秸秆的处理与处置

2固废课程设计题目：农作物秸秆的处理和综合利用姓名：梁玉盼学号：2008271016专业：环境检测与治理技术系部：化学工程系指导教师：张波老师二0一0年十一月安徽职业技术学院固废课程设计1摘要我国是一个农业大国,农作物秸秆资源丰富,开发利用农作物秸秆是摆在我们面前的一个重大课题,其发展的关键问题是秸秆开发利用的技术创新和推广。目前实际开发应用的秸秆利用技术主要有5大类20余种。肥料技术,包括:直接还田、过腹还田、堆沤还田和反应堆;饲料技术,包括:微贮饲料、化学处理饲料,如青贮、黄贮、氨化、碱化、糖化等,还可用机械切(粉)碎制成散状饲料,利用专用设备挤压为秸秆块(砖)等成型饲料;燃料技术,包括:生活燃气和工业燃气;工业原料技术,包括:造纸材料、植物纤维发泡材料、建筑装饰材料及其它工业用材料;食用菌基料技术。本文通过对现有农作物秸秆利用技术的总结、归纳、分析,提出农作物秸秆的开发利用要因地制宜,因势利导,不仅要有技术创新,更要有利于农牧业的可持续发展,有利于环境保护和生态平衡,利用废弃的秸秆创造出更大的经济效益和社会效益。关键词：农作物秸秆利用途径综合利用发展固废之农作物秸秆的处理和综合利用2目录第一章绪论....................................................31.1农作物秸秆的产量、水平及存在的问题......................31.2农作物秸秆的应用现状....................................41.3农作物秸秆的价值.........................................41.3.1秸秆的肥料价值.....................................41.3.2秸秆的饲料价值.....................................51.3.3秸秆的燃料价值.....................................51.3.4秸秆的原料价值.....................................5第二章农作物秸秆利用途径........................................62.1．秸秆养畜，过腹还田。...................................62.2．秸秆作为有机肥还田利用。...............................72.3．秸秆用于农村能源建设。.................................82.4农作物秸秆原料化利用.....................................82.5现阶段秸秆利用中存在的问题...............................9第三章农作物秸秆的综合利用.....................................103.1秸秆发电...............................................103.1.1秸秆发电的意义....................................113.2秸秆煤.................................................113.3秸秆转化为生物柴油......................................113.4秸秆秸秆的新用途........................................123.5农作物秸秆综合利用存在的问题...........................13第四章加快步伐搞好农作物秸秆综合利用建议......................14结论...........................................................15致谢.........................................................16参考文献.......................................................17安徽职业技术学院固废课程设计3第一章绪论农作物秸秆指籽实收获后剩下的含纤维成分很高的农作物残留物，包括谷类、豆类、薯类、油料类、麻类以及棉花、甘蔗、烟草、瓜果等多种农作物的秸秆，是农业生产的副产物，同时也是一种宝贵的生物质资源。秸秆中富含有机质和氮、磷、钾、钙、镁、硫等多种养分，是一种具有多种用途的可再生生物资源如何利用好农作物秸杆资源，积极推进循环农业、节约农业的发展，是当前亟待解决的问题。推广秸秆综合利用技术，实现秸秆的资源化、商品化，对于清洁和保护农村环境，促进农民增收，建设资源节约型和环境友好型社会，推进新农村建设都具有十分重要的现实意义。秸秆资源是发展农村循环经济的主要资源，循环经济是把传统的依赖资源消耗的线性增长经济转变为依赖生态型资源、可再生资源来发展经济。1.1农作物秸秆的产量、水平及存在的问题全世界秸秆年产量约292亿吨，其中小麦秸占19%、大麦占10%、玉米占35%、黑麦秸占2%、燕麦秸占3%、谷草占5%、高粱秸占5%。我国是一个农业大国，农作物种类多而且数量较大，作为农作物的副产物秸秆约7亿吨，相当于天然草地的50倍。农作物秸秆是地球上第一大可再生资源，我国拥有量居世界首位.水稻、玉米、小麦等农作物秸秆是我国秸秆资源的主要类型，占秸秆资源总量的80%，其中玉米秸占80%、稻草秸占24..2，小麦占18.3%。秸秆资源未合理利用对环境造成的污染我国农作物秸秆资源拥有量居世界首位，其中大部分未加处理，经过技术处理后利用的仅约占2.6%。其中42％直接或过腹还田，30％作为农用燃料，8％作工业或其他用途，20％约1.2亿吨剩余未被利用的多被闲置浪费或就地焚烧。因以煤、液化石油气和电作燃料，畜力由机械代替所以在一些经济发达地区，秸秆就成了“废物”，特别是产粮区，出现了焚烧秸秆现象。目前，这一问题有了以下几个特点：1.区域上的不均衡性。焚烧秸秆主要集中在产粮区，特别是一年两季或三季耕作的产粮区，如山东、河北、河南、四川、安徽等省份。那里人多地少，没有闲置土地，必须尽快“处理”掉秸秆而不影响下一季耕作，只好就地焚烧掉。2.时间上的不均衡性。焚烧秸秆发生在收获期与下一个播种期之间，时间短，处理量大，有的地方必须在几天之内把秸秆“处理”掉，满山遍野的秸秆只有付之一炬。3.焚烧秸秆地区，经济比较发达，农民生活水平高，已经扔掉了烧火棍，宁肯固废之农作物秸秆的处理和综合利用4跑几十里、几百里去买液化气也不愿用秸秆做燃料。4.城乡结合部和农村规划小区的秸秆废弃问题1.2农作物秸秆的应用现状据有关部门统计数据，中国在用作能源的农作物秸秆应用现状如表1。除了上述用途外，还有18.7％约1.13亿t剩余秸秆没有任何用途，成为真正的废弃物，秸秆焚烧现象东禁西起，屡禁难止。尤其秋收时，狼烟四起，能见度降低，空气质量恶化，并引发了严重后果：一是秸秆焚烧造成严重的大气污染，空气中悬浮颗粒增多，田间的动物、草丛中的昆虫，失去了赖以生存的食物和空间，生态平衡受到破坏。有时导致城市内都弥漫着刺鼻的烟雾味道，严重影响居民生活。二是秸秆烟雾笼罩机场和高速公路，造成公路关闭、航班延误。三是因秸秆焚烧往往在四五级风天气，很容易引起“火烧连营”现象。四是一种更加严重的危害，就是对土壤的破坏。秸秆焚烧也入地三分，地表中的微生物被烧死，腐殖质、有机质被矿化，田间秸秆焚烧破坏了土壤生物系统平衡，加重土壤板结。另一方面是秸秆的随意堆弃，占用了土地，阻碍了交通，影响了环境卫生，成为火灾隐患且对社会生活和生产的许多方面产生负面作用。例如，秸秆焚烧下的高温使得土壤中有益虫体(如蚯蚓）与微生物无法存活，严重影响土壤耕层生态环境的良性循环。可见，秸秆废弃或焚烧浪费了宝贵的资源，其带来的各种危害令人始料不及，改革传统落后秸秆利用方式势在必行。表1目前我国秸秆资源的应用现状分析用途用量(万吨）占总资源量生活燃料2796439.6畜牧饲料1940027.5废弃或焚烧1070015.2造肥还田及收集损失1060015.0工业造纸或手工业产业原料192.71.3农作物秸秆的价值1.3.1秸秆的肥料价值农作物的秆、叶、根中含有大量的有机质、氮、磷、钾和微量元素，是农业生产重要的有机肥源之一。据测定，每100㎏鲜秸秆中含氮0.48㎏，磷0.38安徽职业技术学院固废课程设计5㎏，钾1.67㎏，相当于2.4㎏氮肥，3.8㎏磷肥，3.4㎏钾肥。若将500㎏农作物秸秆还田，就相当于给土壤施入标准肥50㎏以上，使土壤的容重减少，透水性、透气性、蓄水保墒能力增加，缓解土壤板结的问题。1.3.2秸秆的饲料价值农作物秸秆也是牲畜的主要饲料之一。玉米秸秆含有30%以上的碳水化合物、2%～4%的蛋白质和0.5%～1%的脂肪，2㎏的玉米秸秆增重净能相当于1㎏的玉米籽粒。秸秆作为饲料除了直接饲喂外，还有多种加工方法，提高秸秆的饲料价值，如青贮、黄化、氨化及糖化等方法，利用窖、池、或塑料袋等，都可以实现集中规模化加工。现在利用专门的机械设备或秸秆饲料生产线，把秸秆加工成颗粒或块状干饲料，秸秆加工熟化后，具有熟香味，提高采食率。把堆弃的秸秆加工成可长途运输、长期贮存的商品，实现的秸秆饲料产品的商品化生产和异地消化利用，甚至出口创汇，使秸秆增值。1.3.3秸秆的燃料价值农作物秸秆纤维中的碳元素占绝大部分，主要粮食作物小麦、玉米等秸秆的含碳量约占40%以上，其次为钾、硅、氮、钙、镁、磷、硫等元素。秸秆中的碳元素使秸秆具有燃料价值，主要体现在农村能源建设上。1.3.4秸秆的原料价值秸秆中的有机成分以纤维素、半纤维素为主，其次为木质素、蛋白质、氨基酸、树酯、单宁等。食用菌可以分解纤维素、半纤维素和木质素并合并自身的植物蛋白和氨基酸。栽培过食用菌的残余物即菌糠含有更多的粗蛋白，具有清香味，适口性好，可用作饲料，也是优良的有机肥。秸秆的工业化利用也有多种途径，如造纸、造板；加工汽车内装饰件、植物地膜；生产餐饮具、包装材料、育苗钵等绿色环保型产品；作建材等。固废之农作物秸秆的处理和综合利用6第二章农作物秸秆利用途径农作物秸秆目前主要有四种利用途径（简称四料）饲料，喂家禽；肥料，施于田；燃料，直接用于燃烧或经气化、沼化集中供燃；原料，用于制作工业纸浆，新型建材板等。我国秸秆饲料化利用主要有以下4种途径：2.1．秸秆养畜，过腹还田。这是一种效益很高的秸秆利用方式,秸秆经过青贮、氨化、微贮处理，饲喂畜禽，通过发展畜牧增值增收，同时，秸秆过腹还田。1)秸秆直接当饲料用和干贮饲用。传统的秸秆饲料化利用的方法就是根据秸秆的营养成分、适口性结合牲畜等特点，用秸秆直接饲喂牲畜或干贮饲喂。2)秸秆青贮饲料。秸秆青贮是在农作物腊熟期完成种子或果实收获后，即刻进行秸秆粉碎，随即装入塑料袋或青贮池中，压实、排除空气并保持适当的含水量，最后密封保存。这种方法能使植物中的营养成分得以保存，并能提高适口性和消化率。秸秆微贮是在贮存秸秆的过程中加入微生物菌剂或者微生物与酶的复合生物添加剂，通过这些有益微生物和酶的作用，使秸秆发酵变为质地柔软、膨松润滑、酸香适口的粗饲料。3)秸秆氨化饲料。秸秆氨化处理就是用氨源的化合物质如液氨、尿素、碳铵、和氨水等进行氧化。秸秆氧化处理后，采食率提高20%～30%，消化率提高20%左右，能量价值提高80%左右，粗蛋白含量提高了4%～6%，总营养价值提高1.00--1.78倍；1kg氨化秸秆饲料相当于0.4--0.5kg燕麦的营养价值。此外含水最高的秸秆被氨化后，可防止霉变，还能杀灭杂草种子、寄生虫卵及病菌等。4)秸秆的微生物技术处理饲料。农作物的秸秆中含有碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素等，这些物质大都可以被微生物分解利用。其方法是利用微生物原理将农作物秸秆粉碎后加入微生物菌种进