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乡村大讲堂

秸秆原料化利用技术(第一集)

日期:2016-11-09            作者:             来源:

 

主持人:听众朋友、农民朋友们,晚上好!我是节目主持人关常。近年来,我们国家和相关部委都非常重视农作物秸秆的综合利用技术,禁止使用原始焚烧的方法来处理秸秆,倡导变废为宝,这其中秸秆原料化技术得到提倡和广泛应用。那在今天的节目时间里,我们就非常高兴地邀请到了中国循环经济协会木塑复合材料专业委员会的刘嘉老师,请他来为我们谈一谈秸秆原料化利用技术。好的,现在刘老师已经来到了我们的演播室。下面来听主持人李庆的采访:

 

李庆:刘老师,欢迎您!

 

专 家:主持人好!听众朋友们,大家好!

 

主持人:首先请刘老师介绍一下“秸秆原料化”的含义。

 

专 家:秸秆原料化是根据秸秆综合利用“五料化”,即:饲料化、肥料化、燃料化、基料化和原料化,而提出来的一个相对概念。通常是指把水稻、小麦、玉米、薯类、油菜、甘蔗、棉花和其它农作物收获籽实后的剩余部分,用作工业产品的原材料。因为作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中,所以秸秆纤维富含氮、磷、钾、钙、镁和其它有机物质,是一种来源广泛具有多种用途的可再生生物质资源。

 

主持人:那具体的“秸秆原料化”是一个什么样的过程?请您讲解一下。

 

专 家:具体讲,秸秆原料化是指以农作物秸秆纤维为主要原料,以其它有机或无机材料为辅助材料,以一定的工业化加工手段制成的具有环保特性,可用于实际生产/生活用途的材料或制品。作物秸秆作为一种天然纤维,生物降解性能好,加工工艺过程可以做到无污染排放,能够符合环境保护的要求。

 

大量应用秸秆纤维可以带来可观的低碳效应;成型的材料/制品在实际应用具备良好的性能,并具有长效的环境友好特性;同时在应用时效完成后具有可回收和再利用的特质。

 

以秸秆纤维为主要原料是指秸秆纤维在材料组分中具有较高的物理比例,是作为材料构成的结构性主体而不是填充性的辅助物质。以其它有机或无机材料作为辅助材料是指为使复合型材料形成合理稳定的物理或化学结构,而提供辅助工业化加工和辅助复合成型的材料,如树脂/塑料、水泥、菱镁土、高分子胶等,其相应成型的复合材料为人造板、木塑型材、秸秆水泥和秸秆菱镁制品等。一定的工业化加工手段一是指方式的多样化,二是指高效和高量,具有工业化大批量加工能力的生产工艺和装备。实际应用中,由于有些秸秆原料甚至已经直接以材料的形式出现,譬如人造板、木塑复合材料等,所以用“秸秆原/材料化利用”更符合当前的实际状况。

 

主持人:刚刚我们了解了秸秆原料化的含义,那么秸秆原料化或者说材料化都包括哪些内容,秸秆可以被应用到哪些领域呢?

 

专 家:秸秆原/材料化既然是以现代工业的加工手段为依托,其产品必然会有技术及应用上的分野。正如前面介绍的那样,秸秆原/材料化是以秸秆纤维合成方式为主,其材料也可简单分为两个大类,一是以传统合成手段为主的材料,主要是建材类产品,如秸秆水泥板、秸秆菱镁制品,这类产品的最大问题是不方便再生利用,而是仅仅从成本和使用上有一些突破,所以未能普遍地推行。而以新型合成手段为主的秸秆新材料,则表现出很强的环保特色和应用价值,在国内外越来越受重视,譬如生物质复合3D打印材料、木塑复合材料、增强型植物纤维材料等,这些材料都具有一个鲜明特点——不仅应用性能优良,而且可以回收再利用,一般都具有较高的附加值。

 

主持人:稍后继续播出秸秆原料化利用技术,欢迎您接着收听。

 

片花:知识传递力量,听《乡村讲堂》,过农村新生活。

 

【片花】

引导农民科学选用优良品种和先进适用技术

推进农业科技快速进村、入户、到场、到田

农业部推介“农业主导品种、主推技术”介绍

 

地力培肥与土壤改良配套技术中的酸化土壤改良技术

土壤酸化是土壤肥力下降的一个重要方面,土壤酸度的提高,大量营养元素的流失,造成土壤肥力下降,严重影响作物的生长。据测算,我国土壤30年间pH值下降了0.5个单位,且酸化面积有不断扩大、酸化程度有不断加剧的趋势。为此,农业部专门立项研究酸化土壤改良技术模式,探索土壤酸化改良技术评价规程,制定《酸化耕地(园地)土壤改良评价技术规范》,改善我国土壤酸化的状况。酸化土壤改良技术就是通过施用石灰、钙镁磷肥、钾硅肥等碱性土壤调理剂,配合秸秆还田、增施有机肥等酸化改良技术,来提高土壤pH值,改善土壤团粒结构和理化性状,改善作物根系生长条件,减少土壤盐基离子淋失和活性铝的溶出,降低土壤重金属活性,提高农作物产量和品质。

 

从改良效果及增产增效情况看,通过施用石灰,南方水田土壤pH值每年可提高0.2个单位,北方旱地可提高0.1个单位,水稻增产10%15%;施用钙镁磷肥、钾硅肥等碱性土壤调理剂,平均每年土壤pH值提高0.1个单位,改善了土壤结构,农作物增产15%左右;配合秸秆还田、增施有机肥等酸化土壤改良措施,土壤有机质每年提高l%,农作物增产15%20%

 

在酸化土壤改良过程中,石灰的用量,一般情况下,熟石灰粉适宜用量为每亩75105千克,碳酸钙粉每亩适宜用量100150千克。pH值小于5.6的酸化土壤,每亩施石灰75千克;pH5. 5~6.0的,每亩施石灰50千克。提高土壤pH 1个单位以下的,选用粒径大于0.425毫米的石灰质物料,提高土壤pH 11.5个单位的,选用粒径0.2460. 425毫米的石灰质物料,提高土壤pH l.5个单位以上的,选用粒径0.1470. 246毫米的石灰质物料。施用时间间隔:石灰质物料每亩施用量40千克的时间间隔为1年半,每亩施用量75千克的时间间隔为2年,每亩施用量105165千克的时间间隔为两年半。在作物收获后均匀撒在土壤表面,通过耙地、整地,使之均匀地与土壤混合。

 

酸化土壤改良中,硅钙肥等酸化土壤调理剂的用量是每亩5060千克,酸化程度高的每亩适当增加1020千克。在施用时间间隔上,一般每亩施用45千克的田块间隔1年,每亩施用55千克的间隔1.5年,每亩施用65千克的间隔2年,每亩施用100千克的间隔3年。在作物收获后均匀撒在土壤表面,通过耙地、整地,使之均匀地与土壤混合。

 

酸化土壤改良中,秸秆还田以每亩用150千克左右的干秸秆或500千克左右的湿秸秆,将其铡成1015厘米长,铺撒于田中,翻压于土壤1015厘米内,在作物收获后均匀撒在土壤表面,每亩80100千克,机械耕翻,通过耙地、整地均匀与土壤混合后播种或插秧。

 

生产中要注意,施用石灰一次施用量不能太多,施用上限是每亩110千克,可采取每年少量多次施用的方式,每次以每亩施用4050千克为宜。

 

酸化土壤改良技术适宜区域是长江以南稻作区,主要包括湖南、湖北、江西、浙江、福建、广西、广东、云南、贵州、四川、海南等省份;东北地区,包括黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古东部;山东半岛设施蔬菜和果园种植区。

 

   片花:关注农业生产,帮您增收致富  中国乡村之声《乡村讲堂》正在播出。

 

主持人:欢迎回来,听众朋友,今天我们邀请到的嘉宾是,中国循环经济协会木塑复合材料专业委员会的刘嘉老师。下面继续请刘老师介绍秸秆原料化利用技术。来听李庆的采访:

 

李庆:当前我们都在倡导建设环境友好型社会,秸秆的综合利用技术也是在农村农业生产过程中具体践行这一理念。那么,秸秆原料化在以往的研究过程中已经取得了哪些进展?有哪些原料化方法已经可以被成熟应用了?还有哪些是秸秆原料化的趋势?

 

专 家:从当前国家的产业政策导向和环境保护要求出发,我们认为新型秸秆材料/制品更应得到提倡和开发。限于篇幅,这里仅举出几类秸秆原/材料化的成功实践及研发动向:

 

1、高品质秸秆纤维粉体加工。高品质秸秆粉体加工是指对秸秆原料进行细度磨制和处理。植物粉体系现代工业所需的重要原料,适用于多个专业领域。本技术针对不同秸秆生物组织结构的差异,形成有针对性的专门工艺结构;从送料、粉碎、分级和收集单元操作入手,优化微细粉碎和整理系统,加工生产可从40-300目的秸秆纤维粉体材料,大大扩充了秸秆应用范围,能够在一定程度上突破秸秆加工应用的地域限制。与该技术配套的主要设备是一体化高精度自动粉磨生产线,其产量大约在2万吨/年左右,产值最低可达2千万元。

 

2、秸秆生物活化功能材料制备。这是一种按生物膜法净化处理的技术要求,而专门设计制造生物质复合填料的技术。以该技术制备的活化填料以适当的密度和吸水率,以其内外孔隙结构和较大的比表面积,构建出有利于微生物增殖挂膜和代谢脱膜的过程所需的生态环境,从而建立了一种较为合理的载体与生物膜的界面关系,可对流动的污染物完成高负荷的净化过程。其生产设备为专用成型生产线,该制备技术为治理大气和污水污染提供了一种新的思路和理想的材料。

 

3、秸秆改性碳基功能材料制备。秸秆改性碳基功能材料制备是指利用一种专门处理技术生产的生物质改性碳基材料。碳基功能材料可以在许多领域应用,譬如污水处理填料、废气/噪音吸附材料、碳基/树脂复合材料等。该材料制备是以秸秆为原材料,先经常规机械加工分别处理成为粉状、丝状、条状、颗粒状等形态,再经微生物/有氧热化学反应生成改性新材料。主要设备是微生物处理工段的温控发酵设备,其秸秆消化率和制造成本都有相当大的优势。

 

4、超临界秸秆纤维塑性材料制备。该技术是针对传统秸秆/树脂材料两相界面处理的要求,运用物理原理使其产生化学反应,从而达到秸秆纤维与树脂材料较好的混融效果的独特技术。在工艺中表现为:混配、塑化、造粒一体化完成;无需添加化学助剂;混配较少或根本不用树脂材料,制备出类似塑料的产品,其物理力学指标不低于采用传统工艺制备的生物质复合材料。其技术特色是:在复合材料中秸秆纤维使用量可达80%以上,大幅度降低了原料成本,而且能避免使用化学助剂对环境的污染。

 

5、生物质秸秆塑料制品制备。生物质秸秆塑料制备是以秸秆与高分子树脂经特殊技术复合而成的生物基塑料生产技术。其原料适用于注塑、挤塑、吹膜等通用塑料制品的成型工艺,可减少并部分替代传统石油基聚乙烯、聚丙烯等材料。生产设备为专用秸秆塑化生产线;该原料可大量用于生活日用品、酒店易耗品、市政用垃圾桶及可降解塑料包装袋等领域,对降低塑料废弃物对环境的破坏,有着良好地推动作用。

 

李庆:好的,非常感谢老师做客我们的节目,就秸秆原料化利用技术,给我们大家所做的一个详细的介绍。好的,再次感谢老师,谢谢!

 

专家:谢谢大家!

 

主持人:好的,感谢李庆和专家的精彩讲解。

 

下期预告(背景音乐):新型秸秆合成材料是一种高性能的泛性材料,尤其在建筑领域具有强大优势。其制成品既有金属材料的刚性,又具备木质材料的韧性;既达到材料应用减轻自重的要求,又能满足建筑及其它制品的防火标准,充分体现了新材料的物理特性和应用优点,能够大大减少目前对传统建材及其它矿物质材料的依赖,是新材料中的后起之秀。下一讲,专家将为我们更加详细地介绍秸秆原料化利用技术。期待您的收听!

 

片尾:好,听众朋友,又到了节目结束的时候了,感谢今天专家的精彩介绍,同时也感谢听众朋友您的收听!如果对节目有什么意见或建议,需要了解节目相关资料、收听更多的节目,与我们在线交流互动,您可以登录中国农村远程教育网、中国广播网,可以关注《乡村讲堂》新浪微博,关注“中央农广校—乡村讲堂”微信公众账号。同时欢迎您关注“中国新型职业农民”微信公众账号,了解更多培育新型职业农民的服务内容。我们的通讯地址是:北京市朝阳区麦子店街农业部北区24号楼,中央农业广播电视学校广播教育中心,邮政编码:100125,热线电话是:010-591960688008。欢迎您继续收听中国乡村之声的其他精彩内容!

 

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