A. 秸秆处理方法有哪些
秸秆通过粉碎用秸秆颗粒机可以做出颗粒燃料；也可以通过棒机做出燃料棒，还可以碳化成碳，也可以加入农家肥制作有机肥。供你参考。
B. 玉米秸秆深加工项目
我国农村秸秆尤其是玉米秸秆产量十分巨大。利用农产品废弃玉米秸秆进行简单加工及深加工可以提高玉米秸秆的综合利用技术水平，现在这类新技术、新方法有很多。我首先对玉米秸秆两种简单加工方法，即畜禽饲喂揉丝新技术，温室无土育苗基质制作新技术，进行了简要的概述。然后又对利用玉米秸秆进行深加工的四项新技术进行了介绍：
1、秸秆气化及气化发电新技术。
2、制作全降解餐具及全降解包装袋新技术。
3、畜禽生物秸秆颗粒饲料加工新技术。
4、皮穰分离造纸、人造板、饲料、木糖生产新技术。通过这些新技术达到最少的投入最大的产出，实现资源效益的最大化，促进农民增收致富，促进农业尽快实现集约化、产业化、工业化。
我国目前秸秆总产量近6亿吨。利用率仅约为33%，经过简单加工和深加工处理利用的占原始总量不足1%。尤其是我国中部地区河南、河北、山东、山西等小麦玉米轮作地区种小麦时,玉米秸秆就地焚烧黑烟滚滚遮天蔽日,造成严重的环境污染和资源浪费，影响航空和公路交通的正常运行，造成了严重的社会问题。玉米秸秆资源数量巨大，生产加工具有十分广阔的空间。玉米秸秆是农作物的重要副产品，也是工、农业生产的重要原料。今后随着政府的高度重视,农业科技水平的不断提高,玉米秸秆的加工利用必将快速发展。
1、玉米秸秆简单加工新技术
这里我们分析两项玉米秸秆简单加工新技术：一是牛羊等饲草禽畜饲喂玉米秸秆揉丝加工新技术，二是温室育苗无土栽培玉米秸秆基质加工新技术。这两项技术的特点是：操作简单、制作容易、实用效果好、经济效益显着非常受农民欢迎。
1.1 牛羊等食草禽畜饲喂玉米秸秆揉丝加工新技术
目前在我国广大的农区尤其是玉米产区，使用机器对玉米秸秆进行揉搓处理饲喂食草型畜禽。这种简便的揉搓加工技术是最近几年出现又迅速普及的新方法，这种方法具有十分明显的优点及非常适宜的实用性。它不仅可以将不同含水率的秸秆加工后直接饲喂，而且经揉搓后的秸秆为柔软蓬松的丝状物，可以改变适口性，有益牲畜消化，另外还有利于进行其他生产加工。根据用户生产的实际需要，生产厂家研制出了一大批各式各样的揉搓加工设备。尤其是其中有一种小型的揉搓、粉碎、铡切三用机最具代表性。这种小型机以单项照明电为动力电，是集揉搓、粉碎、铡草为一身的多功能设备，使用起来非常方便。因其造价低、功能多、适用性好、实用性强倍受农区饲养户的欢迎，也成了他们离不开的好帮手。
1.2 温室育苗无土栽培玉米秸秆基质加工新技术
过去进行温室育苗无土栽培的机质，主料需要外购，是一项即花钱又费事的工作。在农业工程技术人员的努力下，采用玉米秸秆加工温室育苗无土栽培基质获得成功。这项加工新技术，主料是玉米秸秆取自身边不用花钱。它的加工工艺是用三用机将玉米秸秆铡搓成小碎块，然后进行常规的消毒灭菌处理，再根据玉米秸秆的特点和实际生产需要，添加定量的料剂进行充分的搅伴后，按发酵要求进行发酵处理。这项技术经济、省事、好掌握。
2、秸秆深加工新技术
对玉米秸秆进行深度变性加工及重复多层次加工达到废弃物高效利用，获得高附加值，以相对低的投入获得高的产出和回报率。我们将讨论以下四项深加工新技术。
2.1 秸秆气化工程技术与气化发电新技术
2.1.1 玉米秸秆气化与气化发电的意义
利用玉米秸秆气化与气化发电，可解决大量农业废弃物的浪费和环境污染问题。秸秆气化工程将普通废弃玉米秸秆变成清洁的燃气，解决农户日常燃用和冬季采暖节能、利废、环保提高了农民生活水平，促进了农村经济发展。秸秆气化发电以玉米秸秆为生产原料，投资较小，容易实现，尤其是距输电网较远的地方，入网投资大，供电困难，利用当地剩余弃用的玉米秸秆为原料气化发电，就解决了这个难题，将在改变偏远农村的落后面貌工作中起到决定性的作用。
2.1.2 玉米秸秆气化与气化发电过程
气化发电过程包括三步：一是气化，即将生物质原料变为气体燃料；二是气体净化，气化出来的气体带有一定的颗粒和焦油等有害成分，经过净化系统把这些杂质除去（前两步过程即气化工程制气的过程）；三是发电，利用内燃机或燃气轮机把可燃气体中高品位的能量转换为电能，其余低品位热能由余热锅炉回收，再由蒸汽轮机发电。解决好这三方面的技术，使之协调运转是气化发电技术的关键。
2.1.3 玉米秸秆气化工程与气化发电工程装备系统
目前秸秆气化工程系统很多，已处于开发阶段，因此省去其讨论只介绍气化发电。气化发电采用流化床方式气化系统。为了了解秸秆气化发电工程装备系统的结构和性能特点。下面以1MW循环流化床秸秆气化发电系统为例讨论。
系统简介：本系统以玉米秸秆等做燃料。主要技术指标为：发电容量为1000KW。
技术路线：
生物质——气化——燃气净化——燃气发电——排气
其中燃气净化产生的废水经电凝聚处理后可循环使用或排放。
气化炉采用循环流化床气化炉。净化系统工程将除尘和除焦，包括惯性除尘器、旋风除尘器、文氏管和水洗塔等，惯性除尘器兼有热回收作用。发电设备采用柴油机改装的发电机采用机组并联，整个系统由进料机构、燃气发生装置、燃气净化装置、燃气发电装置、控制装置、废水处理设备等部分组成。
2.2 玉米秸秆制作降解餐具及全降解包装袋新技术
利用玉米秸秆为原料制做全降解发泡餐具的技术与生产设备是绿色的技术与产业，为大量弃置的玉米秸秆找到了很好的出路。其意义还不仅如此，随着经济的发展和旅游业的兴起，人们对一次性快餐具的需求量愈来愈大，而我国目前使用的几乎都是EPS泡沫塑料快餐具，这种餐具大量弃掷，到处都是，形成了从所周知的“白色污染”。它的处理最让人头痛，埋入地下百年不烂，劣化了土壤；焚烧处理会产生有毒气体污染空气。而秸秆全降解发泡餐具原料来源广泛易得，成本低廉，防水阻油性能好，强度高，隔热性能好，可完全生物降解，生产过程无污染，替代EPS发泡工艺技术及JYK品牌设备导入绿色餐具生产领域，生产环保、节能、利废的绿色产品。
JYK秸秆全降解餐具成套设备是以玉米秸秆为原料，同时添加由多种物质综合而成的辅助材料，经交联发泡成形，再经干燥、消毒等工序制成一次性可降解发泡餐具。通过更换主机模具，可生产出各种规格的一次性碗、盘、杯、碟、快餐盒、蛋糕盒、方便面盒等绿色餐饮具。
生产配套设备情况：
主机设备：有成型机，分双模气动成型机和双模机械自控成型机。配套设备：有粉碎机分片式和涡流式，有搅拌机分卧式和立式。有淋涂机分Ⅲ型和Ⅳ型。有干燥机分气流式和滚筒式。
全降解包装袋新技术与前者机理相同，机械简单生产容易略去讨论。
2.3 生物秸秆颗粒全价饲料制作新技术
生物秸秆颗粒全价饲料制作新技术是借助生物、化学的双重作用，把秸秆转化为高营养、高效能的生物饲料。可以代替部分粮食饲料喂养牲畜，一般可降低饲养成本30%。农作物秸秆粗纤维含量高，难以被动物消化吸收，可利用养分少，适口性差，在饲料分类学上归为粗饲料。生化工程秸秆饲料的技术原理是利用最新生物工程技术成果，培育出的工程菌。这种工程菌是在自然条件下能迅速繁殖并高效分泌纤维分解酶的生物菌。这些霉菌、担子菌、细菌在相关化学物质的中和作用下，进行一系列复杂的生物化学处理，改变了秸秆的物理化学性质。其所含的粗纤维降解为动物容易消耗吸收的单糖、双糖、氨基酸等小分子物质，从而提高了饲料的消化吸收率，起到了饲料机械起不到的深度生化加工作用。同时在秸秆生物处理过程中还产生并积累大量营养丰富的微生物菌体蛋白及其它有用的代谢产物。如有机酸、醇、醛、酯、维生素、抗生素、微量元素等，使饲料变软变香营养增加。它还含有多种消化酶及多种促进生长因子，能增强动物的抗病能力，促进生长发育。有些代谢产物对饲料还具有防腐作用。
用这种方法生产的秸秆生物原料，按配方软件混拌出秸秆全价生物原料，再用最新的颗粒生产设备加工颗粒饲料。在制粒过程中，自动升温糊化、熟化能较好的保持原料中各种营养成分不受损失，并有效的杀灭沙门氏菌等各种有害菌，秸秆添加比例大。该设备可一次完成制粒成型，生产出多种优质全价秸秆颗粒饲料。目前饲料颗粒成型机的生产厂家很多，根据制粒机理的不同有平模型、环模型和模压型等，而又针对其生产效率的不同形成了各自的系列。用户可以根据自己的养殖数量、生产规模、加工类型选用不同的颗粒饲料加工设备。饲料颗粒化是世界饲料工业发展方向，秸秆生物颗粒饲料特点如下：
⑴、品质优良营养丰富，适口性好，动物采食量大。
⑵、制粒升温糊化熟化，有利于动物消化，又有灭菌功能。
⑶、饲料密度增大，体积明显减少，便于存储运输。
⑷、防止挑食，减少浪费，避免粉尘损失杜绝饲料板结。
生物秸秆颗粒全价饲料生产的工艺过程是：原料粉碎、生物发酵、按配方配制全价饲料、制粒成型（熟化、糊化、干燥、成型）、称量包装、产品出厂。
对应于上述工艺过程的设备配置是：秸秆粉碎机、发酵池、搅拌机、饲料颗粒机、磅秤加封袋机。
我们相信随着新技术、新设备、新工艺、新产品的不断出现农作物秸秆废弃的会越来越少，秸秆饲料的普及程度使用效果会越来越好。
2.4 玉米秸秆皮穰分离做原料进行深加工技术
将玉米秸秆经加工达到皮穰分离，再以分离后的皮、穰为原料分别进行产业化精深加工制成各种产品。玉米秸秆皮中主要含有木质纤维，而且其纤维强度高，韧性好，其性能指标高于稻、麦秸秆。玉米秸秆穰中含糖、粗蛋白、淀粉等营养成分多，其性能指标和质量也高于稻草和麦秸。因此将玉米秸秆皮穰分离后分别加工不同产品可拓宽应用领域，改善应用性能，提高利用价值。现有玉米秸秆皮穰分离机，可将玉米秸秆皮穰一次分离开。其原理是机具轮组夹住秸秆向前直线送料，利用悬于秸秆轴线上方的契形展刀将秸杆的上腹剖开，再由旋钻刀具将秸穰从腹中旋钻分离掉。
工艺过程：
选料——上料——剖分——钻穰——打捆（装袋）
2.4.1、玉米秸皮在造纸行业的应用
由于造纸原料的紧张以及新原料的开发加工技术的发展，秸秆已逐渐被开发利用。玉米秸在纤维强度、韧性、价廉等方面要优于其它秸秆，因而为造纸行业所青睐，但也存在一些问题：一是制成的浆液粘度较大，技术上增加了难度；二是出浆率较低，一般出浆率只有25%左右。三是生产中投入的辅料量增多，成本增加，效益下降。用玉米秸皮做原料可极大地改善其应用性能，由于纤维成分主要存在于玉米秸的外皮中，所以秸皮强度高，韧性好，近似苇子，是制作纸张的较好原料，其工艺和原辅料配方应与苇子一样。目前应用玉米秸皮生产出的35g、50g有光纸的各项质量指标基本上与苇浆纸相同，出浆率达41%。
2.4.2 玉米秸皮在人造板行业的应用
以目前市场上出现的玉米秸秆粉碎后制成的人造板，由于其中玉米秸穰的存在，使成品板吸水性强，遇潮湿易变形，产品质量难以提高。现在由于除去了含纤维较少的秸穰及叶，使原料质量有了根本的改观。成品板质量有了很大提高。玉米秸皮人造板与刨花板相比，具有表面光洁度好，美观大方，静曲强度和平面抗拉强度较高等优点，可在很多领域里广泛应用。可做地板、天花板、隔墙板及家具等。
2.4.3 玉米秸穰在饲料生产上的应用
玉米秸穰中蛋白质、淀粉和糖类的含量之高是稻草、麦秸等无法与之相比的，所以在饲料生产上玉米秸的皮穰分离是其质量提高的一项主要措施。用整株或铡断的玉米秸秆喂牛，牛只吃些梢叶，粗秆部分皆剩下，牛增重低，饲养周期长，属于低效益维持状态。采用玉米秸穰饲料喂牛，营养价值高。适口性好，牛增重快，饲料成本低，浪费少，经济效益显着提高。
2.4.4 利用玉米秸穰生产木糖
木糖存在于半纤维及糖甙中，木糖可作为糖尿病人的甜味剂，其甜度约为蔗糖的70%。工业上，木糖及衍生物在化工、医药、制革等工业部门应用广泛。
我国是玉米生产的大国，可以利用玉米秸穰生产木糖，这样就可以除去大部分木质素及纤维素有效地提高成品收率。秸穰在硫酸的催化作用下，其中的多缩戊糖水解生成木糖：(C5H8O4)n+nH2O nC5H10O5。木糖经过一系列合理有效的生产过程，制备成纯度大于98%的木糖晶体。其工艺流程如下：
原料预处理——水解反应——脱色、除酸、去杂——蒸发结晶——离心干燥
木糖是一种用途广泛，可以出口创汇的产品，利用玉米秸穰生产木糖，可以极大的提高农业附产品的精深加工水平，实现农业废弃物的大幅再增值。
废弃玉米秸秆做生产原料进行产业化加工的门类有很多，应用的面也很广，产生的效益也非常大，上面介绍的各项技术是从产业化生产角度提出并讨论的。但就每一个农户而言，都可以针对自身的实际情况，行之有效地进行玉米秸秆的利用。当大多数农户都掌握了这类加工技术，大多数的玉米秸秆都进行加工和深加工，我们的农民兄弟就会普遍致富，农村的面貌就会产生根本性的改变，农业就会向现代化大步前进。
C. 玉米杆深加工项目玉米节杆治粒技术
楼主想要提问的是玉米秸秆深加工项目吧
现在农村的玉米秸秆产量很大，通过玉米深加工设备的简单加工，就可以生产出来新产品。一般玉米秸秆深加工项目可以将玉米加工成以下几种：
1、秸秆气化以及气化发电新技术。
2、制作全降解餐具及全降解包装袋新技术。
3、畜禽生物秸秆颗粒饲料加工新技术。
4、皮穰分离造纸、人造板、饲料、木糖生产新技术。
想要了解更多的技术以及购买玉米深加工设备可联系
D. 高分求人写一份秸秆能源利用产业链的商业计划书
玉米秸杆中主要含纤维
素、半纤维素、木质素等,营养丰富。据测算,每100g秸杆中,含
碳44.2g,氮0.62g,磷0.25g,钾1.44g及钙、镁、铁、硫、硅等微
量元素,有机物含量约为15%左右[2],所以焚烧秸杆烧掉的不仅
是大量的肥力资源,也烧掉了有效改良土壤的物理基质。秸杆
焚烧后所残留的养分以钾为主,另有少量的微量元素,因而还
田增产效果很小,比堆肥还田小10倍,比过腹还田小100倍[3]。
因此,加强秸杆综合开发利用,是农业绿色化有机化及走可持
续发展之路的必经途径。
由于秸杆中纤维素类物质分解较慢,所以对下季的小麦产
量无明显增产效应,但对下年度的玉米增产效果比较明显。据
调查,上年度的秸杆还田,下一年度的玉米产量一般比没有进
行还田的增产5%~10%。
2.1.2高温堆肥
高温堆肥是指将秸杆粉碎后洒水堆压,利用堆压产生的高
温促进纤维素降解的生物转化过程。高温堆肥以前是秸秆利用
的重要方式,是增强土壤肥力的有效方法之一。秸杆经高温堆
压处理后,秸杆内的粗纤维成分分解,产生小分子的糖、醇等
有一种特殊的肥香味,对土壤微生物的生长与繁殖、改善土壤
理化性状、增加有机质含量均有着不可估量的作用。
高温堆肥时辅之以禽畜粪便或生物菌肥等,可以加速秸杆
的分解腐化,提高效率。这样处理的秸杆,腐熟快,腐解充分完
全,外观呈黑色,肥味浓,农民常称之为“有劲”。在堆肥的同时
加进适量的杀虫剂,可有效杀灭隐藏于秸杆内的蛴螬、金针虫
等地下害虫,作到一劳多得。
2.1.3过腹还田
指秸杆经过适当处理以饲料方式经过大牲畜消化降解、再
以粪肥方式还入田中。这在我市农业机械化不太发达的山区乡
镇,还是一种秸杆还田的主要方式。过腹秸秆在牲畜肠胃中经各
种体内酶及微生物的降解,大分子碳氮化合物变为小分子,不
能作为营养被吸收的剩余物质以粪便形式排出,含氮量较大,
微生物数量也大,还田的增产效果明显。特别是在改良土壤理
化性状、增强土壤有机质方面,有着化学肥料不可替代的作用。
2.2秸杆饲料
玉米秸杆中含有丰富的碳水化合物、蛋白质、有机酸、醇
类、脂类及无机矿物质等[4]。经适当方式处理后,其适口性大为
提高,营养价值也加大,是发展畜牧业的良好原料。作为饲料利
用后,其副产品粪便又是上好的肥田原料。
2.2.1青贮饲料
玉米收获后将青绿的玉米秸杆经粉碎机粉碎,贮存于特定设
备中充分压实密封在无氧条件下经发酵而成。青贮发酵后的饲料,
有机酸特别是乳酸含量较高,松软可口,营养丰富,易于牲畜消化
吸收,是优良的冬季饲料,为饲养牛、马、骡、驴等大牲畜之必备。
2.2.2氨化饲料
是为适应牲畜营养及适口需要而采取特殊加工而成的饲料。
将秸杆粉碎后加入按比例加入氨水或尿素,堆入氨化池进行氨
化。秸杆经氨化处理后,气味微酸芳香,适口性好,牲畜喜食,食量
增大,消化率比普通秸杆饲料增加20%左右,是目前发展肉制品
及奶制品产业的一种重要的饲料来源方法。目前,采用氨化饲料
法,取得了比较好的经济效益。奶牛饲养的发展方兴未艾。
2.3生产食用菌
将玉米秸杆粉碎后按比例加入磷肥、氮肥、石灰及水,堆闷
发酵,保持料内温度控制在60~65℃,每2到3天翻一次以保
证原料发酵均匀。发酵约半个月后,可用发酵好的熟料装袋生
产食用菌如平菇、鸡腿菇、蘑菇等,其生物转化率可达70%
~100%。用后的废料可作为农家肥还田。
2.4秸杆能源
据测定,每公顷玉米秸杆平均可产热能1.26×107KJ,相
当于3.8吨煤产生的热量[5],是一个巨大的资源库,可以在很大
程度上弥补能源的不足。秸杆可燃性好。但如果直接燃烧,不仅
利用效率低,还污染环境。传统的直接以秸杆燃烧取暖或作饭
的利用方式已不适应建设社会主义新农村的需要。秸杆可以被
转化为固态、液态、汽态燃料,美国等国家已研制成螺旋式秸杆
成型机械,在国际市场上受到广泛欢迎。将秸杆进行气化以及
转化为酒精燃料等是秸杆利用的新的方式。
2.4.1秸杆气化
是将秸杆粉碎后进入气化炉,通过高温加热进行热解,产
生CO2、H2、CH4等可燃性气体,经风机送入储气柜,再分流到
用户。另外,适合家庭使用的小型气化炉技术业已成熟,实用性
较好,在有的地方已经普及。
将秸杆粉碎混入禽畜粪便有机垃圾等填入沼气池,产出沼
气可作饭、照明等,也是将秸杆作为能源利用的一种方式,并且
是一种比较经济简便干净卫生的方式。
2.4.2燃料酒精
将高糖分秸杆直接粉碎进行发酵,生产乙醇,再进一步脱
水后与汽油混合成为乙醇汽油,可节约或替代汽油使用,是秸
杆利用一种环保的利用方法。李凤华等试验结果认为,津259、
津单2号等组合可以用来尝试提取燃料乙醇[6]。
2.5秸杆造纸
秸杆是天然原料,纤维素含量高,是很好的造纸原料。用玉
米秸杆生产的包装材料,体积小,重量轻,压缩性好,可降解,无
污染,是一种可大力发展的工业化的利用方法。
近几年来,在国家政策的大力引导下,农民对秸杆利用的
认识有了质的飞跃,过去大量焚烧,目前转变为大面积的粉碎
还田,秸杆饲料的利用方式正在取得突飞猛进的发展,秸杆能
源也正在取得有效的进展,这都为我市的环境保护及秸杆能源
的再利用作出积极贡献。相信随着秸杆利用技术的进一步成熟
与完善,大量的秸杆必将在我国农村经济发展中彰显出它越来
越重要的地位。
秸秆蜂窝煤的优势:
1.利用玉米秆,麦秆,棉花秆,各种农作物秸秆等废弃物而制成的秸秆煤,每块煤的成本价在1毛钱左右.
2.温度高达1350度,一块煤可保持90~~120分钟的强劲火焰,封火时间长达10小时以上.
3.每吨原料可产3000块的蜂窝煤,热值在4500达卡以上, 上火快,随点随着
玉米秸秆发酵酒精的相关资料，给的越全越好！
悬赏分：80 - 解决时间：2008-10-21 11:20
对于玉米秸秆发酵酒精的一些资料，论文，中英文无所谓，大家帮忙找找，我也在找了，我只是想的人多力量大，大家可能知道一些我不知道的地方可以查到！谢谢了！
提问者： beyond_all - 四级最佳答案检举 酒精是一种重要的工业原料,广泛应用于食品,化工、
医药等领域,而且可以部分或全部替代汽油,具有安全、清
洁、可再生等优点。传统的酒精生产主要以糖蜜、薯类、谷物
为原料发酵而成。近年来,随着人口增长和经济的发展以及
可利用耕地面积的减少使得酒精生产成本日趋增高,利用
丰富、廉价的玉米秸秆为原料生产酒精已成为必然趋势。我
国是一个农业大国,各种纤维素原料资源非常丰富,仅玉米
秸秆年产量大约2亿吨。目前,玉米秸秆除了少部分被利用
外,大部分以堆积、焚烧等形式直接倾入环境,极大地污染
了环境,也是一种资源浪费。如果将玉米秸秆经过预处理后
水解,其所含的纤维素和半纤维素可分解成糖,经发酵可转
化为酒精,转热效率可达30%以上。这样不但缓解人类所面
临的食物短缺,环境污染、资源危机等一系列问题,而且还
能实现人类的可持续发展,因而近年来玉米秸秆成为生物
能源领域的研究热点。
1玉米秸秆简介
玉米秸秆主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维素、
半纤维素和木质素等。木质素将纤维素和半纤维素层层包
围。纤维素是一种直链多糖,多个分子平行排列成丝状不溶
性微小纤维,半纤维素主要由木糖、少量阿拉伯糖、半乳糖、
甘露糖组成,木质素是以苯丙烷及衍生物为基本单位组成
的高分子芳香族化合物。其中,木质素是一种燃料,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。
2玉米秸秆预处理
由于玉米秸秆结构复杂,不仅纤维素、半纤维素被木质
素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,同时纤维素
具有高度有序晶体结构。因此必须经过预处理,使得纤维
素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结
构,降低聚合度。常见预处理方法有物理法、化学法、物理化
学法和微生物法等。
2.1挤压膨化法
该方法属于物理处理法,是将原料粉碎后调节至一定
水分,加入挤压机内,物料在螺杆的旋转推动下向前运动,
同时被剪切、挤压。并且在摩擦热的作用下温度可接近
140℃;然后从挤压机中喷出,物料的压力突然降低、体积迅
速膨胀,纤维素晶体结构被破坏,从而为纤维素的酶解处理
创造条件。这种预处理方法生产过程连续,不需要消耗蒸
汽,而且具有灭菌效果。
2.2湿氧化法
湿氧化法属于化学处理法,是指在加温加压条件下,水
和氧气共同参加的反应。湿氧化法对玉米秸秆处理效果很
好,纤维素遇碱,只引起纤维素膨胀,形成了碱化纤维素,但
能保持原来骨架,加入Na2CO3后起缓和作用,能防止纤维
素被破坏,使木质素和半纤维素溶解于碱液中而与纤维素
分离。这样得到的纤维素纯度较高,且副产物很少。匈牙利
Eniko等人采用湿氧化法在195℃,15min,1 200千帕O2,
Na2CO32g/L条件下,对60g/L玉米秸秆进行预处理。其中
60%半纤维素、30%木质素被溶解,90%纤维素呈固态分离出
来,纤维素酶解转化率(ECC)达85%左右。
2.3酸处理法
酸处理法也是一种化学处理法,这种方法可追溯到
1980年,而在德国可能更早。该法是采用硫酸、硝酸、盐酸、
磷酸等对纤维素原料进行预处理,其中以硫酸研究和应用
的最多。处理后,半纤维素首先水解得到无碳糖,纤维素的
结晶结构被破坏,原料疏松,可发酵性强。但水解前必须将
pH值调整到中性,还应该注意反应器的耐酸性。
2.4蒸汽爆破法
蒸汽爆破法属于物理处理化学法,是用蒸汽将原料加
热至180～200℃,维持5～30min,也可加热到245℃,维持
0.5～2.0min。高温高压造成木质素的软化,然后迅速使原料
减压,造成纤维素晶体和纤维束的爆裂,使木质素和纤维素
分离。该法成本较高,在我国可采用北京林业大学赖文衡教
授研究的间歇蒸汽汽爆器对玉米秸秆进行爆破处理,经这
种爆破器爆破的玉米秸秆,纤维素水解转化率(ECC)可达
70%以上。
2.5生物方法
生物处理方法具有节约化工原料、能源和减轻环境污
染等方面的优点。有许多微生物能产生木质素分解酶,如白
腐菌,其分解木质素的能力较强,但活性较低,而且微生物
处理周期长、菌体会破坏部分纤维素和半纤维素,降低纤维
素的水解率,因此难以得到利用。瑞典等北欧国家则利用无
纤维素酶的担子菌突变株对纤维素材料进行脱木质素处
理,取得了一定的效果。
玉米秸秆发酵生产燃料酒精研究现状及前景
武秀琴1,2马灿玲3
(1天津科技大学,中国天津300222;2河南工程学院环境工程系;3郑州师范高等专科学校生物系)
摘要玉米秸秆是一种丰富的再生资源,主要由纤维素、半纤维素、木质素组成。经过预处理、水解、发酵可生产酒精。预处理方法主要
有物理法、化学法、物理化学法及生物处理法;水解主要有酸水解法和酶水解法;发酵主要有直接发酵法、间接发酵法、同步糖化发酵法等。
介绍了玉米秸秆生产乙醇的关键技术进展情况。
关键词秸秆;酒精;预处理;研究进展
中图分类号TS262.2文献标识码A文章编号1007-5739(2008)13-0240-02
收稿日期2008-05-07
240现代农业科技》2008年第13期
3水解工艺
玉米秸秆进行预处理后,纤维素水解只有在催化剂存
在的情况下才能显着进行。常用催化剂是无机酸和酶,由此
分别形成了酸水解工艺和酶水解工艺,酸水解工艺又分为
稀酸水解和浓酸水解。水解主要是破坏纤维素、半纤维素的
氢键,使之转化为发酵的单糖。
3.1浓酸水解
用70%的硫酸50℃下在反应器中反应2～6h,半纤维素
首先被降解,溶解在水里的物质经过几次浓缩沥干后得到
糖,半纤维素水解后的固体残渣经过脱水后,在30%～40%的
硫酸中浸泡1～4h。溶液再经脱水和干燥后,在70%的硫酸下
反应1～4h,回收的糖和酸溶液经过离子交换,分离出的酸在
高效蒸发器中重新浓缩,剩余的固体残渣则再循环利用到
下一次的水解中。浓酸水解过程的主要优点是糖的回收率
高,大约有90%的半纤维素和纤维素转化的糖被回收。但浓
硫酸腐蚀性强,而且从经济方面考虑必须回收浓硫酸,增加
了工艺的复杂程度。
3.2稀酸水解
为了解决浓酸水解法存在的问题,一般采用稀硫酸
(0.2%～0.5%),在较温和条件下进行。此时水解一般分2个
阶段:第1阶段为低温操作,从半纤维素获得最大糖产量;
第2阶段采用高温操作使纤维素水解为六碳糖,糖的转化
率一般为50%左右。但稀酸水解容易产生大量副产物。
3.3酶水解
酶水解是利用产纤维素酶的微生物或者纤维素酶制
品,直接将半纤维素、纤维素水解成可发酵糖。与酸水解相
比,它可在常压下进行,反应条件温和、效率高、能耗低、选
择性强、环保效果好,显示出良好的应用价值和前景。水解
后可形成单一产物,产率较高(>95%)。匈牙利Eniko等人采
用NovoYm188等水解经湿氧化处理的玉米秸秆,酶解纤维
素转化率(ECC)高达85%。
该法的关键在于纤维素酶的获得和利用,同时要考虑
纤维素酶的成本。丹麦诺维信公司曾经宣布其纤维素酶生
产成本已比当初降低了12倍,现在该公司又取得了重大进
展,纤维素酶生产成本已比最初降低了20倍,生产lL燃料
级乙醇所需纤维素酶的成本已低于6.6美分。这极大地推进
了燃料乙醇的商业化进程。
4发酵工艺
由于农作物秸秆的相当部分由半纤维素构成,其水解
产物为以木糖为主的五碳糖,还有相当量的阿拉伯糖生成
(可占五碳糖的10%～20%),故五碳糖的发酵效率是决定过
程经济性的重要因素。木糖的存在对纤维素酶水解起抑制
作用,将木糖及时转化为酒精对玉米秸秆的高效率酒精发
酵是非常重要的。目前人们研究最多且最有工业应用前景
的木糖发酵产乙醇的微生物有3种酵母菌种,即管囊酵母、
树干毕赤酵母和体哈塔假丝酵母,主要的发酵方法有以下
几种。
4.1直接发酵法
直接发酵法是基于纤维分解细菌直接发酵纤维素生产
乙醇,不需要经过酸水解或酶水解前处理过程。一般利用混
合菌直接发酵,例如热纤梭菌(Clostridium thermoceUum)能
分解纤维素,但乙醇产率较低(50%),热硫化氢梭菌(Col-
stridium thermohydz)不能利用纤维素,但乙醇产率相当高,
如果进行混合发酵,产率可达70%。吕福英介绍了热纤梭菌
的生理生化特性及发酵生产的研究进展,并对热纤梭菌发
酵生产乙醇的因素以及乙醇等发酵产物对热纤梭菌的抑制
作用作了概述。但热纤梭菌产生乙醇也存在以下问题:发酵
不完全、发酵速度慢、终产物乙醇和有机酸对细胞有相当大
的毒性,需要进一步改进。
4.2间接发酵法
间接发酵是目前研究最多的一种方法。使用纤维素酶
水解纤维素,收集酶解后的糖液作为酵母发酵的碳源,先用
纤维素酶水解纤维素,酶解后的糖液作为发酵碳源。但是受
末端产物抑制,低细胞浓度以及底物基质抑制作用影响乙
醇产量。因此可采取的方法有:减压发酵法和阿尔法—拉伐
公司的Bi-otile法,还可以通过筛选在高糖浓度下存活并能
利用高糖的微生物突变菌株来克服基质抑制。
4.3同步糖化发酵法(SSF法)
这种方法的原理和间接发酵法相同,是为了克服反馈
抑制作用,由Gauss等提出的在同一反应器中糖化和发酵同
步进行。这样纤维素酶对纤维素的酶水解和发酵糖化过程
在同一装置内连续进行。水解产物葡萄糖由于菌体的不断
发酵而被利用,消除了葡萄糖因基质浓度对纤维素酶的反
馈抑制作用。在工艺上采用一步发酵法,简化了设备,节约
了总生产时间,提高了生产效率。当然也存在一些抑制因
素,如木糖的抑制作用,糖化和发酵温度不协调。张继泉在
这方面进行了大量的实验研究,并取得了一定的进展。
4.4固定化细胞发酵
固定化细胞发酵能使发酵罐内细胞浓度提高,细胞可
连续使用,使最终发酵液酒精浓度得以提高。常用的固定化
载体有海藻酸钠、卡拉胶、多孔玻璃等。固定化细胞的新动
向是混合固定细胞发酵,如酵母与纤维二糖酶一起固定化。
将纤维二糖基质转化成乙醇,被看作是玉米秸秆生产乙醇
的重要方法。
5结论与展望
今后,玉米秸秆生产酒精的研究方向将主要集中在以
下几个方面。
5.1预处理方法
单纯的物理法和化学法不足以破坏纤维素晶体结构以
及去除半纤维素和木质素,应综合运用物理法与化学法,一
步完成预处理和水解2个阶段,有效提高纤维素的水解率。
5.2糖化工艺
发酵过程的酒精产率受许多因素影响,其中主要是水
解效率和单糖产量。比较而言,酶水解较酸水解有较大的优
越性,将成为今后糖化工艺的主要发展方向。
(下转第243页)
大田农艺
241现代农业科技》2008年第13期
区,在生产中培育优质高产栽培典型,将优良品种、生产技
术传授给农民,提高生产水平,从而自觉地实行生产操作规
程。为此,课题组要求各县(市)区狠抓园区建设工作,3年总
计建设20个千亩以上园区,均收到了良好的效果。在新品
种引进种植展示园和绿色有机杂粮规范化种植展示园方
面,通过实地技术操作和展示效果验证,产生了较强的辐
射带动作用。
2.7为确保实现标准化生产,在栽培管理上大力推选“九
改”集成技术
实现了从基地到餐桌全过程质量控制,涌现出许多谷
物优质高产典型。如2005年北票市北四家子乡南四家子村
集中连片种植朝新谷5号33hm2,平均产量7 740kg/hm2,最
高产量达到9 780kg/hm2。
2.8兴建龙头企业,培育绿色有机杂粮市场,延长产业链,
提高产品附加值
“辽西绿色有机杂粮生产基地建设与食品开发”项目实
施3年,累计建设杂粮生产基地5.33万公顷以上,其中绿色
有机杂粮生产基地2.16万公顷,从而形成了规模效应,为农
产品加工业提供了可靠的优质原料保障。目前全市共有各
类杂粮加工企业743个,年生产加工销售能力100万吨,其
中绿色有机杂粮6万吨,实现销售收入4.5亿元。同时,杂粮
基地规模化也带动了当地的杂粮市场建设。东北最大的杂
粮集散地建平朱碌科,建起25 000m2的杂粮交易批发市场,
绿色有机杂粮收购、加工、销售“十里长街”已初具规模,产
品主要销往国内大中城市并出口日本、韩国、德国、新西兰
等国家。
3项目成效
3.1规模大、有特色
建设绿色有机杂粮生产基地与食品开发,认证标识累
计规模为2.16万公顷,占全省认证总面积的60%,具有先进
农业区域经济与外向型经济的特色。经国内同行专家验收
一致认为:该项目产业化规模和技术水平在我国同类地区
具有领先地位。
3.2为旱作农业开辟了一条新路
针对辽西干旱地区的自然地理条件的特点,科学地开
发利用有限的耕地,实施绿色、有机杂粮标准认证,提高了
农产品的质量,创造了农业干旱地区增产增收的新途径。
3.3创出一条“科研+公司+农户+生产基地”四位一体的新
模式
形成产、加、销良性循环,拉动绿色有机杂粮加工业的
发展,实施农业名牌战略,提高了绿色有机杂粮食品的市场
占有率。3年累计出口创汇1.37亿元,促进了外向型经济的
迅猛发展。
3.4提高了农产品的附加值
3年中,绿色A级杂粮平均产值为1.92万元/hm2,平均
效益为1.60万元/hm2;有机食品产值2.79万元/hm2,效益为
2.41万元/hm2。绿色、有机杂粮平均效益为2.03万元/hm2,比
项目区外杂粮对照平均效益增收1.03万元/hm2。
3.5改善了农业生态环境
绿色、有机农业就是生态农业。通过该项目的实施,在
认证的区域范围内,从根本上改变了农业的耕作方式,保护
了生态体系及周围环境生物的多样性,有效地减少和治理
了环境污染,不仅提供了安全的食品,而且促进了人与自然
的和谐。
通过3年绿色有机杂粮生产基地建设项目的实施,极
大地推进了科技产业化进程,推动了外向型经济的快速发
展,促进了第二、第三产业的繁荣,加速了杂粮新品种的更
新换代。由于推广粮草兼用型朝新谷5号新品种粮草比为
1∶1.3,不仅促进了农业的二元结构向三元结构的转移,而且
还带动了辽西畜牧业的发展。实践证明:干旱地区建设绿色
有机杂粮生产基地,在科技产业化中发挥了重要的作用,具
有广阔的前景。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
(上接第241页)
5.3发酵菌株
菌种是发酵工业的灵魂,在玉米秆原料生产酒精过程
中,运用现代的育种技术培育出高效的直接发酵菌株,在适
应特殊基质条件、简化生产工艺等方面将会有所突破。若能
筛选到抗高浓度糖的基因突变菌株则可以克服纤维素原料
水解过程的抑制效应,提高发酵效率。
5.4发酵工艺
可以采用一定的技术手段,将发酵过程产生的乙醇不
断抽出,使发酵罐中的乙醇浓度≤10%,减轻乙醇对菌株生
长及乙醇生成的抑制作用,降低生产成本。
以玉米秸秆等纤维素生产酒精技术是世界各国研究的
热点,与其他生物能源、替代能技术相比,无论是在经济合
理性、技术可行性方面,还是在资源可持续性和环境协调性
方面都具有明显的优势,而且还可解决我国的石油资源短
缺和环境污染问题,有利于保证国家能源安全和社会协调
发展。
E. 秸秆饲料加工技术是不是真的
多年来国内农业科研人员致力于农作物秸秆饲料的研制开发，取得了很多成果，
其技术工艺及机械装备也不断完善。目前农作物秸秆饲料加工技术及机械装备主要有
以下几种：
一、青贮。先将秸秆切成10厘米长的小段，再粉碎成2～3厘米长后，在青贮池内
一层一层铺放，并按各种家畜对能量饲料的需求，加入适量的玉米粉、麦皮、米糠等
精料，每层均反复踩实，再用稀泥密封，30天后即可饲用，贮存期可保存半年之久。
加工设施主要是粉碎机。收割方法在南方大多是人工摘穗，收割运回再机械切碎。在
北方及华北地区已有较适用的玉米秸秆回收型联合收割机，可一次完成摘穗，装箱，
秸秆切碎集堆作业。
二、氨化处理。通过氨化可提高秸秆饲料的营养价值。氨化处理时应注意以下几
点：（1）秸秆可粉碎处理成秸秆粉（类似粗糠）。（2）氨化贮窖深度不超过2米，
每立方米氨化饲料75千克左右。尿素配置比例为:饲料:水:尿素=100:(30～40):
（3.5～4.5），秸秆粉每铺30厘米按比例喷洒配置好的尿素溶液，每层均压实，
当秸秆粉超过窖口呈抛物线时，经充分压实再用塑料薄膜封顶，最后用湿土压实踩
实。开窖取料要喂多少，取多少，用后即封严窖口，取出的氨化饲料要晾晒1～2天后
方可饲喂家畜。目前国内已研制生产出专用秸秆氨化处理机械。这种机械通过搓擦与
撞击将纤维物质纵向纤解，并通过同步化学处理剂的作用，使木质素溶解，半纤维素
水解和降解，提高秸秆的可消化性。经处理后的秸秆含氮量增加1.4倍，干物质和粗
纤维消化率分别达到70%和64.4%，采食量可提高48%，产奶量可提高20.7%。
三、生化发酵处理。将秸秆经粉碎机粉碎后，加入发酵调制剂，拌和均匀，填入
塑料袋，水缸或水泥池内压实，密封，使其软化，熟化。生化成一种类似酿酒厂酿出
的废渣即“酵糠”样物质。秸秆在生化发酵过程中可使粗纤维得到有效降解，并经生
化转化，合成氨基酸，脂肪酸，菌体蛋白及维生素等，产生酵、酸等特殊风味，改良
秸秆的适口性和营养价值。生化发酵饲料还含有多种肠道有益微生物及多种能产生抗
生素的菌株，对畜禽常见的呼吸系统疾病有治疗作用并能提高防病免疫力，增加消化
力.生化发酵处理后的秸秆饲料可直接拌入畜禽饲料中饲喂，也可采用小型饲料加工
机组加工制做成全价粒饲料，则效果更佳。湖南省新化县微生物研究所科研人员，利
用微生物混菌发酵方法，开发出发酵饲料调制剂产品。该剂采用营养价值丰富的酵母
菌，霉菌，食用菌等二十多种有益微生物为原料，经独特的工艺加工而成。经湖南省
科委委托湖南农业大学等单位做了高中低档水平饲料和农村常规饲料的对比实验表明
，一头猪从满月到出栏（90公斤以上）使用该产品1公斤左右，在同等中等水平饲料
条件养猪，可比对比多增长10公斤左右，在同等粗劣饲料条件下养猪，可比对比多增
长15公斤左右，可减少粮食饲料消耗20%，每头猪可多获利润100元左右，提高了养猪
增长率，大大降低了饲料成本。该成果已被湖南省科委、计委及国家五部委列入湖南
省及国家重点新产品推广项目。
四、秸秆混合颗粒饲料加工技术。过去一般将秸秆饲料加工成粉末后拌入饲料中
饲喂，存在饲喂不方便，适口性差，家畜挑食，利用率低等缺陷。随着新型小型颗粒
机械的问世和普及，现在已可以方便的将粉末饲料加工戒颗粒饲料。这种小型颗粒饲
料加工机械售价只有3000元左右，可采用照明电为动力，粉状饲料通过高温糊化，在
压辊的挤压下从模孔中排出造粒，可以很方便地调整颗粒粒度的大小，其结构简单，
适合于农村养殖户家庭及小型专业饲料厂配用.秸秆饲料加工成颗粒饲料后具有很多
优点。
（1）制作过程中在机械自身压力下，温度可达80～10℃，能使饲料中的淀粉发生
一定程度的熟化作用，产生一种浓香味，且饲料质地坚硬，符合猪、牛、羊的啮啃生
物特性，提高了饲料的适口性，易于进食。
（2）颗粒形成过程能使谷物，豆类中的胰酶抵制因子发生变性作用；减少对消化
的不良影响，能杀灭各种寄生虫卵和其它病原微生物；减少各种寄生虫及消化系统疾
病。
（3）饲喂方便、利用率高、便于控制饲喂量，节约饲料，干净卫生。尤其是养鱼
，由于颗粒饲料在水中溶解很慢，不会被泥沙淹没，可减少浪费。
F. 秸秆颗粒
包括机制颗粒，物理方法压制，和炭化颗粒，热解炭化。
G. 秸秆生物质能源的应用现状与前景
秸秆生物质通过液化或固化等方式制造成燃料可直接供热，或是制造成秸秆清洁煤炭等等。秸秆煤炭是一
种新型的生物质再生能源，环保清洁，远远低于原煤的成本和市场价格，应用范围极为广泛，可以代替木
柴、原煤、液化气，广泛用于生活炉灶、取暖炉、热水锅炉、工业锅炉等。但是如何将生物质燃料像煤、
煤气和天然气一样在老百姓的生活中普及，还需大力宣传和推广。
2.3交通能源
秸秆的主要成分是碳、氢、氧等元素，有机成分以纤维素、半纤维素为主，其次为木质素、蛋白质、脂肪
、灰分等，用秸秆转化的生物燃料如生物乙醇和生物柴油作为交通能源，同石油、天然气和煤等化石燃料
相比，最大特点是可再生性和对环境更友好。国际上生物交通能源技术相对成熟，主要路线是：谷物、秸
秆、其它植物等发酵生产乙醇-车用油、乙烯、无毒溶剂及上百种化工、原材料产品等；我国秸秆交通能源
技术研究虽然起步较晚，但日趋成熟，有些正形成小型规模和商品化。
3秸秆生物质能源化应用技术
秸秆生物质能源化应用技术主要包括秸秆沼气(生物气化)、秸秆固化成型燃料、秸秆热解气化、直燃发电
和秸秆干馏等方式。