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1、玉米秸稈的利用現(xiàn)狀與前景張磊，侯哲生（機電工程學院，機械設計制造及其自動化專業(yè)0905班）摘要：我國農村每年都有大量的玉米秸稈產生，除少數被利用外絕大多數被廢棄或者焚燒，不但造成了環(huán)境的污染而且造成了資源的浪費。本文介紹了玉米秸稈的利用現(xiàn)狀，玉米秸稈的物理利用、化學利用和生物利用，主要介紹了生物技術在玉米秸稈制漿中的應用以及玉米秸稈在制漿造紙中的發(fā)展前景。關鍵詞：玉米秸稈；物理加工；生物制漿；生物漂白1玉米秸稈簡介玉米在我國的東北、華北以及華中地區(qū)大量種植，每年都有大量的玉米秸稈產生。我們在夏秋季節(jié)隨處可以看到大量被廢棄和者焚燒的玉米秸稈，隨著能源的短缺和科學技術的日新月異
2、，我們對廢棄的玉米秸稈進行加工探索出了一條新道路，有利于增加農民收入減少環(huán)境的污染，促進農業(yè)盡快實現(xiàn)集約化、產業(yè)化、工業(yè)化。通過使用生物新技術以最少的投入獲得最大的產出，實現(xiàn)玉米秸稈資源效益的最大化[4]。玉米秸稈主要是由碳、氫、氧等元素組成的一系列有機物質，如纖維素、半纖維素、木質素等3種高分子聚合物，而且含量高[1]。另外，玉米秸稈還含有一些少量的營養(yǎng)物質，如單寧、果膠質、樹脂、蠟、多糖物以及不可皂化物等。纖維素是結構碳水化合物中含量最高的一種。禾本科秸稈中纖維素含量一般為31％～45％。半纖維素和其他多糖含量為25％～30％，木質素含量為15％～25％。由于玉米品種、
3、生長環(huán)境、收獲期的不同，玉米秸稈的營養(yǎng)價值可能不同，但是其具有共同營養(yǎng)的特點，即蛋白質、可溶性碳水化合物、礦物質和胡蘿卜素含量低，而粗纖維含量高。2玉米秸稈的物理加工特性2.1玉米秸稈簡單加工新技術玉米秸稈簡單加工新技術有兩種：一是牛羊等飼草禽畜飼喂玉米秸稈揉絲加工新技術，二是溫室育苗無土栽培玉米秸稈基質加工新技術。這兩項技術的特點是：操作簡單、制作容易、實用效果好、經濟效益顯著非常受農民歡迎。2.1.1牛羊等食草禽畜飼喂玉米秸稈揉絲加工新技術目前在我國廣大的農區(qū)尤其是玉米產區(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是最近幾年出現(xiàn)又迅速普及的新
4、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*指導教師：侯哲生（1973—），男，吉林省吉林市人，吉林化工學院機電工程學院副教授，主要從事單片機、PLC、農業(yè)機械化、生物技術和仿生領域等方面的研究.聯(lián)系方式：13844675398.-7-生產加工。根據用戶生產的實際需要，生產廠家研制出了一大批各式各樣的揉搓加工設備。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
5、設備，使用起來非常方便。因其造價低、功能多、適用性好、實用性強倍受農區(qū)飼養(yǎng)戶的歡迎，也成了他們離不開的好幫手。2.1.2溫室育苗無土栽培玉米秸稈基質加工新技術過去進行溫室育苗無土栽培的機質，主料需要外購，是一項即花錢又費事的工作。在農業(yè)工程技術人員的努力下，采用玉米秸稈加工溫室育苗無土栽培基質獲得成功。這項加工新技術，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，再根據玉米秸稈的特點和實際生產需要，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，品質得到明顯改善，取得了良好的經濟效益和社會效益。2.2玉米秸
6、稈栽培食用菌技術玉米秸稈富含纖維素和木質素等有機物，是栽培食用菌的好材料。采用玉米秸稈作為基料可以降低生產成本，且生產鮮菇后的底料還可以作為有機肥直接還田。目前，利用玉米秸稈栽培的食用菌品種有平菇、雙抱菇、雞腿菇、秀珍菇等。該項技術的應用推廣可使玉米秸稈資源多級增值，使大量的秸稈得到充分利用，減少環(huán)境污染，增加農民收益。2.3用于生產沼氣沼氣是優(yōu)質的可再生能源，是改變農村傳統(tǒng)獲取燃料的方式、開發(fā)清潔能源、保護環(huán)境的理想措施[3]。利用秸稈厭氧發(fā)酵生產沼氣，可以在較小規(guī)模和較少資本投入的條件下實現(xiàn)秸稈等生物質資源的高效利用，較適于發(fā)展中國家及地區(qū)的農村和城鄉(xiāng)企業(yè)。目前國內已經
7、建成沼氣池近萬口，真正實現(xiàn)了變廢為寶。3玉米秸稈在工業(yè)中的應用3.1造紙目前，我國造紙制漿仍以蘆葦、竹子、稻麥秸稈等草類原料為主，屬于“草漿工業(yè)”。玉米秸稈穰中淀粉和蛋白質含量較高，致使制漿工藝性差，但經皮穰分離后，玉米秸稈皮的纖維素含量大約是44.6%，高于稻草和麥秸，這可以很大程度提高紙的強度[3]。隨著玉米秸稈造紙技術的不斷成熟完善和大面積推廣應用，木材消耗量將減少，傳統(tǒng)的以木漿、稻草等為原料的造紙業(yè)生產方式將發(fā)生改變。3.2玉米秸稈制燃料酒精利用豐富、價廉的玉米秸稈為原料生產酒精已成為必然趨勢。研究表明，玉
