玉米秸稈深加工項目

熱心網(wǎng)友：我國農(nóng)村秸稈尤其是玉米秸稈產(chǎn)量十分巨大。利用農(nóng)產(chǎn)品廢棄玉米秸稈進行簡單加工及深加工可以提高玉米秸稈的綜合利用技術(shù)水平，現(xiàn)在這類新技術(shù)、新方法有很多。我首先對玉米秸稈兩種簡單加工方法，即畜禽飼喂揉絲新技術(shù)，溫室無土育苗基質(zhì)制作新技術(shù)，進行了簡要的概述。然后又對利用玉米秸稈進行深加工的四項新技術(shù)進行了介紹：1、秸稈氣化及氣化發(fā)電新技術(shù)。2、制作全降解餐具及全降解包裝袋新技術(shù)。3、畜禽生物秸稈顆粒飼料加工新技術(shù)。4、皮穰分離造紙、人造板、飼料、木糖生產(chǎn)新技術(shù)。通過這些新技術(shù)達到最少的投入最大的產(chǎn)出，實現(xiàn)資源效益的最大化，促進農(nóng)民增收致富，促進農(nóng)業(yè)盡快實現(xiàn)集約化、產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化。 我國目前秸稈總產(chǎn)量近6億噸。利用率僅約為33%，經(jīng)過簡單加工和深加工處理利用的占原始總量不足1%。尤其是我國中部地區(qū)河南、河北、山東、山西等小麥玉米輪作地區(qū)種小麥時,玉米秸稈就地焚燒黑煙滾滾遮天蔽日,造成嚴重的環(huán)境污染和資源浪費，影響航空和公路交通的正常運行，造成了嚴重的社會問題。玉米秸稈資源數(shù)量巨大，生產(chǎn)加工具有十分廣闊的空間。玉米秸稈是農(nóng)作物的重要副產(chǎn)品，也是工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要原料。今后隨著政府的高度重視,農(nóng)業(yè)科技水平的不斷提高,玉米秸稈的加工利用必將快速發(fā)展。 1、玉米秸稈簡單加工新技術(shù) 這里我們分析兩項玉米秸稈簡單加工新技術(shù)：一是牛羊等飼草禽畜飼喂玉米秸稈揉絲加工新技術(shù)，二是溫室育苗無土栽培玉米秸稈基質(zhì)加工新技術(shù)。這兩項技術(shù)的特點是：操作簡單、制作容易、實用效果好、經(jīng)濟效益顯著非常受農(nóng)民歡迎。1.1 牛羊等食草禽畜飼喂玉米秸稈揉絲加工新技術(shù) 目前在我國廣大的農(nóng)區(qū)尤其是玉米產(chǎn)區(qū)，使用機器對玉米秸稈進行揉搓處理飼喂食草型畜禽。這種簡便的揉搓加工技術(shù)是最近幾年出現(xiàn)又迅速普及的新方法，這種方法具有十分明顯的優(yōu)點及非常適宜的實用性。它不僅可以將不同含水率的秸稈加工后直接飼喂，而且經(jīng)揉搓后的秸稈為柔軟蓬松的絲狀物，可以改變適口性，有益牲畜消化，另外還有利于進行其他生產(chǎn)加工。根據(jù)用戶生產(chǎn)的實際需要，生產(chǎn)廠家研制出了一大批各式各樣的揉搓加工設(shè)備。尤其是其中有一種小型的揉搓、粉碎、鍘切三用機最具代表性。這種小型機以單項照明電為動力電，是集揉搓、粉碎、鍘草為一身的多功能設(shè)備，使用起來非常方便。因其造價低、功能多、適用性好、實用性強倍受農(nóng)區(qū)飼養(yǎng)戶的歡迎，也成了他們離不開的好幫手。 1.2 溫室育苗無土栽培玉米秸稈基質(zhì)加工新技術(shù) 過去進行溫室育苗無土栽培的機質(zhì)，主料需要外購，是一項即花錢又費事的工作。在農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人員的努力下，采用玉米秸稈加工溫室育苗無土栽培基質(zhì)獲得成功。這項加工新技術(shù)，主料是玉米秸稈取自身邊不用花錢。它的加工工藝是用三用機將玉米秸稈鍘搓成小碎塊，然后進行常規(guī)的消毒滅菌處理，再根據(jù)玉米秸稈的特點和實際生產(chǎn)需要，添加定量的料劑進行充分的攪伴后，按發(fā)酵要求進行發(fā)酵處理。這項技術(shù)經(jīng)濟、省事、好掌握。 2、秸稈深加工新技術(shù) 對玉米秸稈進行深度變性加工及重復(fù)多層次加工達到廢棄物高效利用，獲得高附加值，以相對低的投入獲得高的產(chǎn)出和回報率。我們將討論以下四項深加工新技術(shù)。2.1 秸稈氣化工程技術(shù)與氣化發(fā)電新技術(shù) 2.1.1 玉米秸稈氣化與氣化發(fā)電的意義 利用玉米秸稈氣化與氣化發(fā)電，可解決大量農(nóng)業(yè)廢棄物的浪費和環(huán)境污染問題。秸稈氣化工程將普通廢棄玉米秸稈變成清潔的燃氣，解決農(nóng)戶日常燃用和冬季采暖節(jié)能、利廢、環(huán)保提高了農(nóng)民生活水平，促進了農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。秸稈氣化發(fā)電以玉米秸稈為生產(chǎn)原料，投資較小，容易實現(xiàn)，尤其是距輸電網(wǎng)較遠的地方，入網(wǎng)投資大，供電困難，利用當(dāng)?shù)厥Ｓ鄺売玫挠衩捉斩挒樵蠚饣l(fā)電，就解決了這個難題，將在改變偏遠農(nóng)村的落后面貌工作中起到?jīng)Q定性的作用。 2.1.2 玉米秸稈氣化與氣化發(fā)電過程 氣化發(fā)電過程包括三步：一是氣化，即將生物質(zhì)原料變?yōu)闅怏w燃料；二是氣體凈化，氣化出來的氣體帶有一定的顆粒和焦油等有害成分，經(jīng)過凈化系統(tǒng)把這些雜質(zhì)除去（前兩步過程即氣化工程制氣的過程）；三是發(fā)電，利用內(nèi)燃機或燃氣輪機把可燃氣體中高品位的能量轉(zhuǎn)換為電能，其余低品位熱能由余熱鍋爐回收，再由蒸汽輪機發(fā)電。解決好這三方面的技術(shù)，使之協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)是氣化發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵。 2.1.3 玉米秸稈氣化工程與氣化發(fā)電工程裝備系統(tǒng) 目前秸稈氣化工程系統(tǒng)很多，已處于開發(fā)階段，因此省去其討論只介紹氣化發(fā)電。氣化發(fā)電采用流化床方式氣化系統(tǒng)。為了了解秸稈氣化發(fā)電工程裝備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能特點。下面以1MW循環(huán)流化床秸稈氣化發(fā)電系統(tǒng)為例討論。 系統(tǒng)簡介：本系統(tǒng)以玉米秸稈等做燃料。主要技術(shù)指標為：發(fā)電容量為1000KW。 技術(shù)路線： 生物質(zhì)——氣化——燃氣凈化——燃氣發(fā)電——排氣 其中燃氣凈化產(chǎn)生的廢水經(jīng)電凝聚處理后可循環(huán)使用或排放。 氣化爐采用循環(huán)流化床氣化爐。凈化系統(tǒng)工程將除塵和除焦，包括慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器、文氏管和水洗塔等，慣性除塵器兼有熱回收作用。發(fā)電設(shè)備采用柴油機改裝的發(fā)電機采用機組并聯(lián)，整個系統(tǒng)由進料機構(gòu)、燃氣發(fā)生裝置、燃氣凈化裝置、燃氣發(fā)電裝置、控制裝置、廢水處理設(shè)備等部分組成。 2.2 玉米秸稈制作降解餐具及全降解包裝袋新技術(shù) 利用玉米秸稈為原料制做全降解發(fā)泡餐具的技術(shù)與生產(chǎn)設(shè)備是綠色的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)，為大量棄置的玉米秸稈找到了很好的出路。其意義還不僅如此，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和旅游業(yè)的興起，人們對一次性快餐具的需求量愈來愈大，而我國目前使用的幾乎都是EPS泡沫塑料快餐具，這種餐具大量棄擲，到處都是，形成了從所周知的“白色污染”。它的處理最讓人頭痛，埋入地下百年不爛，劣化了土壤；焚燒處理會產(chǎn)生有毒氣體污染空氣。而秸稈全降解發(fā)泡餐具原料來源廣泛易得，成本低廉，防水阻油性能好，強度高，隔熱性能好，可完全生物降解，生產(chǎn)過程無污染，替代EPS發(fā)泡工藝技術(shù)及JYK品牌設(shè)備導(dǎo)入綠色餐具生產(chǎn)領(lǐng)域，生產(chǎn)環(huán)保、節(jié)能、利廢的綠色產(chǎn)品。 JYK秸稈全降解餐具成套設(shè)備是以玉米秸稈為原料，同時添加由多種物質(zhì)綜合而成的輔助材料，經(jīng)交聯(lián)發(fā)泡成形，再經(jīng)干燥、消毒等工序制成一次性可降解發(fā)泡餐具。通過更換主機模具，可生產(chǎn)出各種規(guī)格的一次性碗、盤、杯、碟、快餐盒、蛋糕盒、方便面盒等綠色餐飲具。 生產(chǎn)配套設(shè)備情況： 主機設(shè)備：有成型機，分雙模氣動成型機和雙模機械自控成型機。配套設(shè)備：有粉碎機分片式和渦流式，有攪拌機分臥式和立式。有淋涂機分Ⅲ型和Ⅳ型。有干燥機分氣流式和滾筒式。 全降解包裝袋新技術(shù)與前者機理相同，機械簡單生產(chǎn)容易略去討論。 2.3 生物秸稈顆粒全價飼料制作新技術(shù) 生物秸稈顆粒全價飼料制作新技術(shù)是借助生物、化學(xué)的雙重作用，把秸稈轉(zhuǎn)化為高營養(yǎng)、高效能的生物飼料?？梢源娌糠旨Z食飼料喂養(yǎng)牲畜，一般可降低飼養(yǎng)成本30%。農(nóng)作物秸稈粗纖維含量高，難以被動物消化吸收，可利用養(yǎng)分少，適口性差，在飼料分類學(xué)上歸為粗飼料。生化工程秸稈飼料的技術(shù)原理是利用最新生物工程技術(shù)成果，培育出的工程菌。這種工程菌是在自然條件下能迅速繁殖并高效分泌纖維分解酶的生物菌。這些霉菌、擔(dān)子菌、細菌在相關(guān)化學(xué)物質(zhì)的中和作用下，進行一系列復(fù)雜的生物化學(xué)處理，改變了秸稈的物理化學(xué)性質(zhì)。其所含的粗纖維降解為動物容易消耗吸收的單糖、雙糖、氨基酸等小分子物質(zhì)，從而提高了飼料的消化吸收率，起到了飼料機械起不到的深度生化加工作用。同時在秸稈生物處理過程中還產(chǎn)生并積累大量營養(yǎng)豐富的微生物菌體蛋白及其它有用的代謝產(chǎn)物。如有機酸、醇、醛、酯、維生素、抗生素、微量元素等，使飼料變軟變香營養(yǎng)增加。它還含有多種消化酶及多種促進生長因子，能增強動物的抗病能力，促進生長發(fā)育。有些代謝產(chǎn)物對飼料還具有防腐作用。 用這種方法生產(chǎn)的秸稈生物原料，按配方軟件混拌出秸稈全價生物原料，再用最新的顆粒生產(chǎn)設(shè)備加工顆粒飼料。在制粒過程中，自動升溫糊化、熟化能較好的保持原料中各種營養(yǎng)成分不受損失，并有效的殺滅沙門氏菌等各種有害菌，秸稈添加比例大。該設(shè)備可一次完成制粒成型，生產(chǎn)出多種優(yōu)質(zhì)全價秸稈顆粒飼料。目前飼料顆粒成型機的生產(chǎn)廠家很多，根據(jù)制粒機理的不同有平模型、環(huán)模型和模壓型等，而又針對其生產(chǎn)效率的不同形成了各自的系列。用戶可以根據(jù)自己的養(yǎng)殖數(shù)量、生產(chǎn)規(guī)模、加工類型選用不同的顆粒飼料加工設(shè)備。飼料顆粒化是世界飼料工業(yè)發(fā)展方向，秸稈生物顆粒飼料特點如下： ⑴、品質(zhì)優(yōu)良營養(yǎng)豐富，適口性好，動物采食量大。 ⑵、制粒升溫糊化熟化，有利于動物消化，又有滅菌功能。 ⑶、飼料密度增大，體積明顯減少，便于存儲運輸。 ⑷、防止挑食，減少浪費，避免粉塵損失杜絕飼料板結(jié)。 生物秸稈顆粒全價飼料生產(chǎn)的工藝過程是：原料粉碎、生物發(fā)酵、按配方配制全價飼料、制粒成型（熟化、糊化、干燥、成型）、稱量包裝、產(chǎn)品出廠。 對應(yīng)于上述工藝過程的設(shè)備配置是：秸稈粉碎機、發(fā)酵池、攪拌機、飼料顆粒機、磅秤加封袋機。 我們相信隨著新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝、新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)農(nóng)作物秸稈廢棄的會越來越少，秸稈飼料的普及程度使用效果會越來越好。 2.4 玉米秸稈皮穰分離做原料進行深加工技術(shù) 將玉米秸稈經(jīng)加工達到皮穰分離，再以分離后的皮、穰為原料分別進行產(chǎn)業(yè)化精深加工制成各種產(chǎn)品。玉米秸稈皮中主要含有木質(zhì)纖維，而且其纖維強度高，韌性好，其性能指標高于稻、麥秸稈。玉米秸稈穰中含糖、粗蛋白、淀粉等營養(yǎng)成分多，其性能指標和質(zhì)量也高于稻草和麥秸。因此將玉米秸稈皮穰分離后分別加工不同產(chǎn)品可拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，改善應(yīng)用性能，提高利用價值?，F(xiàn)有玉米秸稈皮穰分離機，可將玉米秸稈皮穰一次分離開。其原理是機具輪組夾住秸稈向前直線送料，利用懸于秸稈軸線上方的契形展刀將秸桿的上腹剖開，再由旋鉆刀具將秸穰從腹中旋鉆分離掉。 工藝過程： 選料——上料——剖分——鉆穰——打捆（裝袋） 2.4.1、玉米秸皮在造紙行業(yè)的應(yīng)用 由于造紙原料的緊張以及新原料的開發(fā)加工技術(shù)的發(fā)展，秸稈已逐漸被開發(fā)利用。玉米秸在纖維強度、韌性、價廉等方面要優(yōu)于其它秸稈，因而為造紙行業(yè)所青睞，但也存在一些問題：一是制成的漿液粘度較大，技術(shù)上增加了難度；二是出漿率較低，一般出漿率只有25%左右。三是生產(chǎn)中投入的輔料量增多，成本增加，效益下降。用玉米秸皮做原料可極大地改善其應(yīng)用性能，由于纖維成分主要存在于玉米秸的外皮中，所以秸皮強度高，韌性好，近似葦子，是制作紙張的較好原料，其工藝和原輔料配方應(yīng)與葦子一樣。目前應(yīng)用玉米秸皮生產(chǎn)出的35g、50g有光紙的各項質(zhì)量指標基本上與葦漿紙相同，出漿率達41%。 2.4.2 玉米秸皮在人造板行業(yè)的應(yīng)用 以目前市場上出現(xiàn)的玉米秸稈粉碎后制成的人造板，由于其中玉米秸穰的存在，使成品板吸水性強，遇潮濕易變形，產(chǎn)品質(zhì)量難以提高?，F(xiàn)在由于除去了含纖維較少的秸穰及葉，使原料質(zhì)量有了根本的改觀。成品板質(zhì)量有了很大提高。玉米秸皮人造板與刨花板相比，具有表面光潔度好，美觀大方，靜曲強度和平面抗拉強度較高等優(yōu)點，可在很多領(lǐng)域里廣泛應(yīng)用?？勺龅匕濉⑻旎ò?、隔墻板及家具等。 2.4.3 玉米秸穰在飼料生產(chǎn)上的應(yīng)用 玉米秸穰中蛋白質(zhì)、淀粉和糖類的含量之高是稻草、麥秸等無法與之相比的，所以在飼料生產(chǎn)上玉米秸的皮穰分離是其質(zhì)量提高的一項主要措施。用整株或鍘斷的玉米秸稈喂牛，牛只吃些梢葉，粗稈部分皆剩下，牛增重低，飼養(yǎng)周期長，屬于低效益維持狀態(tài)。采用玉米秸穰飼料喂牛，營養(yǎng)價值高。適口性好，牛增重快，飼料成本低，浪費少，經(jīng)濟效益顯著提高。 2.4.4 利用玉米秸穰生產(chǎn)木糖 木糖存在于半纖維及糖甙中，木糖可作為糖尿病人的甜味劑，其甜度約為蔗糖的70%。工業(yè)上，木糖及衍生物在化工、醫(yī)藥、制革等工業(yè)部門應(yīng)用廣泛。 我國是玉米生產(chǎn)的大國，可以利用玉米秸穰生產(chǎn)木糖，這樣就可以除去大部分木質(zhì)素及纖維素有效地提高成品收率。秸穰在硫酸的催化作用下，其中的多縮戊糖水解生成木糖：(C5H8O4)n+nH2O nC5H10O5。木糖經(jīng)過一系列合理有效的生產(chǎn)過程，制備成純度大于98%的木糖晶體。其工藝流程如下： 原料預(yù)處理——水解反應(yīng)——脫色、除酸、去雜——蒸發(fā)結(jié)晶——離心干燥 木糖是一種用途廣泛，可以出口創(chuàng)匯的產(chǎn)品，利用玉米秸穰生產(chǎn)木糖，可以極大的提高農(nóng)業(yè)附產(chǎn)品的精深加工水平，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的大幅再增值。 廢棄玉米秸稈做生產(chǎn)原料進行產(chǎn)業(yè)化加工的門類有很多，應(yīng)用的面也很廣，產(chǎn)生的效益也非常大，上面介紹的各項技術(shù)是從產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)角度提出并討論的。但就每一個農(nóng)戶而言，都可以針對自身的實際情況，行之有效地進行玉米秸稈的利用。當(dāng)大多數(shù)農(nóng)戶都掌握了這類加工技術(shù)，大多數(shù)的玉米秸稈都進行加工和深加工，我們的農(nóng)民兄弟就會普遍致富，農(nóng)村的面貌就會產(chǎn)生根本性的改變，農(nóng)業(yè)就會向現(xiàn)代化大步前進。