秸秆资源化利用.ppt

秸秆资源化利用
环境03-1班
孔令荣

农作物秸秆是粮食作物和经济作物生产中的副产物,是纤维组分含量很高的农作物残留物,含有丰富的氮、磷、钾、微量元素等成分,含氮、磷、钾、%、%、10%、45%。是可供开发与综合利用的资源。
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,近年来随着粮食产量剧增,秸秆产量也迅速增加。据专家预测,×108t。丰富的秸秆资源在我国的利用率很低,目前仅为33%。大量的秸秆在田间焚烧,造成了严重的大气污染,破坏了生态环境,威胁机场和高速公路的交通安全,浪费了宝贵的可再生利用资源。
秸秆问题出现的原因为:第一是农业普遍增收之后,农作物秸秆越来越多,但综合利用滞后,秸秆出现过剩;第二是随着农民收入增加、生活水平不断提高,农民宁愿增用化肥和燃煤,而少用秸秆作肥料和燃料;第三是由于农作物复种指数提高,特别是近几年小麦机收面积扩大,麦秸留茬过高,灭茬机械和免耕播种技术推广没有跟上,造成农民为赶农时放火焚烧秸杆和留茬。
被废弃、焚烧量虽少,但产生的污水浓烟,对农村生活用水、大气、土壤污染不容忽视,造成农村生活生产环境质量下降,农民居所环境卫生条件恶化,直接危及广大农民群众身心健康,既浪费了大量资源,又污染环境,遗害无穷。切实搞好农作物秸杆综合利用,充分利用资源,可以减少污染,改善生产环境,提高农民生活质量,促进农民增收。
秸秆材料的组成
秸秆纤维作为一种天然纤维素纤维,生物降解性好,能够适应符合环境要求的产品的开发。它的化学成分只含有纤维素、半纤维素和木质素。其中纤维素是秸秆纤维的主要成分,它不溶于水和乙醇等普通溶剂,但溶于氧化铜、氧化锌的浓溶液、硫***酸钙等饱和盐溶液。秸秆纤维半纤维素分子量小,如麦草半纤维素平均聚合度为84,这可能是造成它碱易溶的重要原因之一。木质素在水或一般溶剂中大部分不溶解,但较易溶于碱。
主要农作物秸秆的营养成分
主要农作物秸秆的营养成分(干物%)
种类
小麦秸
玉米秸
稻草
谷草
大麦秸
大豆秸
粗蛋白






粗脂肪






粗纤维
37





无氮
浸出物






粗灰分

6. 6




钙
—
微量

—


磷
—
微量

—


项目
秸秆材料的结构
纤维素大分子链有规则的排列而聚合成微细纤维,若干微细纤维组成的细纤维,再组成纤维。半纤维素和木质素在植物细胞中起着“粘合剂”和“填充剂”的作用,分布在细纤维之间的间隙里。纤维素是有结晶区和无定型区交错连接而成。在结晶区内纤维素链分子的排列具有完全的规则性;而在无定型区,纤维素链分子排列的规则性较差,排列较不规则,结合得较松弛。
秸秆材料的性能
秸秆纤维在高温下发生裂解,并且随着加热温度的升高和加热时间的增加,秸秆纤维内部降解速率和程度增加。秸秆纤维的热稳定性较差,随温度的增加,张力强度和弹性模量降低。纤维机械性能随测试长度的增加而降低。秸秆回潮率大于棉纤维,主要由于秸秆中的木质素、纤维素和半纤维素的吸湿能力很强;秸秆中缝隙空洞较多,比表面积大,吸湿性能大;杂质较多,含有一定量的灰分,这些杂质和灰分具有较高的吸湿能力。其断裂强力很大,茎较叶更大,伸长很小,说明秸秆的抵抗拉伸变形的能力很强。
秸秆的综合利用技术





秸秆能源技术包括秸秆气化制气、秸秆压块成型制炭和锅炉集中直接燃烧等形式。其中秸秆气化目前在国内已开始得到较大规模的推广应用。
秸秆气化是以农作物秸秆为原料,在缺氧状态下加热反应而实现能量转换,使秸秆中的碳、氢、氧等元素变成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃性气体,并去除焦油、灰分等杂质,由此,秸秆中的大部分能量都转移到气体中,可燃气体燃烧时,能量释放出来,成为可直接供生活和工业生产用的优质能源。
秸秆气化工艺流程
秸秆气化工艺流程
秸秆
粉碎
气化
混合气
除尘脱硫
贮气柜
废渣还田
农户使用
秸秆的综合利用技术