請問現在最新的玉米稭稈深加工技術是什麽
1、稭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、畜禽生物稭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。
我國目前稭稈總產量近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,玉米稭稈就地焚燒黑煙滾滾遮天蔽日,造成嚴重的環境汙染和資源浪費,影響航空和公路交通的正常運行,造成了嚴重的社會問題。玉米稭稈資源數量巨大,生產加工具有十分廣闊的空間。玉米稭稈是農作物的重要副產品,也是工、農業生產的重要原料。今後隨著政府的高度重視,農業科技水平的不斷提高,玉米稭稈的加工利用必將快速發展。
1、玉米稭稈簡單加工新技術
這裏我們分析兩項玉米稭稈簡單加工新技術:壹是牛羊等飼草禽畜飼餵玉米稭稈揉絲加工新技術,二是溫室育苗無土栽培玉米稭稈基質加工新技術。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 牛羊等食草禽畜飼餵玉米稭稈揉絲加工新技術
目前在我國廣大的農區尤其是玉米產區,使用機器對玉米稭稈進行揉搓處理飼餵食草型畜禽。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稭稈加工後直接飼餵,而且經揉搓後的稭稈為柔軟蓬松的絲狀物,可以改變適口性,有益牲畜消化,另外還有利於進行其他生產加工。根據用戶生產的實際需要,生產廠家研制出了壹大批各式各樣的揉搓加工設備。尤其是其中有壹種小型的揉搓、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、鍘草為壹身的多功能設備,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稭稈基質加工新技術
過去進行溫室育苗無土栽培的機質,主料需要外購,是壹項即花錢又費事的工作。在農業工程技術人員的努力下,采用玉米稭稈加工溫室育苗無土栽培基質獲得成功。這項加工新技術,主料是玉米稭稈取自身邊不用花錢。它的加工工藝是用三用機將玉米稭稈鍘搓成小碎塊,然後進行常規的消毒滅菌處理,再根據玉米稭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後,按發酵要求進行發酵處理。這項技術經濟、省事、好掌握。
2、稭稈深加工新技術
對玉米稭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 稭稈氣化工程技術與氣化發電新技術
2.1.1 玉米稭稈氣化與氣化發電的意義
利用玉米稭稈氣化與氣化發電,可解決大量農業廢棄物的浪費和環境汙染問題。稭稈氣化工程將普通廢棄玉米稭稈變成清潔的燃氣,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。稭稈氣化發電以玉米稭稈為生產原料,投資較小,容易實現,尤其是距輸電網較遠的地方,入網投資大,供電困難,利用當地剩余棄用的玉米稭稈為原料氣化發電,就解決了這個難題,將在改變偏遠農村的落後面貌工作中起到決定性的作用。
2.1.2 玉米稭稈氣化與氣化發電過程
氣化發電過程包括三步:壹是氣化,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壹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 玉米稭稈氣化工程與氣化發電工程裝備系統
目前稭稈氣化工程系統很多,已處於開發階段,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。為了了解稭稈氣化發電工程裝備系統的結構和性能特點。下面以1MW循環流化床稭稈氣化發電系統為例討論。
系統簡介:本系統以玉米稭稈等做燃料。主要技術指標為:發電容量為1000KW。
技術路線:
生物質——氣化——燃氣凈化——燃氣發電——排氣
其中燃氣凈化產生的廢水經電凝聚處理後可循環使用或排放。
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並聯,整個系統由進料機構、燃氣發生裝置、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。
2.2 玉米稭稈制作降解餐具及全降解包裝袋新技術
利用玉米稭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,為大量棄置的玉米稭稈找到了很好的出路。其意義還不僅如此,隨著經濟的發展和旅遊業的興起,人們對壹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泡沫塑料快餐具,這種餐具大量棄擲,到處都是,形成了從所周知的“白色汙染”。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汙染空氣。而稭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,生產過程無汙染,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稭稈全降解餐具成套設備是以玉米稭稈為原料,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,再經幹燥、消毒等工序制成壹次性可降解發泡餐具。通過更換主機模具,可生產出各種規格的壹次性碗、盤、杯、碟、快餐盒、蛋糕盒、方便面盒等綠色餐飲具。
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。有淋塗機分Ⅲ型和Ⅳ型。有幹燥機分氣流式和滾筒式。
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 生物稭稈顆粒全價飼料制作新技術
生物稭稈顆粒全價飼料制作新技術是借助生物、化學的雙重作用,把稭稈轉化為高營養、高效能的生物飼料。可以代替部分糧食飼料餵養牲畜,壹般可降低飼養成本30%。農作物稭稈粗纖維含量高,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。生化工程稭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並高效分泌纖維分解酶的生物菌。這些黴菌、擔子菌、細菌在相關化學物質的中和作用下,進行壹系列復雜的生物化學處理,改變了稭稈的物理化學性質。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。同時在稭稈生物處理過程中還產生並積累大量營養豐富的微生物菌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。
用這種方法生產的稭稈生物原料,按配方軟件混拌出稭稈全價生物原料,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,並有效的殺滅沙門氏菌等各種有害菌,稭稈添加比例大。該設備可壹次完成制粒成型,生產出多種優質全價稭稈顆粒飼料。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,稭稈生物顆粒飼料特點如下:
⑴、品質優良營養豐富,適口性好,動物采食量大。
⑵、制粒升溫糊化熟化,有利於動物消化,又有滅菌功能。
⑶、飼料密度增大,體積明顯減少,便於存儲運輸。
⑷、防止挑食,減少浪費,避免粉塵損失杜絕飼料板結。
生物稭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、幹燥、成型)、稱量包裝、產品出廠。
對應於上述工藝過程的設備配置是:稭稈粉碎機、發酵池、攪拌機、飼料顆粒機、磅秤加封袋機。
我們相信隨著新技術、新設備、新工藝、新產品的不斷出現農作物稭稈廢棄的會越來越少,稭稈飼料的普及程度使用效果會越來越好。
2.4 玉米稭稈皮穰分離做原料進行深加工技術
將玉米稭稈經加工達到皮穰分離,再以分離後的皮、穰為原料分別進行產業化精深加工制成各種產品。玉米稭稈皮中主要含有木質纖維,而且其纖維強度高,韌性好,其性能指標高於稻、麥稭稈。玉米稭稈穰中含糖、粗蛋白、澱粉等營養成分多,其性能指標和質量也高於稻草和麥稭。因此將玉米稭稈皮穰分離後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。現有玉米稭稈皮穰分離機,可將玉米稭稈皮穰壹次分離開。其原理是機具輪組夾住稭稈向前直線送料,利用懸於稭稈軸線上方的契形展刀將稭桿的上腹剖開,再由旋鉆刀具將稭穰從腹中旋鉆分離掉。
工藝過程:
選料——上料——剖分——鉆穰——打捆(裝袋)
2.4.1、玉米稭皮在造紙行業的應用
由於造紙原料的緊張以及新原料的開發加工技術的發展,稭稈已逐漸被開發利用。玉米稭在纖維強度、韌性、價廉等方面要優於其它稭稈,因而為造紙行業所青睞,但也存在壹些問題:壹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,壹般出漿率只有25%左右。三是生產中投入的輔料量增多,成本增加,效益下降。用玉米稭皮做原料可極大地改善其應用性能,由於纖維成分主要存在於玉米稭的外皮中,所以稭皮強度高,韌性好,近似葦子,是制作紙張的較好原料,其工藝和原輔料配方應與葦子壹樣。目前應用玉米稭皮生產出的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 玉米稭皮在人造板行業的應用
以目前市場上出現的玉米稭稈粉碎後制成的人造板,由於其中玉米稭穰的存在,使成品板吸水性強,遇潮濕易變形,產品質量難以提高。現在由於除去了含纖維較少的稭穰及葉,使原料質量有了根本的改觀。成品板質量有了很大提高。玉米稭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,可在很多領域裏廣泛應用。可做地板、天花板、隔墻板及家具等。
2.4.3 玉米稭穰在飼料生產上的應用
玉米稭穰中蛋白質、澱粉和糖類的含量之高是稻草、麥稭等無法與之相比的,所以在飼料生產上玉米稭的皮穰分離是其質量提高的壹項主要措施。用整株或鍘斷的玉米稭稈餵牛,牛只吃些梢葉,粗稈部分皆剩下,牛增重低,飼養周期長,屬於低效益維持狀態。采用玉米稭穰飼料餵牛,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 利用玉米稭穰生產木糖
木糖存在於半纖維及糖甙中,木糖可作為糖尿病人的甜味劑,其甜度約為蔗糖的70%。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,可以利用玉米稭穰生產木糖,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。稭穰在硫酸的催化作用下,其中的多縮戊糖水解生成木糖:(C5H8O4)n+nH2O nC5H10O5。木糖經過壹系列合理有效的生產過程,制備成純度大於98%的木糖晶體。其工藝流程如下:
原料預處理——水解反應——脫色、除酸、去雜——蒸發結晶——離心幹燥
木糖是壹種用途廣泛,可以出口創匯的產品,利用玉米稭穰生產木糖,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。
廢棄玉米稭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並討論的。但就每壹個農戶而言,都可以針對自身的實際情況,行之有效地進行玉米稭稈的利用。當大多數農戶都掌握了這類加工技術,大多數的玉米稭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。