[发明专利]一种农作物秸秆两步纤维化方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于再生资源利用技术领域，具体为一种农作物秸秆两步纤维化方法及其应用。

背景技术

农作物秸秆是籽实收获后纤维成分含量很高的农作物残留物，包括玉米、稻草、小麦、马铃薯等的秸秆。据联合国环境规划署（UNEP）报道，世界上种植的各种农作物，每年产生的秸秆17亿吨，其中被利用的秸秆等农林废弃物不足2%。我国是一个农业大国，秸秆资源非常丰富，每年产量达数亿吨。据研究，我国的农作物秸秆年产量约为6亿吨，其中玉米秸秆2亿多吨，小麦秸秆1亿多吨，水稻秸秆1亿多吨，油料作物秸秆约500万吨，豆类作物秸秆约300万吨，其它杂粮秸秆约200万吨，薯类、藤叶约160万吨，棉花秆约140万吨，甘蔗残枝约650万吨。除秸秆直接还田和收集损耗约占15.0%外，秸秆可获得量约为5亿吨。这丰富的秸秆资源在我国的利用率却很低，目前仅为33%，其中大部分未加处理，经技术处理后利用的仅占2.6%。其余大部分秸秆被作为废弃物焚烧掉或是仅仅当作燃料，不仅造成了自然资源的浪费，而且污染日益恶化的人类生存环境，已引起了社会各方面的广泛关注。其中，农业烧荒现象多年存在，仅仅凭借行政部门的单纯“禁烧”，难以解决农业秸秆焚烧问题。要减少乃至杜绝烧荒问题，要注意解决好秸秆的出路问题，即如何提高农业秸秆的综合利用率，使其变废为宝、废物资源化。目前对稻草秸秆的利用，仅限于还田以及掺入肥料发酵。稻草还田，一方面受到数量限制，另一方面还受时间限制。如果短时间里不能腐烂，就会影响下一季农作物的种植，至于掺入有机肥料发酵，数量更受限制，这些利用都有明显的局限性，也无法解决大量农作物秸秆的综合利用问题。农作物秸秆的利用如果仅以初始状态，采用传统的农家处理技术，是难以进行规模化开发的，而将农作物秸秆纳入工业化开发的范围，农作物秸秆才有可能真正成为一个可造福人类的天然资源。农业秸秆资源化的途径主要有秸秆还田（绿肥）、能源化（生物质能）、原料化（用于建筑、印刷等行业）、饲料化、基料化等。所有上述资源化利用途径的首要前提均需要秸秆粉碎。秸秆粉碎的越细，后续的资源化利用效率越高，越省时省事，最佳的是将秸秆纤维化。秸秆粉碎常用的工业设备有饲料粉碎机和搓揉机。饲料粉碎机粉碎时要求秸秆的含水量较低，秸秆进入粉碎机前需要晾晒或者烘干。揉搓机粉碎秸秆时，虽然对秸秆含水量要求不高，但是效率较低，耗能较高，且难以大量通过揉搓方式粉碎秸秆。截至目前为止，农作物秸秆资源化利用时的粉碎处理，一般是采用铡草机铡碎后堆积发酵，或者直接堆积秸秆发酵。