1、玉米秸稈的簡單加工及深加工新技術研究2011-02-02 01:29摘要：我國農村秸稈尤其是玉米秸稈產量十分巨大。利用農產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水平， 現在這類新技術、新方法有很多。本文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，溫室無土育苗基質制作新技術，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進行了介 紹：1、秸稈氣化及氣化發電新技術。2、制作全降解餐具及全降解包裝 袋新技術。3、畜禽生物秸稈顆粒飼料加工新技術。4、皮穰分離造紙、人造板、飼料、木糖生產新技術。通過這些新技術達到最少的投入最大 的產出，實現資源效益的

2、最大化，促進農民增收致富，促進農業盡快實 現集約化、產業化、工業化關鍵詞：玉米秸稈簡單加工深加工新技術農產品加工業的發展是與現代農業的發展密不可分的，“十一五”期間，要想實現農業增效，農民增收和農產品的競爭力增強，離不開做 好農產品加工這篇大文章，做好了這篇文章，我們才能把資源優勢變成產品優勢，再由產品優勢變為市場優勢。“十一五”期間，農業要發展， 農產品加工業是一個亮點，一個閃光點， 農產品尤其是附屬廢棄物就地 取材，就地加工，變廢為寶，成倍增值。為了使農產品加工業良好穩定 地向前發展，應成立全省的農產品加工實用新技術研發基地，基地性質應為股份制，如領導感興趣，本人愿就這個問題另外進行專門的

3、匯報與 討論。我國目前秸稈總產量近6億噸。利用率僅約為33%經過簡單加工 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河南、 河 北、山東、山西等小麥玉米輪作地區種小麥時 ，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。玉米秸稈資源數量巨大，生產加 工具有十分廣闊的空間。玉米秸稈是農作物的重要副產品，也是工、農 業生產的重要原料。今后隨著政府的高度重視 ，農業科技水平的不斷提 高，玉米秸稈的加工利用必將快速發展。1、玉米秸稈簡單加工新技術這里我們分析兩項玉米秸稈簡單加工新技術：一是牛羊等飼草禽畜飼喂 玉米秸稈

4、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。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尤其是玉米產區， 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又迅速 普及的新方法，這種方法具有十分明顯的優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

5、。尤其是其中有一種小型的揉搓、粉碎、側切 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、側草為一身的多功能設備，使用起來非常方便。因其造價低、功能 多、適用性好、實用性強倍受農區飼養戶的歡迎，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側搓成小碎塊，然后進行常規的消毒滅菌處理，再根據玉米秸稈的特點和實際生產需要，添

6、加定 量的料劑進行充分的攪伴后，按發酵要求進行發酵處理。這項技術經濟、 省事、好掌握。2、秸稈深加工新技術對玉米秸稈進行深度變性加工及重復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出和回報率。我們將討論以 下四項深加工新技術。2.1 秸稈氣化工程技術與氣化發電新技術2.1.1 玉米秸稈氣化與氣化發電的意義利用玉米秸稈氣化與氣化發電， 可解決大量農業廢棄物的浪費和環境污 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，解決農戶日常燃用和冬季采暖節能、利廢、環保提高了農民生活水平，促進了農 村經濟發展。秸稈氣化發電以玉米秸稈為生產原料，投資較小，容易實現，尤其是距

7、輸電網較遠的地方，入網投資大，供電困難，利用當地剩 余棄用的玉米秸稈為原料氣化發電，就解決了這個難題，將在改變偏遠 農村的落后面貌工作中起到決定性的作用。2.1.2 玉米秸稈氣化與氣化發電過程氣化發電過程包括三步：一是氣化，即將生物質原料變為氣體燃料；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，經過凈化系統把這些雜質除去（前兩步過程即氣化工程制氣的過程）；三是 發電，利用內燃機或燃氣輪機把可燃氣體中高品位的能量轉換為電能， 其余低品位熱能由余熱鍋爐回收， 再由蒸汽輪機發電。解決好這三方面 的技術，使之協調運轉是氣化發電技術的關鍵。2.1.3 玉米秸稈氣化工程與氣化發電工程裝備

8、系統目前秸稈氣化工程系統很多， 已處于開發階段，因此省去其討論只介紹 氣化發電。氣化發電采用流化床方式氣化系統。為了了解秸稈氣化發電 工程裝備系統的結構和性能特點。 下面以1MWS環流化床秸稈氣化發電 系統為例討論。系統簡介：本系統以玉米秸稈等做燃料。主要技術指標為：發電容量為 1000KW技術路線：生物質一一氣化一一燃氣凈化一一燃氣發電一一排氣其中燃氣凈化產生的廢水經電凝聚處理后可循環使用或排放。氣化爐采用循環流化床氣化爐。凈化系統工程將除塵和除焦，包括慣性除塵器、旋風除塵器、文氏管和水洗塔等，慣性除塵器兼有熱回收作用。 發電設備采用柴油機改裝的發電機采用機組并聯，整個系統由進料機 構、燃氣

9、發生裝置、燃氣凈化裝置、燃氣發電裝置、控制裝置、廢水處 理設備等部分組成。2.1.4 經濟分析及改進方向從經濟性分析，設備和土建投資氣化發電與燃煤發電不同，1MW電機組相比氣化發電單位投資只需 3500元/KW,煤電單位投入約6000元/KW 發電成本氣化遠低于燃煤。目前看， 秸稈氣化焦油問題仍未從根本上解 決，二次污染解決方法應進一步提高，但各技術關鍵已基本成熟，具備 了氣化發電技術發展的基礎條件。2.2 玉米秸稈制作全降解餐具及全降解包裝袋新技術利用玉米秸稈為原料制做全降解發泡餐具的技術與生產設備是綠色的 技術與產業，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，隨著經濟的發展

10、和旅游業的興起， 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包沫塑料快餐具，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；焚燒處理會產生有毒氣體污 染空氣。而秸稈全降解發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，生產過程無污染， 替代EPS發泡工藝技術及JYK品牌設備導入綠色餐具生產領域，生產環 保、節能、利廢的綠色產品。JYK秸稈全降解餐具成套設備是以玉米秸稈為原料，同時添加由多種物 質綜合而成的輔助材料，經交聯發泡成形，再經干燥、消毒等工序制成 一次性

11、可降解發泡餐具。通過更換主機模具，可生產出各種規格的一次 性碗、盤、杯、碟、快餐盒、蛋糕盒、方便面盒等綠色餐飲具。產品的工藝流程：原料一一粉碎一一混合攪拌一一分料一一交聯發泡成形一一制品淋涂 防水、防油劑一一包裝一一干燥消毒生產配套設備情況：主機設備：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 m型和w型。有干燥機分m型和w型。全降解包裝袋新技術與前者機理相同，機械簡單生產容易略去討論。2.3 生物秸稈顆粒全價飼料制作新技術生物秸稈顆粒全價飼料制作新技術是借助生物、化學的雙重作用，把秸稈轉化為高營養、高效能的生物飼料。可

12、以代替部分糧食飼料喂養牲畜， 一般可降低飼養成本30%農作物秸稈粗纖維含量高，難以被動物消化 吸收，可利用養分少，適口性差，在飼料分類學上歸為粗飼料。生化工 程秸稈飼料的技術原理是利用最新生物工程技術成果，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、擔子菌、細菌在相關化學物質的中和作用下，進行一 系列復雜的生物化學處理，改變了秸稈的物理化學性質。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，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生并積累大量營養豐富的微生物菌

13、體蛋白及其它有用的代謝產物。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，促進生長發育。有些代謝產 物對飼料還具有防腐作用。用這種方法生產的秸稈生物原料，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設備加工顆粒飼料。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。該設備可一次完成制粒成型， 生產出多種優質全價秸稈顆粒飼料。目前飼料顆粒成型機的生產廠家很 多，根據制粒機理的不同有平模型、環模型和模壓型等，而又針對其生

14、產效率的不同形成了各自的系列。 用戶可以根據自己的養殖數量、 生產 規模、加工類型選用不同的顆粒飼料加工設備。飼料顆粒化是世界飼料 工業發展方向，秸稈生物顆粒飼料特點如下：、品質優良營養豐富，適口性好，動物采食量大。、制粒升溫糊化熟化，有利于動物消化，又有滅菌功能。、飼料密度增大，體積明顯減少，便于存儲運輸。、防止挑食，減少浪費，避免粉塵損失杜絕飼料板結。生物秸稈顆粒全價飼料生產的工藝過程是：原料粉碎、生物發酵、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、 產品出廠。對應于上述工藝過程的設備配置是：粉碎機、發酵池、攪拌機、顆粒飼 料成型機、磅秤加封袋機。我們相信隨著新技

15、術、新設備、新工藝、新產品的不斷出現農作物秸稈 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將玉米秸稈經加工達到皮穰分離，再以分離后的皮、穰為原料分別進行 產業化精深加工制成各種產品。玉米秸稈皮中主要含有木質纖維，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、淀粉等營養成分多，其性能指標和質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品可拓寬應用領域，改善應用性能，提高利用價值。現有玉米 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

16、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：選料一一上料一一剖分一一鉆穰一一打捆（裝袋）2.4.1 、玉米秸皮在造紙行業的應用由于造紙原料的緊張以及新原料的開發加工技術的發展，秸稈已逐漸被開發利用。玉米秸在纖維強度、韌性、價廉等方面要優于其它秸稈，因 而為造紙行業所青睞，但也存在一些問題：一是制成的漿液粘度較大， 技術上增加了難度；二是出漿率較低，一般出漿率只有25%fe右。三是生產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，

17、其工藝和 原輔料配方應與葦子一樣。目前應用玉米秸皮生產出的35g、50g有光紙的各項質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的應用以目前市場上出現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，產品質量難以提高。現在 由于除去了含纖維較少的秸穰及葉，使原料質量有了根本的改觀。成品板質量有了很大提高。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點，可在很多領域里 廣泛應用。可做地板、天花板、隔墻板及家具等。2.4.3 玉米秸穰在飼料生產上的應用玉米秸穰中蛋白質、淀粉和糖類的含量之高是

18、稻草、麥秸等無法與之相 比的，所以在飼料生產上玉米秸的皮穰分離是其質量提高的一項主要措 施。稻草、麥秸、玉米秸稈、玉米秸穰營養成分表名稱干物質粗蛋白粗脂肪多縮戊糖可消化粗蛋白稻草892.91.32麥秸913.50.88玉米秸稈917.81.91620玉米秸穰010.92.4117.729.4用整株或側斷的玉米秸稈喂牛，牛只吃些梢葉，粗稈部分皆剩下，牛增 重低，飼養周期長，屬于低效益維持狀態。采用玉米秸穰飼料喂牛，營 養價值高。適口性好，牛增重快，飼料成本低，浪費少，經濟效益顯著 提高。2.4.4 利用玉米秸穰生產木糖木糖存在于半纖維及糖其中， 木糖可作為糖尿病人的甜味劑， 其甜度約 為蔗糖的7

19、0%工業上，木糖及衍生物在化工、醫藥、制革等工業部門 應用廣泛。我國是玉米生產的大國，可以利用玉米秸穰生產木糖， 這樣就可以除去 大部分木質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：（C5H8Q）n+nH2O nGHoQ。木糖經過 一系列合理有效的生產過程，制備成純度大于 98%勺木糖晶體。其工藝 流程如下：原料預處理一一水解反應一一脫色、除酸、去雜一一蒸發結晶一一離心 干燥木糖是一種用途廣泛，可以出口創匯的產品，利用玉米秸穰生產木糖， 可以極大的提高農業附產品的精深加工水平，實現農業廢棄物的大幅再增值。廢棄玉米秸稈做生產原料進行產業化加工的門類有很多，應用的面也很廣，產生的效益也非常大，上面介紹的各項技術是從產業化生產角度提出并討論的。 但就每一個農戶而言，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。當大多數農戶都掌握了這類加工技術，大多數的玉米秸稈都進行加工和深加工，我們的農民兄弟就會普遍致富，農村的面貌就會產生根本性的改變，農業就會向現代化大步前進。出師表兩漢：諸葛亮先帝創業未半而中道崩殂， 今天下三分，益州疲弊，此誠危急存亡之秋也。然侍衛之臣 不懈于內，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報之于陛下也。誠宜開張圣聽，以光 先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄