秸秆原料预处理方法研究进展

秸秆制浆可行性研究报告秸秆是指水稻、小麦、玉米等作物收割后余下的植物秸秆，是农作物的副产品。

由于秸秆数量庞大、造成污染和浪费资源的问题日益突出，对秸秆进行综合利用是当前亟待解决的问题。

其中，秸秆制浆是一种将秸秆作为原料，通过一系列的工艺流程将其转化为浆料的技术。

本研究旨在探讨秸秆制浆的可行性，并对其技术、经济、环境等方面进行深入分析。

二、秸秆制浆技术概述秸秆制浆技术是一种将秸秆进行化学处理和物理操作，最终得到浆料的过程。

主要包括秸秆的预处理、化学浆化、机械碎解、浆料的提取等步骤。

其中，化学浆化是将秸秆中的纤维素和木质素等成分进行有效分离的关键步骤，而机械碎解则是将化学浆化后的秸秆进行细化处理，使之成为可用于造纸和纤维板行业的浆料。

秸秆制浆技术的优势在于可以有效利用农作物秸秆资源，减少对木材资源的依赖，降低浆料生产的成本，同时还能减少农作物秸秆的露天焚烧和堆放，从而减轻环境污染和资源浪费问题。

然而，秸秆制浆技术也存在着一系列的挑战，包括原料收集和储存问题、化学浆化及机械碎解工艺的改进等。

三、秸秆制浆技术的发展现状近年来，国内外对于秸秆制浆技术的研究逐渐受到关注。

在国内，各地农村秸秆资源丰富，但对其的综合利用程度较低。

然而，一些省份开始尝试利用秸秆制浆技术，例如湖北省、湖南省等地建设了秸秆制浆厂，示范出了一定的经济效益。

同时，国外一些发达国家也在秸秆制浆技术上进行了大量的研究及应用，如加拿大、澳大利亚等。

秸秆制浆技术的发展现状虽取得了一定的进展，但在工艺技术、设备技术、市场推广等方面依然存在较大挑战。

本研究将从技术、经济、环境等方面对秸秆制浆技术的可行性进行深入分析。

四、秸秆制浆技术的技术可行性分析1. 秸秆原料的可获得性秸秆是一种易于获得的农作物副产品，其资源分布广泛、数量庞大，是农作物的生产副产品。

因此，秸秆原料的可获得性是秸秆制浆技术的一个重要优势。

在我国，农村地区的秸秆积累较为严重，大量秸秆无法得到有效利用，造成了资源浪费和环境污染。

棉花秸秆生产燃料乙醇的预处理技术研究概述摘要乙醇是一种很有希望替代有限石油的燃料。

我国目前燃料乙醇生产的主要原料是陈化粮，但我国陈化粮可用于燃料乙醇生产的量十分有限。

棉花秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素和其它灰分等组成，经过预处理、发酵和脱水可生成燃料乙醇，在能源急剧短缺的今天，丰富而又可再生的棉花秸秆已经备受关注。

纤维质材料的预处理是转化乙醇过程中的关键步骤，该步骤的优化可明显提高纤维素的水解率，进而降低乙醇的生产成本。

本文总结了纤维质材料预处理的各种方法，对各种方法的优缺点进行了综述和分析，并对生物质预处理技术发展的前景进行了展望。

关键词：棉花秸秆；预处理；生物乙醇RESEARCH ON PRETREATMENT OF COTTON STALK FORBIOETHANOL PRODUCTIONABSTRACTEthanol is promising alternative energy source for the limited crude oil. Ethanol mainly comes from aged grain in our country.However, the aged grain which is used to produce ethanol is lim-ited. Cotton stalk is composed of cellulose, hemicellulose, lignin and solvent extractives. Ethanol can be obtained by pretreatment, fermentation and dehydration of cotton stra-w. In the current circumstances of energy shortage, abundant and renewable cotton str-aw has caused widespread concern.Petreatment, the critical technology for transformation of lignocellulosic materials to ethanol, can significantly enhance the hydrolysis of cellulose, and then reduce the cost of ethanol production. Progress in research and development of pretreatment is re-viewed in this paper, and the advantages and disadvantages of different methods of pretreatment a-re summarized and analyzed in detail. The prospect of pretreatment is also discussed.KEY WORDS: Cotton stalk; Pretreatment; Bioethanol第一章文献综述1.1 前言能源是当今社会赖以生存和发展的基础。

一、玉米秸秆预处理实验（因素：固液比、温度、时间、浓度）
1.物理处理（1g玉米秸粉+20ml buffer）固液比：1：20
高温处理121℃20min 40min 60min
2.化学处理（2g玉米秸粉+40ml buffer）
1）1%NaOH 0.5%NaOH 1%H2SO4 0.25%H2SO4
1h 2h 4h
2)氨水处理（2g玉米秸粉+40ml buffer）
1% 2% 5%NH3.H2O
50℃8h 16h 24h 36h 48h
注：buffer配制0.02mol/L NaCOOH+0.02mol/L HCOOH (pH 4.8)
处理完成后离心取上清测葡萄糖浓度，沉淀置于培养皿中烘箱烘干实验结果
以较好结果的测其成分（高效液相色谱法）
由结果葡萄糖产率高的重复
3）72%硫酸处理实验
0.5g/0.1g/0.2g玉米秸粉+5ml72%硫酸室温放置2.5h 摇晃
↓
181.7ml蒸馏水121℃1h
↓
Ba（OH）2调制中性（试纸检验）
↓
1ml上清12000r/m 10min
↓
200ul上清+800ul超纯水
↓
高效液相色谱测成分（葡萄糖、木糖）
4）生物处理
摇瓶糖化实验（酶处理）每个做两个平行
1g玉米秸粉（400种）+20ml buffer+35ul糖化酶+叠氮钠（抑菌作用）
↓
50℃恒温摇床120rpm 3day
↓
↓
取2ml样品4℃冰箱存放
结果处理：①取1ml上清12000rpm/min 10min
取上清50ul+200ul纯水液相测成分
②用生化分析仪测葡萄糖浓度。

稻草秸秆预处理方法对绿色木霉产纤维素酶的研究孙宪迅;孙宪猛;韩雪;孙齐英【摘要】以稻草秸秆为原料,采用不同质量分数的磷酸、氨水、磷酸与氨水联合浸泡处理等方法对稻草桔秆进行预处理,预处理后稻草用于纤维素酶固态发酵.以羧甲基纤维素酶(CMC)酶活和滤纸酶(FPA)酶活为指标,比较不同预处理方法对绿色木霉(Trichoderma viride)固态发酵产纤维素酶的影响.研究结果表明,磷酸与氨水联合预处理秸秆最有利于绿色木霉固态发酵产纤维素酶,羧甲基纤维素酶(CMC)酶活和滤纸酶(FPA)酶活分别是未处理的283.25％和174.38％.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2014(053)018【总页数】4页(P4387-4390)【关键词】稻草秸秆;绿色木霉(Trichoderma viride);固态发酵;纤维素酶【作者】孙宪迅;孙宪猛;韩雪;孙齐英【作者单位】江汉大学生命科学学院,武汉430056;湖北省豆类/蔬菜植物工程技术研究中心,武汉430056;湖北省国有林场工作站,武汉430073;江汉大学生命科学学院,武汉430056;江汉大学生命科学学院,武汉430056;湖北省豆类/蔬菜植物工程技术研究中心,武汉430056【正文语种】中文【中图分类】TS254.9近年来，由于化石能源枯竭和大量使用带来的温室效应，可再生资源的开发利用日益受到人们重视［1，2］。

稻草是一种非常丰富的可再生能源，利用稻草秸秆生产纤维素酶，对纤维乙醇的生产有重要的现实意义［3，4］。

稻草秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，其中木质素的包覆作用及纤维素结晶致密结构使各种菌株产酶活力低，成本高。

采用物理、化学和生物方法对稻草进行预处理，尽量除去木质素，破坏纤维素的晶体结构，提高纤维素酶的活力［5］。

通常的预处理方法往往以预处理产糖或者后续酶解率为考核指标，而预处理方法对微生物利用产酶的研究报道很少［6－11］。

秸秆的化学预处理技术与微生物降解条件探索的开题报告1. 题目秸秆的化学预处理技术与微生物降解条件探索2. 研究背景随着社会的发展，农业生产与农村经济的发展中产生的秸秆越来越多，这些秸秆如果不得到有效利用将会给环境带来严重污染。

因此，研究秸秆的高效利用成为了当前的一个热点领域。

其中，秸秆的化学预处理技术和微生物降解条件成为了该领域的重要研究方向。

化学预处理技术是指在秸秆进行生物分解前，通过一系列的化学反应使其在结构上发生改变，增加其易于微生物降解的程度。

目前，生物质的化学预处理技术主要包括物理法、化学法和生物法三种。

其中，化学法对生物质的改性效果最为显著。

微生物降解是指利用微生物的生物学反应将秸秆转化为高降解性的有机物，从而实现生物能源产生。

在微生物降解秸秆的过程中，需要考虑到微生物的种类和环境条件等因素。

3. 研究目的和意义本研究的目的是探索秸秆的化学预处理技术与微生物降解条件，以实现秸秆的高效利用。

具体来说，本研究的主要目标包括：1. 研究不同化学预处理技术对秸秆结构和生物降解性的影响，确定最佳预处理条件。

2. 研究不同微生物对秸秆的降解效果，筛选出适合秸秆降解的微生物菌种。

3. 探索最适合微生物生长和秸秆降解的环境条件，包括温度、pH值、有机物浓度等。

4. 建立秸秆的高效降解模式，为生物质能源的开发提供技术支持。

研究的意义在于推动秸秆的高效利用和资源化，减少农业生产和农村环境的污染，为可持续农业和可持续发展做出贡献。

4. 研究方法和步骤本研究采用实验室试验和数学模型的相结合的方式进行。

1. 实验室试验。

在实验室中，通过对不同化学预处理技术的对比试验，确定最佳预处理条件；通过对不同微生物的试验，筛选出适合秸秆降解的微生物菌种；通过对微生物降解秸秆的试验，确定最适合微生物生长和秸秆降解的环境条件。

2. 数学模型。

在研究过程中，建立物质平衡和动态平衡方程，利用数学模型对降解反应进行描述和预测。

具体步骤：1. 收集秸秆样品，对样品进行分析，确定其基本性质。

氢氧化钠预处理是利用木质素能够溶于碱性溶液的特点，脱除木质纤维原料中的木质素，引起木质纤维原料润胀。

造纸工业的碱法制浆工艺就是利用氢氧化钠预处理来脱除植物纤维原料中的木质素和半纤维素而获得纤维素组分。

本实验采用２％的稀氢氧化钠在８０和１０８℃处理玉米秸秆，控制不同的预处理时间，对预处理后的玉米秸秆纤维组分进行分析（表３）。

表３稀碱处理前后玉米秸秆的有机组分分析序号温度，℃时间／ｈ纤维素，（％）半纤维素“％）木质素，（％）预处理过程中纤维物料的质量损失以及纤维素、半纤维素和木质素的去除率是反映预处理效果的重要参数［引。

玉米秸秆在稀酸预处理过程的物料损失和纤维素、半纤维素以及木质素的去除率见表４。

表４稀酸预处理对玉米秸秆质量损失和主要成分去除率序温度，时间，失重率，纤维素去半纤维索去木质素去号℃ｈ（％）除率，（％）除率／（％）除率，ｉ％）表５稀碱预处理对玉米秸秆质量损失和主要成分去除率序温度／时间／失重率，纤维素去半纤维素去木质素去号℃ｈ（％）除率／（％）除率，（％）除率／（％）表５显示了玉米秸秆在稀氢氧化钠预处理过程中物料的质量损失和主要成分的去除率。

氢氧化钠预处理对玉米秸秆中木质素的脱除率较高，达到了８３．９４％，脱除的木质素进入碱处理液中形成造纸工业上所谓的制浆黑液。

玉米秸秆的氢氧化钠预处理过程中也有２０．３ｌ％的半纤维素因溶解而去除，但纤维素的去除率仅为５％左右。

４．３秸秆内部结构分析取未处理的样品和１０８ｏＣ稀硫酸和稀氢氧化钠处理３ｈ后的样品，做扫描电镜实验，分析其内部结构，电镜照片见图３。

由表４可以看出，稀硫酸预处理过程中物料的质量损失随时间的增加而增大，这主要由于玉米秸秆中半纤维素随着反应的进行而不断水解所导致，表４中半纤维素的去除率随时间的延长而增大也证明了这一结论。

稀硫酸处理对玉米秸秆中半纤维素的去除程度较高，１％的稀硫酸在１０８℃处理３ｈ后，半纤维素的去除率达到了７４．２７％，但对木质素的去除率仅为１０．７６％。

第50卷第4期2021年4月应用化工Applied Chemical IndustryVol.50No.4Apr.2021秸秆建筑材料的应用及研究进展肖力光，丁艳波(吉林建筑大学材料科学与工程学院，吉林长春130118)摘要:综述了国内外秸秆在建筑材料中的应用及研究进展，重点介绍了秸秆砖、秸秆人造板材(使用胶黏剂和不使用胶黏剂)和秸秆水泥基复合材料等3种秸秆建筑材料的性能及特点,并对秸秆建筑材料目前存在的共性问题提出了展望。

秸秆建筑材料性能优异，成本低廉，大力发展秸秆建筑材料，对于资源循环利用、环境保护和行业发展具有重要意义。

关键词:秸秆;秸秆建筑材料;秸秆砖;秸秆人造板材;秸秆水泥基复合材料中图分类号:TU016文献标识码:A文章编号：1671-3206(2021)04-1142-05Application and research progress of straw building materialsXIAO Li-guang,DING Yan-bo(School of Materials Science and Engineering,Jilin Jianzhu University,Changchun130118,China)Abstract:This paper summarizes the application and research progress of straw in building materials at home and abroad,focusing on the performance and characteristics of straw brick,straw artificial board (with or without adhesive)and straw cement-based composite materials,and puts forward the prospect of common problems existing in straw building materials.Straw building materials have excellent performance and low cost.Vigorously developing straw building materials is of great significance for resource recycling, environmental protection and industry development.Key words:straw;straw building materials;straw brick；straw artificial board;straw cement-based com­posite material随着科技与经济的飞速发展,人们对于环境的保护越来越重视,在建筑中应用“绿色建材”意义重大。

玉米秸秆的预处理及纤维素酶水解的开题报告一、研究背景和意义目前，全球对能源和环境问题的关注越来越高，生物质能作为替代化石能源、减少环境污染的优良代替方案已被广泛应用。

玉米秸秆是一种常见的生物质资源，其含有丰富的纤维素和半纤维素，是制取生物质能和高附加值化学品的重要原材料。

但是，由于秸秆的组成复杂，其中还含有一定量的木质素、有机酸等难以分解的成分，因此其转化成可用于生产的纤维素和糖的过程困难。

因此，通过对玉米秸秆进行预处理和纤维素酶水解，能够有效提高生物质的利用率和降低生产成本，对于促进生物质能发展和环境保护具有重要的意义。

二、研究内容本研究旨在探究玉米秸秆作为生物质的预处理方法和纤维素酶水解的影响因素，以达到提高生物质利用率和生产效率的目的。

1.秸秆预处理利用机械粉碎和化学处理两种方法对玉米秸秆进行预处理。

机械粉碎可以减小秸秆颗粒大小，增大表面积，有利于后续的微生物降解和生产。

化学处理可以利用酸或碱的作用将木质素和其他难降解的成分分解为易降解的糖类和其他低分子有机物，从而提高后续酶解的效率。

2.纤维素酶水解纤维素酶在玉米秸秆的水解过程中起着至关重要的作用。

研究纤维素酶水解的影响因素，包括酶的种类和浓度、温度和pH值等因素。

三、研究方法和技术路线本研究将采用国内外先进的生物质预处理和酶解技术，通过分析实验数据和文献综述，探究玉米秸秆的预处理方法和纤维素酶水解的影响因素。

具体技术路线如下：1.玉米秸秆收集和处理2.机械粉碎和化学处理3.纤维素酶酶解实验4.分析实验数据和综述文献5.撰写开题报告、论文等四、研究预期成果1.玉米秸秆的预处理方法：通过对机械粉碎和化学处理的比较，筛选出最适合玉米秸秆的预处理方法。

2.纤维素酶水解的影响因素：通过实验和文献综述，明确纤维素酶种类、浓度、温度和pH值等因素对秸秆酶解的影响，为后续的实验提供指导。

3.研究成本：为生物质能的降低成本和提高转化效率提供重要的技术支持。

农作物秸秆综合利用的研究进展综述_解恒参农作物秸秆综合利用的研究进展综述解恒参( &4 江苏建筑职业技术学院科技处，江苏徐州##&&&B; #4 徐州市生物质能源工程技术研究中心，江苏徐州##&&&B)摘要: 通过对农作物秸秆的研究现状&处理方法及综合应用情况进行综述，归纳出了目前农作物秸秆综合利用领域&主要处理方法及需要突破的关键技术’明确了突破农作物秸秆外表面物质结构实现完全降解和完成内部纤维素&半纤维素等高分子化合物降解转化是综合利用农作物秸秆研究的重点和难点’同时指出了解决农作物秸秆综合利用的技术层面&法律层面和人文认知理念等方面的发展趋势，为高效利用农作物秸秆及开展关键技术攻关提供参考’关键词: 农作物秸秆; 综合利用; 研究现状中图分类号: ),& 文献标志码: .农作物秸秆作为农业生产的附属产品，其产量大&分布广&种类复杂&处理难度大，综合利用效率低，已经成为影响当前农业转型升级的主要问题之一’农忙季节农作物秸秆被肆意焚烧的场景，毫无疑问恶化着农村人居环境，严重制约着农村小城镇化建设步伐’传统的秸秆还田&青储&充当建材或填充&初级能源或化工原料是目前农作物秸秆的主要使用方法’但这些方法显然未能满足农作物秸秆的处理需求，也造成资源的浪费［& %#］’另一方面科学家为开发轻质洁净新能源，不得不设法解聚重质碳资源以获取轻质能源，以缓解化石能源的逐渐枯竭和重质化带来的能源需求压力’& 农作物秸秆的综合利用情况农作物秸秆是成熟农作物收获种子后留下的茎叶( 穗) 部分的总称’从人类发展历史来看，原始社会人类不事稼穑当然无需考虑种植或者考虑农作物秸秆的处置，生物质基本上是经自然暴晒&风蚀或者土壤中菌种的自然发酵解聚，解聚形成有机腐殖质进入自然循环’随着人类食物结构的逐步演化，农作物秸秆的相对过剩，逐渐超出了农作物秸秆的自(CB(第/5 卷第& 期#5&’年& 月解恒参等(农作物秸秆综合利用的研究进展综述:LNQ /5 "LQ &eUV4 #5&’然处理能力，其综合应用开始为人类所关注’几千年周而复始的经验积累和创新开发，人类也开发了多方面用途，但人为处置的代价和能力无法与日益增长的农作物秸秆的生产相匹配，且农作物秸秆的利用率仍然不足,5f，因此不论国内外积极推进秸秆科学研究，实现农作物秸秆高附加值利用是需要解决的主要问题’# 农作物秸秆的技术研究进展#4 & 农作物秸秆的组成&分类及元素分布研究测定和分析农作物秸秆中的有用组分，有助于实现其资源化和高附加值利用’由于农作物不同的产地&同一产地的不同物种和同一物种的不同部位的主要元素成分和物质构成也不同，主要的三大物质纤维素&半纤维素和木质素等含量也存在较大差异’了解和掌握不同农作物秸秆或秸秆不同部位主要组分信息，可以更好的有选择实现各组分的有效分离和提高农作物秸秆的高效利用’元素分析是农作物秸秆应用研究的重要内容’目前用于元素分析的方法很多: 利用物理或化学的方法，将农作物秸秆进行分离分析; 利用红外光谱分析&气质分析&原子吸收分析&纸上层析分析波谱分析等分析物质官能团或者元素种类等; 但多数方法都存在样品处理复杂以及很难对叶片表面微区进行元素分析等缺点’采用电子探针对植物的叶片细胞内的元素组成和含量进行分析，能够成功获取农作物不同部位的元素含量信息’目前，农作物成分分析的主要处理手段有: 氧化降解法&氧化定容法以及碱抽提法等直接或间接的分析方法’胡文静利用自主研发的快速真空热解平台对棉杆&玉米秸秆和稻草进行的热解处理，从生成物苯酚类&酚类&酮类和有机酸中，间接的分析得出农作物秸秆的基本组成，为农作物组成研究开辟了一种新的途径’应用膨化技术，分离了农作物秸秆中的纤维素&半纤维素和木质素进行成分分析，不用对农作物中有机物进行分离，而是根据其中有机物种类进行综合应用，并且根据农作物不同部位的有机物含量确定应用于中草药&化工原料以及生物母基’#4 # 农作物秸秆的处理方法研究根据处理方式的不同，农作物秸秆的处理一般可以分为物理方法&化学方法&生物方法以及其他综合处理方法’#4 #4 & 物理处理方法物理处理方法是比较直接的&也是最原始的处理方法，不过也是比较有效的方法之一’物理处理技术是不改变农作物秸秆基本性能的前提下，将其形状&大小进行改变，以期达到保存或提高其使用价值的目的’主要有机械加工法和热加工法，前者用机械设备把农作物秸秆进行切碎&粉碎&揉搓或压块，来提高综合利用效能，后者是利用热喷和膨化技术高温高压下处理秸秆’另外，物理活化法生产农作物秸秆活性炭也是物理法的重要延伸’秸秆经切短和粉碎以后，体积变小，便于家畜采食和咀嚼，主要因为秸秆切短和粉碎后增加了饲料与瘤胃微生物接触面积，便于瘤胃微生物的降解发酵，使消化吸收的总养分增加’不过此法未能提高秸杆自身的营养价值，且也有研究表明秸秆颗粒的减小，可能造成秸秆在动物肠胃通道内通过的速度增加，以致肠胃没有足够的时间去吸收秸秆中的养分，而会造成养分流失’可见需要在秸秆颗粒大小与其通过胃肠速度之间寻求平衡，提高秸秆中的营养物质吸收’热喷是热加工技术的一种，即利用热喷效应，使饲料木质素溶化，纤维结晶度降低，饲料颗粒变小，增加总面积提高消化率的处理方法’膨化技术与热喷同属新技术，都是利用热效应在高温高压下进行的’膨化制粒后，体积增大比重变小，保型灭菌，含水量低，可长期保存’但膨化和热喷技术由于工艺复杂&费用高，暂时还难以推广使用’压块成型是物理处理的方法之一’国内典型的秸秆成型工艺包括打捆干贮技术&压块饲料技术&大截面压块技术和颗粒化技术’目前压块研究根据强度要求和机械设备性能要求开展，并研发相关添加剂’通过分析原料粒度&温度&水分及纤维成分等相关因素在不同条件下对颗粒成型的影响，对生物质颗粒成型机构的关键部件环模进行研究，以及对环模直径&模孔结构&环模转速及压辊直径的设计分析与阐述，探索环模结构设计的思路与方向，从而为设计性能优异的生物质颗粒成型机构和开发生物质能(C,(第/5 卷第& 期#5&’年& 月解恒参等(农作物秸秆综合利用的研究进展综述:LNQ /5 "LQ &eUV4 #5&’源提供技术支持，应是物理方法的重点方向’#4 #4 # 化学处理方法化学处理方法就是利用化学试剂处理农作物秸秆的方法’包括碱化处理&氨化处理&氧化处理&酸化处理以及有机溶剂处理等’碱化处理是在碱作用下破坏秸秆结构，使其膨胀&疏松，增大微生物附着的面积，提高纤维素的降解和利用率的方法’常用的碱有氢氧化钠&氨&石灰&尿素等’因为碱性物质可以打开纤维素和半纤维素与木质素之间的对碱不稳定的酯链，溶解半纤维素和一部分木质素，使纤维素膨胀’但碱化处理用碱和用水量大，易污染环境且营养损失严重，因此存在局限性’氨化处理就是在密闭条件下利用尿素或者氨液在氨化和碱化双重作用处理秸秆，改善农作物秸秆结构，提高利用率的方法’碱能打破酯键，破坏镶嵌结构，溶解半纤维素和一部分木质素及硅酸盐’氨液能增加粗蛋白含量&合成微生物蛋白质’氨还可以与秸秆中的有机酸中和，造成适宜瘤胃微生物活动的微碱性环境’氨化有液氨氨化法&氨水氨化法和尿素氨化法以及高温快速氨化和常温氨化等’氧化处理主要利用氧化剂处理农作物秸秆，主要是二氧化硫和碱性过氧化氢，经过氧化后的农作物秸秆，纤维素间的空隙度增加，降解酶和细胞壁结构型多糖间的接触面增大，消化率提高’但氧化要求条件高，处理成本较高’酸性处理主要是用硫酸&盐酸或者甲酸处理农作物秸秆，原理类似碱处理’从技术层面看，其处理成本更高，所以实际应用更少，但酸化预处理比较简单有效’原理是半纤维素水解生成木糖和其他糖类，然后稀酸将纤维素解聚为葡萄糖，秸秆变得疏松，从而提高了厌氧发酵微生物对秸秆的利用率’但是化学试剂的过量中毒或对环境的污染是化学方法需要重点解决的问题’目前利用化学方法降解农作物秸秆和相关添加剂的开发是化学方法的重要研究趋势’#4 #4 $ 生物处理方法生物处理法是利用微生物来降解处理的一种方法’选用和开发有益的微生物是生物法处理农作物秸秆的关键’除了秸秆本身携带的微生物外，引进其他能够促进农作物秸秆中的纤维素或木质素的解聚，从而提高饲料的营养价值，也改善农作物秸秆的乳酸和菌体蛋白质组成，更有利于利用’青贮&发酵和酶% 酵母加工是常见的生物处理过程’青贮是将新鲜植物紧实地堆积在不透气的容器中，通过乳酸菌的厌氧发酵，转化原料中的糖分为有机酸% 主要是乳酸’当乳酸在原料中积累到一定程度时，就能抑制其他微生物的活动，从而制止养分被分解而破坏’发酵是将含糖物质加在碎秸杆上，并掺入过磷酸钙和尿素来培养酵母; 或者先对纤维素进行水解，然后再进行发酵’在发酵过程中，菌种和农作物秸秆的种类数量等都会对发酵结果产生影响，另外针对秸秆表面硅质利用微生物分泌的酶或者用酸&碱预处理的研究成为生物研究的关键所在’但要求技术较高，处理不好，容易造成腐烂变质，这也是生物需要突破的关键技术之一’#4 #4 / 综合处理方法多种方法的综合应用是处理农作物秸秆的重要思路’生物化学转化是先酸解或水解，然后发酵’热化学转化包括燃烧&气化&热解和直接液化等过程’热解&液化和与煤共热解等都是综合处理方法’热解就是在完全缺氧条件下，产生液体&气体&固体三种产物的热降解过程，是热能打断大分子有机物，使之转变为含碳原子较少的低分子量物质’气化是指秸秆在高温及缺氧条件下，热解产生!<与气化介质( 空气&<#&R#<#或R#) ，在一定条件下再发生热化学反应，产生以!<&R#或!R/为主要成分的可燃气体的转化过程’#4 $ 农作物秸秆的应用传统农作物秸秆应用有以秆代煤&秸秆还田&秸秆饲料和就地焚烧等几种形式’但是以秆代煤将损失$$f的有机质，在农村地区这种能源利用方式正逐步被煤&电和燃气所取代’由于部分秸秆不易腐烂，且过量还田也会对土壤有副作用，还会影响播种质量，使得秸秆还田也存在局限’就地焚烧会破坏秸秆有机物及营养成分，破坏地表土壤结构，使地表水分大量蒸发，影响土壤的抗旱保湿能力’因此，在改良传统的秸秆应用的基础上开发农作物秸秆的更多用途显得更加重要’(CC(第/5 卷第& 期#5&’年& 月解恒参等(农作物秸秆综合利用的研究进展综述:LNQ /5 "LQ &eUV4 #5&’#4 $4 & 农作物秸秆用于肥料农作物秸秆中含有大量的有机质&氮&磷&钾& 镁&硫和微量元素，将其通过机械或生物性处理后直接还田，能够有效改良土壤，提高地力，降低生产成本，提高农产品的产量和质量’主要包括秸秆粉碎还田&根茬粉碎还田&整秆翻埋还田&整秆压扁还田和堆沤还田等形式’只是部分秸秆的降解困难不但不能有效沤肥，反而会影响耕种，因此研究加速这类秸秆的降解技术势必会提高效果’#4 $4 # 农作物秸秆用于饲料农作物秸秆直接作为饲料，其蛋白质&可溶性碳水化合物&矿物质和胡萝卜素含量低，而粗纤维含量高，其适口性差，家畜采食量小&消化率低，营养价值较低’秸秆微贮加工饲料也是获得成本低&效益高&适口性好饲料的重要方法’研究发现秸秆压块饲料易消化&采食率高&附加值高&便于长期保存&饲喂方便，是饲料化利用发展的趋势和方向’#4 $4 $ 农作物秸秆用于化工原料美国成功利用一种重组大肠杆菌作为发酵剂，把农作物秸秆中的’碳糖直接制成乙醇’这种重组大肠杆菌能产生把 B 碳淀粉水解成糖所需的大量纤维酶，从而使利用酶水解技术最终取代传统的无机酸水解方法’目前，农作物秸秆用作化工原料主要集中在产气&制糖和制乙醇’#4 $4 / 农作物秸秆用于能源农作物秸秆用作能源的途径有直燃技术&气化技术&发酵制沼气技术&发电技术&压块成型及炭化技术’农作物秸秆直接燃烧作为能源，利用率低能源消耗严重; 还会造成空气环境污染( 主要包括8<#&"<#&可吸入颗粒物2=#4 ’的严重超标) ; 也可能因为燃烧形成烟雾使能见度下降’而且直接燃烧也只能利用农作物蕴含的生物质能源的不足$5f’目前，将秸秆作为秸秆气化燃气&秸秆发酵燃气&秸秆直燃发电等原料的大规模利用时，缺乏秸秆能源利用基本性能的基础研究’按能源材料指标衡量，合适的热值是最主要的参数’因此农作物用作能源必须进行预处理或者改变其结构或转化为生物油，这也是农作物作为能源开发的重要方向’朱锡锋［$］对生物质热解液化研究发现，热解液化过程中会选择性地生成吡嗪类杂环化合物，分级冷凝后能将生物油分为化工生物油和燃料生物油’也有研究表明煤中掺少部分生物质有助于改善煤的着火性能，对煤的燃烧有催化促进作用’关于农作物秸秆用作能源开发的研究正在向两个方向发展，一是通过预处理减少含水率提高热值，二是转化成传统能源或者与传统能源混合提高传统能源的燃烧性能’#4 $4 ’农作物秸秆用于建筑材料目前，农作物秸秆用于建筑材料主要有三种形式: 非承重墙体材料包括填充材料&高压板材或者建筑装饰材料’用作建筑材料的农作物秸秆具有保温隔热&隔声; 最主要的是节能环保; 而且材料成本和技术成本都低，应该是解决农作物秸秆过剩的最佳途径’复合墙体主要采用平压法秸秆&挤压法秸秆和模压法秸秆等方式获得，或者作为填充物填充到隔墙内侧或者作为隔板等装饰物’不断地改进制作工艺和不断开发不同基质建筑材料是农作物秸秆用作建材的重要方向’崔玉忠［/］等开发了秸秆水泥基微孔材料是由碎秸秆&水泥&聚合物溶液&促凝剂& 水等按照一定的比例混合搅拌而成，而且通过调整配合比和工艺参数来控制拌合料的流动性，做出不同的类型，生产具有一定保温隔热功能的内隔墙板’徐明等［’］开发了秸秆纤维基环保节能墙体材料主要是以农作物秸秆以及加强材料&黏合材料，按比例经过物理&化学反应，脱模&凝固制成，具有轻质&节能&环保等适合现代建筑要求的建筑材料’陈茜等［B］开发了混凝土夹芯秸秆砌块，表明样品具有良好的热工性能&隔声性能，力学性能，而且能节约资源&降低造价&自轻等优点，具有良好的应用前景’刘淼［,］等应用稻谷壳粉作为基料开发的墙体复合材料也是农作物秸秆用作建筑材料中的有益尝试’#4 $4 B 其他方面的应用秸秆草皮基质技术&环保塑木材料&植物纤维制品等都是农作物秸秆变废为宝的重要途径’秸秆草皮基质技术就是利用稻草秸秆，将其粉碎后，用特殊的纺织技术做成一层薄薄的基质毡，然后将种子&肥料直接放进去，浇水后草就能生长了，既不会破坏土壤，成本也很低’环保塑木材料是由农业废弃物秸(C+(第/5 卷第& 期#5&’年& 月解恒参等(农作物秸秆综合利用的研究进展综述:LNQ /5 "LQ &eUV4 #5&’秆与废旧塑料按一定比例，添加特定的功能性助剂，经过特殊结构的加工设备填充改性后制成’植物纤维制品是利用玉米秸秆为主要原料，生产浆粕&多用膜&植物纤维长丝&纤维素醚等系列产品’利用农作物废弃物对铬进行吸收，可以使得吸附质从溶液中扩散到吸附剂表面，在吸附剂孔隙中继续向吸附点扩散到吸附点表面而固定’如果把生物质&铁矿石粉与添加剂混合制取生球团，富氢合成气作为还原剂，高温燃烧为生球团的预热和预热球团提供热源，直接还原炼铁发现减小球团粒径&增加预热和还原温度能够提高直接还原铁产品的全铁质量分数’利用小麦秸秆做型煤粘合剂使得型煤的强度&防水性及煤质指标满足了工业锅炉的型煤燃烧要求，有利于改善型煤着火性能和减少环境污染’可见，更深入开发农作物秸秆的应用也是高效利用农作物秸秆的重要环节’#4 / 农作物秸秆目前关键技术研究进展目前，农作物秸秆的研究重点应该仍然集中在洁净能源的开发&通过农作物秸秆的气化&压块成型和煤气转换等，特别是气化和煤化技术的开发和改进; 农作物秸秆的节能转化机理，也是目前农作物秸秆综合应用研究的重点趋势; 如何将生物质原材料经高效转化为低成本&高品质的五碳糖&六碳糖和木质素及其衍生物，进而生产更有价值的生物基材料和乙醇等能源，仍然是一个关键问题’农作物秸秆的木质素包围纤维素的结构，使得降解困难，不论在生物化学降解&制备碎料等都是需要解决的关键难题’主要因为秸秆表面富含一种脲醛胶粘剂难以润湿的蜡状物质，并集中了大量硅元素，给胶粘剂的润湿及胶合固化带来了很大的困难’经过物理的和化学的方法对这种物质的处理和结构破坏是实现农作物秸秆进一步降解应用的前提和基础’蒸汽爆破结合机械筛分，可以同时实现秸秆纤维素&半纤维素&木质素各组分的充分利用，且可大幅度降低秸秆转化生产成本’农作物秸秆的能源转化是最理想的选择，但由于其元素组成&化学键型&化学成分等十分复杂，使其从固体原料到固体或液体产品的转化过程要难于传统的石油炼制过程’热化学转化达到!<#减排和能源可再生目标是目前研究的重点方向之一’生物质属于高分子化合物，原料组成差异很大，热化学转化产物组分很复杂，国内外对于生物质的热化学转化的关键技术虽有所突破，但目前液化&热解还没有实现工业化’#4 ’农作物秸秆的法律和人文认知理念农作物秸秆的综合处理作为农业现代化和小城镇建设必须要解决重点问题已经引起了社会各个阶层的重视，日益严峻的环境问题让人们真切的感受到了大气雾霾肆虐&水环境恶化和土壤污染危及人类到了不得不治理程度’除了技术层面，法律层面和人文认知层面期待提高; 政府的管理政策和相关的法律法规需要不折不扣的执行; 部分村民的法律意识淡薄&保护环境的观念狭隘保守，从而造成目前农作物秸秆被肆意燃烧&随意堆砌的现象’所以提高综合应用农作物秸秆的认知观念很重要’$ 结语农作物秸秆作为可再生的能源具有得天独厚的发展前景，不论是研究还是开发都任重道远’从技术角度看，突破农作物秸秆预处理的屏障是其降解再处理和广泛应用的前提和基础; 传统的方法和应用途径外，气化&液化&热解等热转化是其资源化&能源化的主要趋势’另外，加强科学管理，也是综合利用的重要途径’但愿人类能尽快找到科学解决农作物秸秆的有效途径’。