CN101121175B - 秸秆的碱臭氧预处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业废弃秸秆处理的技术领域，具体涉及一种秸秆的降解预处理技术，解决了现有秸秆生物或理化处理方法处理时间长、秸秆木质素和纤维素难降解导致降解率低等问题。秸秆的碱臭氧预处理方法，将粉碎后的秸秆与石灰水混合，其中秸秆(按干物质计)占料液总量的3％-15％，石灰占料液总量的0.3％-1％，向混合后的料液通入低通量臭氧，然后静置。本发明灭杀了秸秆中携带的各类有害菌，分解了可能残留在秸秆内的农药，破坏了秸秆木质素与纤维素的结构，将难分解的部分大分子物质转化为易降解的小分子物质，提高了后续处理时秸秆中木质素、纤维素的降解率，加快秸秆后续处理速度。
Description
技术领域
本发明属于农业废弃秸秆处理的技术领域，具体涉及一种秸秆的降解预处理技术。
背景技术
目前，我国广大农村每年所生产的农作物秸秆约为8亿吨，其中至少约5亿吨的秸秆未能得到有效合理的利用，或者废弃，或者焚烧，对环境造成了严重的污染，同时还浪费了秸秆中所蕴藏的宝贵资源和能源。目前，人们探索出了许多将秸秆降解的方法，实现变废为宝。主要有以下几种：
1)秸秆氨化青储饲料，一般把粉碎好的秸秆与一定比例的尿素或氨气进行配比，然后进行封闭式堆沤，提高秸秆的粗蛋白质含量和营养价值；但由于氨化时间长(需要20～40天左右)和对秸秆木质素及纤维素结构影响较小且保存不易等缺点，所以尚未大面积推广普及，而且相当多的农村已经不饲养大牲畜。
2)秸秆就地还田，经过国家和地方多年的大力推广，这项技术在部分地区取得了效果，但由于地区耕作习惯和处理技术上的问题使该技术也未能得到全面应用。
3)秸秆发酵产沼气，在目前推广的户用沼气技术中，有部分地区正在推广应用秸秆堆沤产沼气技术，其处理秸秆时采用的石灰(碱)量很大，一般浓度在5％～10％，在后期处理时由于料液碱性过大，造成处理难度加大，处理成本高。
发明内容
本发明为了解决现有秸秆生物或理化处理方法处理时间长、秸秆木质素和纤维素难降解导致降解率低等问题，提供了一种秸秆的碱臭氧预处理方法。
本发明采用如下的技术方案实现：
一种将粉碎后的秸秆与石灰水混合为料液，其中秸秆的干物质占料液总量的3％-15％，石灰占料液总量的0.3％-1％，其余为水，向混合后的料液通入臭氧，臭氧通量为2-5克/(立方米·小时)，时间1-4小时，然后静置6-24小时。臭氧的通入方式为连续或者间隔式。
本发明中，石灰的作用在于通过溶于水中产生的碱基破坏秸秆木质素和纤维素的紧密结构，臭氧的作用在于杀灭料液中各类有害菌和寄生虫卵并由于其强烈的氧化作用，使秸秆中难降解的大分子物质转化为易生物处理的小分子物质，而上述两种物质的协同作用使其各自的效能得到较大的促进。
本发明与现有碱石灰法秸秆处理技术相比，在处理秸秆时采用的石灰(碱)量大大减小，从而避免后期处理时由于料液碱性过大增加处理难度和成本。
本发明的有益效果：试验证明，对所处理秸秆料液内有害菌为99.9％以上，对秸秆中残留农药的去除率也在95％以上，在后续的生物降解处理中，其秸秆降解速度比未经本发明预处理的秸秆降解速度提高2倍，降解率提高30％。本发明能够以低成本、快速的的方式对秸秆进行预处理，具有广泛的应用领域，如生物质能源生产(秸秆沼气)、饲料加工、有机肥制作、酿造等行业均可应用，具有极高的推广和应用价值。
具体实施方式
实施例是用来说明本发明的，而不是对其作任何限制。
实施例1：干秸秆100kg(含水量10％)，水890Kg，生(熟)石灰10Kg，混合后料液总量1000Kg，其中秸秆干物质含量为9％，石灰含量为1％，使用臭氧发生器将臭氧通入混好的料液中，臭氧量为5g/h，连续1小时，料液静置6小时预处理完成。
实施例2：干秸秆20kg(含水量10％)，水478Kg，生(熟)石灰2Kg，混合后料液总量500Kg，其中秸秆干物质含量为4.5％，石灰含量为0.4％，使用臭氧发生器将臭氧通入混好的料液中，臭氧量为2g/h，开1小时停止2小时，累计通臭氧时间4小时，料液静置24小时预处理完成。
实施例3：干秸秆50kg(含水量10％)，水1438Kg，生(熟)石灰12Kg，混合后料液总量1500Kg，其中秸秆干物质含量为3％，石灰含量为0.8％，使用臭氧发生器将臭氧通入混好的料液中，臭氧量为3g/h，连续2小时，料液静置6小时预处理完成。
实施例4：干秸秆60kg(含水量10％)，水298.92Kg，生(熟)石灰1.08Kg，混合后料液总量360Kg，其中秸秆干物质含量为15％，石灰含量为0.3％，使用臭氧发生器将臭氧通入混好的料液中，臭氧量为2g/h，开1小时停止2小时，累计通臭氧时间4小时，料液静置24小时预处理完成。
Claims (2)
1.一种秸秆的碱臭氧预处理方法，其特征在于将粉碎后的秸秆与石灰水混合为料液，其中秸秆的干物质占料液总量的3％-15％，石灰占料液总量的0.3％-1％，其余为水，向混合后的料液通入臭氧，臭氧通量为2-5克/(立方米·小时)，时间1-4小时，然后静置6-24小时。
2.根据权利要求1所述的秸秆的碱臭氧预处理方法，其特征在于臭氧的通入方式为连续或者间隔式。
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