文档介绍：1
辽宁农业科学 2009 (6) : 35~37
L iaoning Agricultural Sciences
文章编号: 1002 - 1728 (2009) 06 - 0035 - 03
玉米秸秆预处理技术及资源化研究进展
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杨兴, 张起凯, 李萍
(辽宁石油化工大学化材学院,辽宁抚顺 113001)
摘要:为缓解当前能源危机,寻求农业秸秆的有效利用途径,本文介绍了我国玉米秸秆的处理现状及存在问
题。利用农业秸秆产生还原糖、生产乙醇、生成腐殖酸、制氢等方面对玉米秸秆资源化应用进行了综述,并分
析了资源化过程中存在的问题,就其发展前景进行了展望。
关键词:玉米秸秆;预处理;资源化;生物;水热;研究进展
中图分类号: S216. 2 文献标识码: B
玉米秸秆居农业固体废弃物首位,但是我国对玉米方法有物理法、化学法和微生物法等。
秸秆利用率较低许多地方将其作为废弃物烧掉或弃置
, 表玉米秸秆的主要成分
农田,这不但造成极大的资源浪费和巨大的经济损失,而 Table 1 M a position of the ma ize sta lk
且也产生极大的环境污染。在石油煤炭等化工资源日益组成纤维素半纤维素木质素灰分
枯竭的今天,新能源的开发已刻不容缓,面对着能源和环含量/% 50. 85 24. 94 15. 10 2. 40
境的双重压力,生物质能源等清洁替代能源的开发利用
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已引起广泛关注,而玉米秸秆作为广泛廉价的可再生资 1 1 蒸汽爆破法
源,对其合理利用变废为宝,为进一步改善农村环境,解木质纤维素生物资源可以用来生产乙醇,但其结构
决能源危机意义重大。因此,本文就秸秆资源化方面的与化学成分阻碍了酶对纤维素的可及性,对此,蒋建新等
发展进行了综述。对原料进行预处理的过程中,通过对比得出蒸汽爆破法
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1 预处理预处理成本低、能耗少、无污染,效果较好。中国科学
院过程工程研究所的陈洪章等认为,对于蒸汽爆破法,一
玉米秸秆主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维
般认为可分成两个阶段,首先是具有细胞结构的植物纤
素、半纤维素和木质素等。木质素将纤维素和半纤维素
维原料在高压、高温介质下气相蒸煮,半纤维素和木质素
层层包围。纤维素是一种直链多糖,多个分子平行排列
产生一些酸性物质,使半纤维素降解成可溶性糖,同时复
成丝状不溶性微小纤维,半纤维素主要由木糖、少量阿拉
合胞间层的木质素软化和部分降解,从而削弱了纤维间
伯糖、半乳糖、甘露糖组成,木质素是以苯丙烷及衍生物
的粘结,为爆破过程提供选择性的机械分离。其次是爆
为基本单位组成的高分子芳香族化合物。其中,木质素
破过程,突然减压,介质和物料共同完成物理的能量释放
是一种燃料,半纤维素可水解为五碳糖,而纤维素水解为
六碳糖比较困难。过程。物料内的汽相介质喷出,瞬间急速膨胀,同时物料
玉米秸杆的主要成分见下表。纤维素是其结构的重内的高压液态水迅速暴沸形成闪蒸,对外做功,使物料从
要组成部分,其分子中的羟基易于和分子内或相邻的纤胞间层解离成单个纤维细胞。在爆破过程中,膨胀的气
维素分子上的含氧基团之间形成氢键,这些氢键使很多体以冲击波的形式作用于物料,使物料在软化条件