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浅谈稻壳的再利用技术

[摘 要] 走可持续发展路线是时代的主题。在农业迅速发展的今天,如何经济的回收利用稻壳这一农业废弃物的问题受到广泛关注。一直以来,寻找经济高效的利用稻壳废弃物的方法是亟待解决的问题。本文将从发电,提取木糖,生产饲料肥料和用作建筑、化工材料等方面对当下稻壳再利用的这一技术的研究情况和技术应用进行综合评述。
  [关键词] 可持续发展 集约经济 稻壳回收利用 稻壳 农业废弃物回收利用
  [中图分类号] S511 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2016)04-0083-01
  生物质是丰富的天然资源,农业生产废弃物稻壳是其中的一种。可持续发展当今发展的主题,对于储量巨大的生物质,若能加以经济利用,必定能产生巨大的经济效益。在我国,包括南方大部分省份、东三省等都是以稻谷作为主要的粮食作物的。而在稻谷碾成大米的过程中,会产生副产物:稻壳,又名碧糠或大糠。据统计,我国稻壳年产量高达8000万吨,但其中得到经济高效利用的比重很少。稻壳堆密度低,将其运输会消耗较大的成本;由于其具有较高的木质素和硅含量,难以被水体、土壤直接吸收;且稻壳不易腐烂,因此很难直接作为有机肥料。大量的稻谷废弃物在大米加工厂堆积,使得资源难以得到有效利用,同时因其占空间大且容易燃烧,增加安全风险和经济成本。所以,寻找高效经济的稻壳回收利用方法显得尤为重要。本文将对现在的稻壳利用用途的研究情况和实际运用情况进行评述。
  1 用于发电
  在当今农村高速发展的今天,大量家电进入农村,乡镇企业也迅速发展,用电量也迅速提升。“用电难”出现在了一些城镇和农村中。我国供电的主体仍是火电。许多地区仍在使用煤发电。煤是不可再生资源,并且煤中含的硫一直是令人头痛的大气污染的来源,这些都是不符合可持续发展观的。稻壳发电技术已经在东南亚国家得到广泛运用,其原理是将稻壳置于煤气发生器中,经过过滤净化后燃烧发电。该方法以可再生资源做原料,生态效益明显,且投资低,成本回收快。目前,在广东珠三角地区、江浙交接地区已有所推广。
  2 提取低聚木糖
  木糖是一种重要的功能性食品。其功能性表现在热量低,无毒害,有益于肠道内的健康环境。不仅如此,木糖还利于人对微量元素的吸收,保护肝脏,降血压,增加免疫力,是人类必不可少的营养物质。稻壳中含有木糖,较早的工艺是使用酸水解法,但该方法由于要在酸性条件下进行,易腐蚀设施设备,从而大大增加了起步和生产成本,不易推广。现在一般使用酶水解法(含物理或化学-酶联合法),因该工艺经济高效,可以在农村实现,为农村致富提供了途径,该法已受到了国内外的广泛关注。
  3 用作生产饲料或肥料
  尽管前文中提到稻壳中可以被家禽、家畜等动物直接利用的营养成分很少,但可以经过一定的加工处理后,用作动物饲料或饲料添加剂。稻壳饲料不易滋生细菌,且有利于动物的肠道健康,若用于养殖业中,可以得到明显的经济效益。有报道指出稻壳在掺入氮源后可用作肥料,用于蔬菜种植中。该方向的报道并不多见,前景和效果仍需考量。
  4 用于建筑材料和化工原料
  一直以来整个建筑行业都在寻找一种合适的、有效的废弃产品,这样可以大大减少水泥的使用,最终降低建筑成本。稻壳中硅质含量较高,可用在建材,有望在未来成为混凝土的替代品。国内已有相应报道,将稻壳灰掺入混凝土以获得高强度的建材。若能以这种农业废弃物作为建材原料,且不影响到原先的质量的话,将成为可持续发展的重大课题。有报道研究了在稻壳灰中提取二氧化硅和活性炭的联产工艺条件,使得在未来从农业废弃物中提取化工原料成为一大重要研究和应用方向。
  5 对于重金属等元素的吸收
  重金属污染土壤、污染水体已经成为令人烦恼的问题,时刻威胁着人们的健康和生活质量。因稻壳比表面积较大,以废弃稻壳生成的稻壳基活性炭成本低,产品廉价,可以大量、广泛地运用于重金属的吸附上。也有文献研究了稻壳基活性炭对磷的吸附作用,认为这技术可被用作农村的分散的水体处理,来治理水体富营养化。由于规模小,成本低廉,易于建造和推广。在吸附饱和后,还可将其施于田间,用作肥料使用,实现了循环利用式的经济模式。除此之外,也有关于稻壳吸收铀的相关报道,使得低成本处理放射性污水成为可能。
  6 结语与展望
  “垃圾是放错位置的资源”。我国稻壳资源丰富,如果能经济高效的处理这些废弃的稻壳,不仅能低成本的生产工业原料,还能节能减排,净化环境,符合当今走可持续发展道路的时代主流。现在,中国农民可支配收入不断提升,农村信用社发展迅速,为民间投资与融资提供了方便,这有利于小企业的发展,特别是这些运用高新环保技术的集约型工艺的企业。综上,稻壳再利用这一领域依然充满着十分重要的意义和广阔的前景。
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