸秆数量增多,加之省柴节煤技术的推广,烧煤和使用液化气的普及,使农村中具有大量充裕秸秆。科学技术的进步,已涌现出多种利用处理农作物秸秆的方式,大致概括为秸秆还田、饲料化加工、工业生产原料、厌氧发酵产沼气等几种处理方式。1农作物秸秆的主要成分农作物光合作用的产物有50%以上存在于秸秆中,秸秆主要以植物细胞壁为主,是由大量的有机物80%90%和少量的矿物质及水构成的,其有机物主要成分为粗纤维和无氮浸出物,还有少量的粗蛋白和粗脂肪,是一种具有多用途的、可再生的生物资源,几种常见秸秆的营养成分。2秸秆的处理方法2.1秸秆还田秸秆还田是最传统的处理方法之一,具有改善土壤的
3、团粒结构和理化性状的作用,可分为直接还田、过腹还田、堆沤还田等多种方式。直接还田是指将秸秆整株或经切碎、粉碎等简单处理后直接翻盖还田或覆盖还田,辅以一定的氮肥,加速腐化,以用作下茬作物的肥料,具有改善土壤结构、培育地力、提高农作物产量的特点;缺点是腐熟慢,发酵过程中有可能损害作物根部。过腹还田是秸秆经饲喂后变为粪肥还田,严格意义上讲不属于秸秆还田,但其对促进我国农业开展和人们生活水平的提高具有重要的现实意义和深远的战略意义,大大缓解了“人蓄争粮的矛盾,有利于保持和提高土壤肥力、减少化肥用量、减少污染、改善人们的生活水平的优势。堆沤还田是秸秆与粪肥腐熟沤制,腐熟后的物质作农家肥使用还田,又分为加
4、水自然沤制和加发酵菌促熟;缺点是占用的空间大,并且处理时间较长。2.2饲料化加工秸秆的总含能量大致和玉米、淀粉的总能量相当,但由于其有机物中主要成分为粗纤维素,所以其质地粗硬、适口性差、不易消化、食入量低,再加上农作物收货后在田间暴晒、雨淋及贮存不当的影响,品质有很大的差异。但总的来说,其营养价值比较低。所以用秸秆直接喂畜,不能满足家畜的营养要求,而对秸秆的饲料加工调制能够提高其营养价值,改善其适口性。饲料加工处理概括起来可分为物理、化学和生物3种方法,而具体又分为秸秆碱化、氨化、青贮、微贮、EM菌液处理及热喷技术等。1碱化处理通常是指氢氧化钠、氢氧化钙和过氧化氢等碱性物质进行处理提高消化率。
5、2氨化处理是指在秸秆中参加一定比例的氨水、无氨水、尿素或异尿素等溶液进行处理提高消化率及营养水平,是迄今为止最经济、最简单而实用的秸秆饲料化化学处理方法。3青贮饲料是将新鲜的秸秆填入密闭的青贮窖或青贮塔内,经过微生物主要以乳酸菌为主发酵作用,到达长期保持其营养特性的简单、可靠、经济的方法,其具有保持青绿多汁、消化性强、适口性好、可以长期保存、单位容积贮量大及受气候影响小等特点。4微贮技术是指在农作物秸秆中参加微生物活性菌种,放入一定的容器中水泥池、土窖、缸、塑料袋等中或地面进行发酵,经过一定发酵过程,使农作物秸秆变成带酸、香、酒味,家畜喜食的粗饲料,其是利用微生物将秸秆中的纤维素、半纤维素降解
6、并转化为菌体蛋白质;其关键是筛选出适当的菌种,并控制发酵过程,使大量的木质纤维素类物质降解为易发酵糖类,糖类又经有机酸分解,使容器中pH值降到4.55.0,抑制丁酸菌、腐败菌等有害微生物的繁殖。5EM菌液处理实际上也是一种微贮技术,关键是菌种的差异,组成EM菌液的有效微生物群是由光合菌、乳酸菌、纤维素分解菌、半纤维素分解菌、酵母菌、放线菌、固氮菌等5个科、10个属的80多种有效微生物组合而成,其较传统的微贮技术有更适口、更能促进畜禽生长、去除畜禽舍恶臭、增加动物免疫力和抵抗力等优势。6热喷技术是指将物料秸秆、饼粕和鸡粪等装入饲料热喷机内,向机内通入热饱和蒸汽,经过一定时间后使物料受高压热力的处
7、理,然后对物料突然降压,迫使物料从机内喷爆出大气中,从而改变其结构和某些化学成分,并经消毒、除臭,使物料变为更有价值的饲料的一个压力和热力加工过程。2.3秸秆热解和厌氧发酵秸秆热解是近年来开展的一项较新的秸秆利用技术,即将秸秆在特定反应器中隔绝空气或进入少量空气的条件下,进行加热分解或再加工,分别得到可燃混合气体、生物油、固体炭的过程。可根据需要的最终产品区分为秸秆热解气化、生物质热解油及制炭技术,实际上三者没有严格意义上的区分,只是控制不同热解条件下产生谁为主副产品的问题区分。产生的气体热值与城市煤气相当,既可以直接作为锅炉燃料供热,又可以经过除尘、除焦、冷却等净化处理后,为燃气用户集中供气
8、,或者驱动燃气轮发电机或燃气内燃发电机发电;而生物油那么通过催化精制改良等手段直接用于柴油机等机器作为能源,或者制成脱硫脱硝剂;产生的炭可以作为固体燃料,或者作为脱水剂、缓释剂、吸附剂等。该方法在一定程度上能够缓解当今能源紧张的局面,但需要较多的设备、较为复杂的工艺、较高的管理水平,具有设备损耗大、反应条件苛刻、能耗较高等缺点。热解一般需要先对秸秆进行压块成型处理成为成型燃料,压块成型燃料是指将生物质原料经过粉碎、调质等处理,在通过辊模挤压、活塞冲压、螺旋挤压等高压方式下,压缩成颗粒状或棒状且质地坚硬的成型物,具有比重大一般为8001400kg/m3、便于贮存和方便运输、容易着火、燃烧性能好、
9、热效率高是直接燃烧的5倍以上等优点;生物质原料可以是秸秆,也可以是混合污泥、城乡垃圾,甚至造纸黑液等高深度有机废液,充分利用各种有机废弃物,到达“以废治污、“以污治污的效果,可充分结合工农业治污。压块成型燃料既可以直接作为家庭炉灶和中小锅炉等的燃料,也可以进一步经过热解加工成秸秆燃气、生物油及生物炭等产品,提高其增值效果。厌氧发酵产沼气是一种既环保又能源的处理方式,是废物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定转化为沼肥,同时伴有甲烷和CO2等气体产生,实现资源循环可持续利用的处理工艺过程,实际上这种技术在我国农村很早就使用,只不过在农村沼气池中以畜禽粪便为主,秸秆投入量很少,不能满足处理大量秸秆的要求。其按发酵原料种类有纯秸秆发酵和与粪便混合发酵2种方式,而按发酵浓度可分为湿发酵和干发酵总固体含量在20%以上2种方式。与秸秆热解相比,厌氧发酵反应条件温和、可在常温下发酵最高发酵温度不会超过55、能源投入