秸秆综合利用状况及秸秆成型技术的研究.doc

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1、秸秆综合利用状况及秸秆成型技术的研究摘要：农作物秸秆是非常宝贵的可再生生物质资源，但目前秸秆利用程度尚处于初级阶段，大量秸秆被随意丢弃或焚烧，在浪费资源的同时还严重的污染了环境。文章综述了秸秆综合利用状况：秸秆还田，秸秆饲料，秸秆作能源；介绍了秸秆成型技术的优势、成型原理及成型设备，并提出成型技术及设备上存在的主要问题以及发展前景。1引言我国是传统的农业生产大国，每年农作物秸秆资源十分丰富，近达7亿吨，农作物秸秆的综合利用，对于我国资源节约和环境保护有着非常重要的意义，也是促进农业可持续发展的重要措施。2农作物秸秆的综合利用状况农作物秸秆是一种十分宝贵的生物资源，越来越受到人们的关注，其利用方

2、式也朝多元化方向发展。当前的利用形式主要是：秸秆还田、秸秆饲料、秸秆做能源。2.1秸秆还田农作物秸秆中富含氮、磷、钾等微量营养元素，能够提高土壤的肥沃程度，减少化肥的使用量，促进农作物生长。目前秸秆还田的方式主要有：（1）直接还田：增加土壤的有机质含量，提高农作物产量，但是增肥效果缓慢，且秸秆中残留的病虫害可能蔓延；（2）机械还田：采用机械将秸秆切碎或粉碎，工序复杂，但是减少了环境污染。（3）堆沤还田：能在一定程度上杀死秸秆中的病虫害，肥力增强显著，但劳动力成本较高。（4）过腹还田：对秸秆的二次利用，秸秆经过牲畜消化后，部分营养物质被吸收，将牲畜粪便施入土壤中，可以提高土壤有机质和腐殖质，改善

3、土壤状况，平衡农田生态系统。（5）田间焚烧还田：操作方便但对大气和环境造成严重污染。2.2秸秆饲料农作物秸秆作为牲畜的饲料，一般分为两种，一种是将秸秆直接充当饲料，其营养价值较低，不易被消化吸收，仅适用于反刍动物；另一种是将秸秆加工后作为饲料，经过适当处理后能够改变秸秆的性状，提高牲畜对秸秆的适口性、消化率和采食量。2.3秸秆作能源（1）秸秆气化。秸秆气化以农作物秸秆为原料，经过热解和还原反应后生成可燃性气体，通过管网送到农户家中，供炊事、采暖燃用。（2）秸秆沼气。秸秆用作沼气发酵原料，干净、便捷且经济实惠，有利于减少污染,促进能源结构优化。（3）秸秆成型。秸秆固化成型技术是指在一定温度与压力

4、作用下,通过连续的工艺和专用设备将原来分散的、没有一定形状的秸秆压制成一定形状的秸秆饲料或燃料，从而实现秸秆商品化生产和市场化利用的目的。该技术，一方面解决了环境保护问题，另一方面又能生产代用燃料，近年来越来越受到人们的广泛重视。3农作物秸秆成型技术3.1秸秆成型技术的优势（1）原料来源广泛，成本低。各种各样的秸秆都可以通过固化成型技术制作燃料，且每吨成本仅是天然煤1/3；（2）成型产品比重大、体积小，热值高、燃烧性能好。以工厂化的生产方式进行规模化处理，使农作物秸秆压块的密度和强度增加，体积大幅缩小，便于长期贮存和运输，燃烧性能明显改善，燃料的利用率大大提高。秸秆固化成型燃料可代替煤、天然气

5、等适用于生活炉灶、取暖、工业锅炉以及秸秆发电厂的理想燃料。（3）是一种循环可再生的清洁能源。秸秆燃烧的CO2、SO2、NOx及灰尘等有害物质的排放量与石油、煤炭相比大大减少，有利于提高大气环境质量，燃烧后的灰渣富含钙、镁、磷等元素，是上好的有机肥料。（4）便于市场的普及与推广。投资小、费用低，能为加工者带来丰厚的回报，具有巨大的利润空间，为更多的人创造致富良机。3.2秸秆压缩成型的原理植物细胞中的木素在适当温度下会软化，并加以一定的压力可使其与相邻颗粒胶接，冷却后即可压缩成型。秸秆压缩成型技术就是利用这种特性，用压缩成型机将松散的生物质废料在高压条件下，靠机械与生物质废料之间及其生物质废料相互

6、之间摩擦产生的热量或外部加热，使木素软化，经挤压成型而得到具有一定形状的新型燃料。3.3秸秆压缩成型的设备秸秆固化成型燃料的工艺流程为：秸秆收集干燥粉碎压缩保型冷却包装贮运。用于秸秆压块成型的设备主要有螺旋挤压式成型机、活塞冲压式成型机、压辊式颗粒成型机等几种类型。（1）螺旋挤压式成型机。这类机型是开发最早，当前应用最为普遍的固化成型设备。运行平稳、生产连续性好，产品形状为棒状，成型后密度高达1100-1300kg/m3，体积缩小6-8倍，原料粒度较细。其最主要问题是螺杆磨损严重，使用寿命短，单位产品能耗高。（2）活塞冲压成型机。该设备生产产品的形状为块状，成型后密度达800-1100kg/m

7、3，体积缩小8-10倍。特点是生产率高，但设备价格高，运行稳定性差，成型内腔容易磨损。（3）压辊式颗粒成型机。该设备生产的产品形状主要为颗粒状，成型后密度大于1000kg/m3，体积缩小8-9倍，秸秆需要粉碎较细。根据压模形状的不同，此类成型机可分为平模成型机和环模成型机。其中，环模成型机成本低，体积小，生产率较高，但技术要求高。4结束语秸秆压缩成型技术发展到现在，已经非常完善，但在成型技术及设备上仍存在以下问题：在秸秆成型过程中，会有一定量的有害气体挥发出来，对人体健康造成危害；成型设备配套性差，连续运行能力低，生产规模小。但经过多年的研究与试验结果证明，秸秆成型燃料是一种燃料特性优于普通燃

8、煤、价格低于煤、燃烧尾气污染成分少于煤的可再生优质燃料。根据目前生物质能源的利用现状，秸秆成型技术在我国农村、城镇中进行产业化生产，有着广阔的市场开发前景。参考文献：1刘金鹏，鞠美庭，刘英华等.中国农业秸秆资源化技术及产业发展分析J.生态经济,2011(5)：136-141.2彭春艳，罗怀良，孔静.中国作物秸秆资源量估算与利用状况研究进展J.中国农业资源与区划,2014,35(3)：14-20.3马宏业,刘单卿,张雅君等.我国秸秆综合利用技术进展与展望J.广州化工,2016,44(24)：4-6.4阮建雯，蔡宗寿，余继文等.国内外农作物秸秆固化成型技术研究J.世界农业,2014(4)：40-43.4