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農(nóng)作物秸稈濕儲(chǔ)存的定義 木屑顆粒機(jī)|秸稈顆粒機(jī)|秸稈壓塊機(jī)|木屑制粒機(jī)|生物質(zhì)顆粒機(jī)|富通新能源 / 14-12-11

    作物秸稈收獲的特點(diǎn)是,時(shí)間短,量大分散,含水量高,切割后氧化發(fā)熱快。這種特征不宜滿足秸稈利用的規(guī);、產(chǎn)業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)要求,也是技術(shù)障礙。本節(jié)闡述秸稈濕儲(chǔ)存的基本原理,采取濕儲(chǔ)存技術(shù)后,秸稈主要有機(jī)成分含量的變化規(guī)律以及建設(shè)濕儲(chǔ)存裝置的工程技術(shù)關(guān)鍵。秸稈濕儲(chǔ)存理論基礎(chǔ)
    所謂濕儲(chǔ)存,是作物采收果穗后的秸稈,不經(jīng)過(guò)風(fēng)干脫水立即進(jìn)行切段或粉碎,裝入儲(chǔ)存裝置并密封封裝的過(guò)程。濕儲(chǔ)存的目標(biāo)是,在規(guī);瘍(chǔ)存器中,避免濕秸稈發(fā)熱,只脫水不發(fā)酵,盡可能減少秸稈的有機(jī)質(zhì)降解,減少熱值損失。本節(jié)所述秸稈能源化利用的儲(chǔ)存技術(shù)不同于糖化儲(chǔ)存,要點(diǎn)是盡可能避免儲(chǔ)存過(guò)程中發(fā)酵反應(yīng)的發(fā)生,儲(chǔ)存期內(nèi)(1年以上)能量損失最少。
    秸稈濕儲(chǔ)存的過(guò)程,是一個(gè)復(fù)雜生物化學(xué)變化過(guò)程。濕儲(chǔ)存的操作技術(shù),應(yīng)當(dāng)盡可能減少秸稈有機(jī)質(zhì)發(fā)生糖化:即有機(jī)質(zhì)高分子由于降解,其分子質(zhì)量變;同時(shí),也盡可能減少可溶性糖類分解形成C02的量,否則,秸稈由于有機(jī)質(zhì)降解而流失較多,導(dǎo)致熱值損失過(guò)大。
    秸稈濕儲(chǔ)存過(guò)程可以分為三個(gè)階段:好氧呼吸階段、兼氧呼吸階段和穩(wěn)定保存階段。好氧呼吸階段,也就是秸稈濕儲(chǔ)存的開始階段,該階段在秸稈切碎密封儲(chǔ)存后,因秸稈內(nèi)含有大量的可溶性糖分等物質(zhì),與呼吸有關(guān)并具有生物活性的酶可進(jìn)行呼吸作用,它利用體系內(nèi)殘余空氣,分解秸稈的有機(jī)質(zhì)。同時(shí),附著在秸稈上的好氧性細(xì)菌、兼氧性細(xì)菌、酵母菌、腐敗菌、乙酸菌等也利用秸稈的可溶性糖類進(jìn)行繁殖生長(zhǎng),迅速消耗殘余氧氣,產(chǎn)生C02、醇類、乙酸、乳酸等以及相應(yīng)的熱量,待02耗盡后,濕儲(chǔ)存體系就形成了厭氧環(huán)境。厭氧、適宜溫度和微酸性環(huán)境為乳酸菌的繁殖創(chuàng)造了合適的條件。在該階段對(duì)秸稈產(chǎn)生較強(qiáng)的破壞作用。因此,此階段如果殘余空氣較多,細(xì)胞呼吸時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng),產(chǎn)生較多熱量,設(shè)備內(nèi)溫度就會(huì)升高,阻礙乳酸菌與其他微生物的競(jìng)爭(zhēng),使秸稈有機(jī)質(zhì)的結(jié)晶度遭到破壞,甚至降解成為小分子物質(zhì),秸稈糖化率就會(huì)升高,導(dǎo)致熱值損失增大。因此,為了減弱這些過(guò)程的產(chǎn)生,秸稈收獲后應(yīng)盡量縮短秸稈進(jìn)入儲(chǔ)存?zhèn)}的時(shí)間,秸稈不易受切割粉碎傷痕太多,以防止秸稈快速氧化發(fā)熱。因此封裝時(shí)要盡可能短時(shí)間內(nèi)將秸稈進(jìn)行壓實(shí)密封,減少秸稈體系內(nèi)殘余空氣,降低秸稈有機(jī)質(zhì)糖化的程度、各乳酸菌發(fā)揮作用的環(huán)境和條件,避免發(fā)酵過(guò)程發(fā)生。
    厭氧(兼氧)呼吸階段,就是在缺氧條件下,如果具有適當(dāng)?shù)臏囟、一定的含糖量、一定的含水量,兼氧性?xì)菌和乳酸菌等利用體系中可溶性糖類、水分以及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),逐漸活躍起來(lái),迅速繁殖,產(chǎn)生大量的乳酸、乙酸、丁酸等,使體系內(nèi)的pH降低,當(dāng)pH降低在4.2以下時(shí),就會(huì)抑制其他各種腐敗菌群的活動(dòng),乳酸菌的活動(dòng)也由于酸度值的降低而受到限制,甚至停滯。這樣就可以使秸稈有機(jī)質(zhì)糖化過(guò)程逐漸減弱,直至停止。
    穩(wěn)定保存階段。前述過(guò)程產(chǎn)生了大量的乳酸,使pH降低到3.8~4.2,這時(shí)乳酸菌的活動(dòng)逐漸減弱,并開始死亡,pH降低趨勢(shì)趨于停止,其他微生物的代謝活動(dòng)也基本停滯。濕儲(chǔ)秸稈體系微生物的生物化學(xué)過(guò)程也趨于結(jié)束,濕儲(chǔ)存過(guò)程基本完成,在沒有氧氣進(jìn)入和酸度值不變的條件下,秸稈中有機(jī)質(zhì)等成分保持相對(duì)的穩(wěn)定。
    秸稈濕儲(chǔ)存的技術(shù)核心,一般來(lái)說(shuō)就是控制秸稈呼吸作用和微生物發(fā)酵過(guò)程?刂坪粑饔,主要發(fā)生在儲(chǔ)存的前期。采收果穗后的秸稈,盡可能在短期內(nèi)切碎壓實(shí)、密封,以便盡可能排出秸稈體系內(nèi)空氣,減少空氣殘余量。否則,秸稈細(xì)胞持續(xù)呼吸導(dǎo)致溫度升高,有利于其他微生物繁殖。秸稈中水分的含量也是保證乳酸菌正常活動(dòng)的重要條件,水分過(guò)高過(guò)低都會(huì)影響到秸稈儲(chǔ)存材料的品質(zhì)?刂莆⑸锏陌l(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生,主要是在儲(chǔ)存過(guò)程中期,嚴(yán)格控制物料的pH。采取措施保證乳酸菌的大量繁殖條件,使體系內(nèi)形成足量的乳酸,抑制霉菌和腐敗菌的生長(zhǎng)。為達(dá)到最好效果,必要時(shí)可以直接向體系內(nèi)補(bǔ)充乳酸菌,或者加入甲酸、乙酸、丙酸等酸性物質(zhì),使得體系的pH迅速降至4.2以下,降低霉菌和腐敗菌等對(duì)有機(jī)質(zhì)的腐蝕,提高秸稈有機(jī)質(zhì)的完好率。
上述儲(chǔ)存的生化過(guò)程就是濕儲(chǔ)存技術(shù)的基本理論,它提示我們,濕儲(chǔ)存應(yīng)把握三點(diǎn)技術(shù)關(guān)鍵,一是秸稈收獲后要減少切斷受傷,在最短的時(shí)間內(nèi)(尤其是粉碎的秸稈)進(jìn)入儲(chǔ)存?zhèn)}并壓實(shí);二是保證儲(chǔ)存?zhèn)}的厭氧(兼氧)條件;三是嚴(yán)格控制儲(chǔ)存?zhèn)}的pH在4.2以下。
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