变“草”为宝:农村随处可见的秸秆不仅能做瓦楞纸,还有这些神奇应用
瓦楞纸箱是我国物流运输的主要包装物,需求逐年递增。废纸是制造瓦楞纸的主要原料。由于我国回收废纸,数量不足,质量较差。每年需要进口数千万吨的废纸。为保护国内环境,近年来政府实行禁止洋垃圾进口政策,进口废纸逐年递减。造成废纸缺口大,价格暴涨。国废价格已经逼近每吨2500元,去除杂物,制浆成本接近3000元。倒逼瓦楞纸箱价格上涨。国废由于反复抄造,纤维越来越短,不得不添加大量的淀粉和胶。造成瓦楞纸箱,防潮性差,质地松软,垃圾臭味明显。因此政府承受着开放洋垃圾大门的压力。
我国年产18亿吨秸秆和枝丫材,是良好的造纸原料。但存在一个难点,秸秆纤维素和木质素等物质,紧密结合在一起。不用碱很难将它们分离,用碱又会产生黑液,污染水源。致使大量的秸秆得不到充分利用,被废弃焚烧。
北京创源基业自动化控制技术研究所,是国家高新技术企业。经过多年的探索,创新了一种物理破壁,靶向脱素新技术,实现了无碱制浆。此项目不污染环境,各地项目环评均能得到批准。生产用水经过简单过滤和生化处理,即可长期循环使用。废渣做肥料不排放,实现全资源利用。
此项目制备的秸秆纤维,可以抄配瓦楞纸。它的成本远低于国废,可以填补进口废纸的缺口,有利于平抑物价。它弥补了国废纤维过短的弊病,减少淀粉、胶类的使用,提高瓦纸挺性、防潮性、减少垃圾臭味,生产出高强瓦纸。
秸秆纤维不仅局限于抄配瓦楞纸,还可以作为各种纸张、纸地膜、纸塑制品、纤维板、家具、地板、门窗、装配式被动房墙体等,各种建材的原料。为秸秆的清洁、大量、高值利用开辟广阔的天地。
此项技术工艺成熟,通过了中国环保产业协会专家评审,被评为国家重点环境保护实用技术。经中国造纸研究院和国家纸张质量监督检验中心鉴定,产品达到国家标准。已在多家企业实现了工业化生产。生产的纸塑制品已通过美国全降解检测,获得多项国际认证和检测报告,远销美国等28个国家和地区。
此项目投资效益高;生产规模大小皆宜,可根据当地资源和市场,合理布局生产规模;原料广泛,各种作物秸秆、芦苇、蔗渣、树枝条,包括菜秧子,都能成为原料。
此项目有利于保护环境,减少秸秆焚烧,抑制白色污染,保护森林资源,实现双碳达标。有利于变废为宝,开发可再生资源,以秸秆代木、代塑,减少纸浆、木材、石油进口,防止国外卡脖子。有利于振兴农村经济,提高农民收入,促进农民就业,建设美丽乡村。
那么秸秆除了制备瓦楞纸,还有哪些黑科技应用呢?小编就带大家来梳理一下:
1、秸秆饲料技术
秸秆中含量较高的粗纤维 ( 约占秸秆干物质的20%~ 50% ) , 限制了瘤胃中的微生物和消化酶对细胞壁内溶物的消化作用, 导致秸秆适口性和营养性差,无法被动物高效地吸收利用。因此, 开发和利用秸秆饲料资源, 提高其利用率和营养价值势在必行。在实践中, 秸秆饲料的加工调制方法一般可分为物理处理、化学处理和生物处理3 种。这些处理方法各有其优缺点。切段、粉碎、膨化、蒸煮、压块等物理方法虽简单易行, 容易推广, 但一般情况不能增加饲料的营养价值。化学处理法可以提高秸秆的采食量和体外消化率, 但也容易造成化学物质的过量, 且使用范围狭窄、推广费用较高。生物处理法可以提高秸秆的营养价值, 但要求技术较高, 处理不好, 容易造成腐烂变质。
秸秆化粮过腹还田,利用比例将达40%。秸秆转化技术主要有:
第一种:高温酸处理法。主要将秸秆粉碎后经球磨机磨成粉,用盐酸(HCL)将物料拌湿,使秸秆的粗纤维酸解,装入转化室,通入蒸汽升温至150℃,取出后用等当量烧碱(NaOH)中和,这种方法生产工艺复杂,腐蚀和污染严重,并且在高温酸解过程中,蛋白质凝固不易分解,难以被非反刍动物消化吸收,有的要求在70℃左右的转化室内进行转化,能源上是不太划算的。
第二种:自然发酵处理法。是利用秸秆本身所带微生物发酵,在发酵过程中,温度、湿度、PH值一定,又需激活剂,才可制出有一定营养价值的秸秆饲料。可在一定程度上提高饲料适口性,但无法分解粗纤维,难以改变秸秆的化学组成,氨基酸和蛋白质含量均不够高。
第三种:为通常称的氨化法,生产的饲料常称为氨化饲料。它主要以尿素作为非蛋白质态氮源补充,用来合成新的菌体蛋白,但它对于纤维素、半纤维素和木质素的酵解作用比较少,饲料的活化远远不够,消化能及总能均不高,一般只能喂养牛、羊等反刍动物。
第四种:秸秆微贮法。新疆农科院采用复合活杆菌厌氧发酵处理,有效改善秸秆适口性,提高采食量和改善动物肠胃的微生态平衡,但生产周期较长,且只能用于反刍动物。
第五种:“EM处理法”。日本琉球大学比嘉照夫教授发明,采用80多种有益生物工程菌处理秸秆和饲料,在粪便除臭、在畜禽生长和防病方面有相当效果,但其成本较高。
2、秸秆能源化技术
秸秆的能源密度为13~ 15mg/kg, 作为主要生活燃料, 其能源化用量占农村生活用能的30%~ 35%。现行主要的秸秆能源化利用技术有秸秆直燃供热技术、秸秆气化集中供气技术、秸秆发酵制沼技术、秸秆压块成型及炭化技术等。
3、 秸秆的工业应用
秸秆工业应用较为广泛,不但节省能源,而且环保。秸秆可用于生产可降解的包装材料、用作建筑装饰材料、生产工业原料、秸秆用于编织业等。
目前秸秆的综合利用技术, 正从早期的蔽日遮雨材料、直接或堆沤还田、烧火做饭取暖、加工粗饲料, 向着快速腐熟堆肥、气化集中供气、优质生物煤、高蛋白饲料、轻质建材和易降解包装材料、有价工业原料及高附加值工艺品等方向发展。从农业生态系统能量转化的角度来分析, 单纯采用某一种利用方式, 秸秆能量转化率和利用率会受到限制。因此, 根据各类秸秆的组成特点, 因地制宜, 把其中几种方法有机地组合起来, 形成一种多层次、多途径综合利用的方式, 从而实现秸秆利用的资源化、高效化和产业化是未来生态农业发展的必然趋势。
文章来源: 中华之旅,渭视农家四季