中国特色之秸秆处理现状与微生物处理研究

1、中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告调查报告by:by:化工学院化工学院 112030362 112030362 胡登平胡登平中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告秸秆焚烧的危害秸秆处理的现状微生物处理的研究总结与展望中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告 盐城变盐城变”烟烟“城城卫星遥感监测卫星遥感监测中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告v秸秆焚烧的危害： A:污染空气环境，危害人体健康。污染空气环境，危害人体健康。（大量（大量氮氧化物、二氧化硫、氮氧化物、二氧化硫、碳氢化合物及烟尘、氮氧化物和碳氢化合物碳氢化合

2、物及烟尘、氮氧化物和碳氢化合物，在阳光作用下还可能产生二，在阳光作用下还可能产生二次污染物臭氧等。次污染物臭氧等。轻则造成咳嗽、胸闷、流泪，严重时可能导致支气管炎轻则造成咳嗽、胸闷、流泪，严重时可能导致支气管炎发生发生） B:引发火灾，威胁群众的生命财产安全。引发火灾，威胁群众的生命财产安全。 C:引发交通事故，影响道路交通和航空安全。引发交通事故，影响道路交通和航空安全。（燃烧秸秆形成（燃烧秸秆形成大量的烟雾，使大量的烟雾，使能见度大大降低，能见度大大降低，可见范围降低）可见范围降低） D:破坏土壤结构，造成耕地质量下降。破坏土壤结构，造成耕地质量下降。(在田间焚烧农作物秸秆，在田间焚烧农作

3、物秸秆，仅能利用所含钾的仅能利用所含钾的40% ，其余氮磷、有机质和热能则全部损失其余氮磷、有机质和热能则全部损失，而且焚，而且焚烧秸秆使地面温度急剧升高，能烧秸秆使地面温度急剧升高，能直接烧死、烫死土壤中的有益微生物直接烧死、烫死土壤中的有益微生物，影，影响作物对土壤养分的充分吸收，直接影响农田作物的产量和质量，影响农响作物对土壤养分的充分吸收，直接影响农田作物的产量和质量，影响农业收益业收益) E:焚烧秸秆所形成的滚滚烟雾、片片焦土，对一个地区的环境焚烧秸秆所形成的滚滚烟雾、片片焦土，对一个地区的环境形象是最大的破坏形象是最大的破坏。 中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告据不

4、完全统计：每年中国要产生9亿吨亿吨秸秆，如果全焚烧，后果不堪设想啊！元芳，你怎么看？大人所言极是，卑职马上带人大人所言极是，卑职马上带人去办！（禁止焚烧秸秆）去办！（禁止焚烧秸秆）中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告v秸秆处理和资源化利用的现状：2.农作物秸秆能源化机械技术4.农作物秸秆栽培食用茵技术1.农作物秸秆收获还田机械化技术3.农作物秸秆饲料加工机械化技术5.农作物秸秆有机肥生产技术6.农作物秸秆发电技术中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告 1.农作物秸秆收获还田机械化农作物秸秆收获还田机械化技术技术 秸秆还田有堆沤还田、过腹还田、直接还田堆沤还田、过腹还田

5、、直接还田等多种方式，目前以推广直接还田和全量还田为主。 堆沤还田：利用自然界中广泛存在的微生物通过人为的调节和控制 促进秸秆中可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。 过腹还田：经过禽畜之腹后成有机肥还田形成粮食-秸秆-饲料-牲畜-肥料-粮食的良性循环。 直接还田：易于被农民接受但对作物培育壮苗不利易造成“黄弱苗”或吊根 ，甚至出现N素倒吸现象。中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告2 2. . .农作物秸秆能源化机械技术农作物秸秆能源化机械技术中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告v3 3. .农作物秸秆饲料加工机械化农作物秸秆饲料加工机械化技术技术 将

6、秸秆经过青贮、氨化、微贮处理后饲喂畜禽。通过养畜过腹还田，是一种具有较高综合效益的秸秆利用模式，受到群众的普遍欢迎。中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告v4.4.农作物秸秆栽培食用农作物秸秆栽培食用菌技术菌技术 农作物秸秆含有丰富的纤维素和木质纤维素和木质素素等有机物，是栽培食用菌的好材料。利用秸秆作为基料栽培食用菌，能较好解决培养基材料影响食用菌生产的问题，增加食用菌生产原料的来源。中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告v5.农作物秸秆有机肥生产技术 利用粉碎机将秸秆粉碎，与畜禽粪便混合并加入腐解剂进行堆肥腐熟，由秸秆有机肥造粒机加工制成颗粒状有机肥料。中国特色之“

7、秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告微生物处理：微生物处理：秸秆的主要成分秸秆的主要成分纤维素半纤维素木质素生物处理秸秆的过程生物处理秸秆的过程生物处理利用秸秆的方式生物处理利用秸秆的方式降解降解秸秆的微生物种类秸秆的微生物种类降解秸秆的过程降解秸秆的过程中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告v 纤维素、半纤维素、木质素在农作物残留物中的比例中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告v降解降解秸秆的微生物种类秸秆的微生物种类细菌芽胞杆菌属、类芽胞杆菌假单胞菌属、弧菌属微球菌属、链球菌属梭菌属、原粘杆菌属纤维粘菌属，堆囊菌属螺旋体属等等。能分解纤维素，部分能分解木质素。放线

8、菌分枝杆菌、诺卡氏菌小单孢、链霉菌属等等以上放线菌能分解纤维素。真菌木霉属、曲霉属青霉 分枝孢属轮枝孢霉、镰刀菌属根霉等。以上真菌能分解纤维素和半纤维素，并在有氧中温下作用最强。白腐菌，因能产生分解木质素的过氧化酶，所以能分解秸秆中的纤维素和木质素，且降解木质素的能力优于降解纤维素的能力中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告v降解秸秆的过程降解秸秆的过程v目前，对秸秆的分解过程，一般认为：在腐生微 生物产生的各种酶作用下，纤维素、半纤维素和木质素被分解成单糖、二糖，再进一步被氧化成CO2和水，也有一部分被同化到菌体中。这一过程中CDH(纤维二糖脱氢酶)发挥了巨大作用。CDH作用于纤

9、维素生成短小纤维易于同纤维素酶接触，因此CDH可以促进纤维素酶对纤维素的降解。中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告用作燃料用作燃料用作基料用作基料生产饲料生产饲料生产有机肥生产有机肥微生物微生物处理利用秸秆处理利用秸秆的几种方式的几种方式中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告v生产有机肥：v利用高温型菌种制剂将小麦、玉米、水稻等作物秸秆快速堆沤成高效、优质有机肥。v 原理：利用速腐剂中菌种制剂和各种酶类在一定湿度(秸秆持水量65左右)和一定温度下(5070)发酵，产生生物热能，释放能量，一方面将秸秆的纤维素很快分解，另一方面形成大量菌体蛋白，为植物直接吸收或转化为腐殖

10、质。中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告v生产饲料：v主要是利用微生物和酶的作用，分解其中的纤维素成分。v应用较多的是生产菌体蛋白生物饲料。v用作基料：v从秸秆中提取淀粉及生化物质，以及作为食用菌的营养基质。目前主要用于食用菌栽培。中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告v用作燃料：v生产酒精：可从秸秆中提取葡萄糖或木糖提取葡萄糖或木糖来生产酒精，即利用微生物或其产生的纤维素酶、半纤维素酶等多糖水解酶将纤维素、半纤维素等降解为戊糖、己糖等单糖，为乙醇发酵菌提供碳源，使之能把糖转化为乙醇。 国内外主要集中于降解秸秆的新型多糖水解酶的筛选和现有酶分子的改造的研究，并取得了一

11、定成果。 总之，秸秆产酒精是解决世界能源危机的有效途径之一，很有发展前景有发展前景；但目前仍存在产量还比较低，生产成本高，经济上还不具备市场竞争优势，限制了其规模化生产。中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告v 秸秆产沼气：v 以秸秆为发酵原料，在厌氧条件下，经产甲烷菌作用将秸秆有机物分解，产生可燃烧的沼气。通常情况下每kg秸秆可生产沼气0.25-0.35m3，甲烷含量55左右。中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告传统的厌氧微生物法虽然反应条件温和、设备简单，但是由于微生物的木质纤维素降解能力较弱，导致农作物秸秆的水解过程缓慢，水解程度低，使农作物秸秆的厌氧消化时间长

12、、消化率低、产气量少、投入产出效益差，因而限制了秸秆大规模地应用于厌氧发酵。中国特色之“秸秆处理现状与微生物处理研究”调查报告总结与展望： 用微生物学方法处理秸秆具有其它物理化学方法不可替代的优点，作为利用秸秆资源的新途径，有着广阔的应用前景，将在农业生产中发挥越来越重要的作用。 但是需要对上述各途径目前存在的问题加强技术研究：(1)加强新型秸秆降解酶和生物转化工程菌的研究，加快降解秸秆菌的研制和开发，采用分子生物学方法构建具有木质素解聚酶基因和纤维素酶基因的工程菌。如筛选高纤维素酶活性的优良菌株，生产高效酶制剂，缩短秸秆的腐化时间。(2)利用秸秆与畜禽粪便好氧堆肥技术制造有机复合肥，可拟建大型有机肥料生产厂，其市场前景相当广阔。(3)秸秆作饲料，过腹还田，或是经沼气发酵