稻殼綜合利用

章 云， 陳太林， 秦永昊， 林振榮, 楊 靜

1徐州空軍學(xué)院機(jī)場(chǎng)工程系（221000）2空軍裝備部訓(xùn)練基地（95997部隊(duì)）

稻殼作為谷物加工的主要副產(chǎn)品之一,是一種量大面廣價(jià)廉的可再生資源。稻殼表面堅(jiān)硬，硅含量高，不易被細(xì)菌分解，且堆積密度小，廢棄破壞環(huán)境，成為米業(yè)企業(yè)的包袱，稻殼的開發(fā)利用意義重大。稻殼的主要組成是纖維素類、木質(zhì)素類和硅類，品種及產(chǎn)地的不同，其組成有所差別，大致組成為：粗纖維 35.5%～45%（縮聚戊糖 16%～22%）、木質(zhì)素21%～26%、灰分 11.4%～22%、二氧化硅 10%～21%。

1 稻殼能源

稻殼燃燒熱值約為12 600 kJ/kg～16 800 kJ/kg,相當(dāng)于煤的1/2、柴油的1/3,和常規(guī)能源相比稻殼是一種廉價(jià)燃料。利用稻殼發(fā)電能夠節(jié)約能源，得到低廉價(jià)格的電能供應(yīng)，將稻殼這一米類企業(yè)包袱轉(zhuǎn)變成能源。我國(guó)稻殼發(fā)電技術(shù)主要是燃燒和氣化兩種[1]：氣化技術(shù)是將稻殼送入氣化爐，爐內(nèi)部分原料與氧氣燃燒為熱分解提供熱量,大部分原料缺氧熱分解析出揮發(fā)份，揮發(fā)份再使焦油裂解為氣體，氣體進(jìn)一步被還原，最后混合氣體進(jìn)入燃?xì)鈨艋b置，經(jīng)過除焦凈化后送到氣體內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行發(fā)電。燃燒技術(shù)是利用稻殼為燃料，在經(jīng)過改造的鍋爐內(nèi),將稻殼充分燃燒并有足夠的燃燒強(qiáng)度以產(chǎn)生高壓蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。目前的主要研究集中于稻殼氣化發(fā)電技術(shù),該技術(shù)路線在產(chǎn)稻區(qū)應(yīng)用較為廣泛。

2 稻殼板

稻殼板[2]是以稻殼為原料，采用合成樹脂作為膠粘劑,經(jīng)混合熱壓形成的一種板材。1951年，英國(guó)曾用粉狀熱固性酚醛樹脂松脂與稻殼混合制成了稻殼板，但由于板材性能差、成本高，而未能引起人們的重視，直到20世紀(jì)60年代末70年代初，加拿大、美國(guó)、日本、英國(guó)、德國(guó)、印度、泰國(guó)等國(guó)相繼著手開發(fā)研制，稻殼板才逐漸推廣開來。我國(guó)于20世紀(jì)80年代初開始研究稻殼板，江西省建材科學(xué)研究設(shè)計(jì)院于1982年完成研制并通過鑒定，投入生產(chǎn)。稻殼板制造工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、成本低廉，經(jīng)濟(jì)效益好。稻殼纖維雖然較短，但堅(jiān)韌耐腐、抗蟲蝕、導(dǎo)熱性低、彈性強(qiáng)、耐壓磨。用稻殼加工的稻殼板可制成包裝箱、家具等。

3 稻殼水泥

利用稻殼燃燒產(chǎn)生的稻殼灰和石灰可生產(chǎn)稻殼水泥[3]，其主要原理是稻殼灰中硅與石灰在高溫反應(yīng)生成硅酸鈣水合物。稻殼灰水泥制得砂漿和混凝土有很強(qiáng)抗酸侵蝕能力，這與其水化產(chǎn)物中Ca(OH)2減少有關(guān)。分別用稻殼灰水泥和硅酸鹽水泥制成混凝土試件,浸泡在5%鹽酸溶液中1 500小時(shí)，硅酸鹽水泥試件有35%重量損失，而稻殼灰水泥試件重量損失僅為8%。另外，將稻殼灰—石灰水泥砂漿試件存放在1%醋酸溶液中長(zhǎng)達(dá)五年仍保持完好，而同樣條件下硅酸鹽水泥砂漿試件表面松散，出現(xiàn)很大重量損失，因此稻殼灰膠凝材料可作為一種有效耐酸水泥。

4 稻殼混凝土

交通部公路科學(xué)研究所[4]研制出一種稻殼為骨料、107建筑膠為增強(qiáng)劑的稻殼水泥混凝土保溫材料。這種混凝土的優(yōu)點(diǎn)是原料來源豐富、價(jià)格便宜、施工方便、制品密度小、強(qiáng)度較高、保溫性能好、抗腐蝕能力強(qiáng)；該制品不同于以往輕混凝土之處在于，其骨料不需要進(jìn)行任何預(yù)處理，拌和好的混凝土也不需要加熱烘烤或機(jī)械加壓成型,它與用砂石作骨料的混凝土生產(chǎn)具有完全相同的施工工藝。這種混凝土可加入鋼筋或鐵絲網(wǎng)做成預(yù)制塊,從而大大提高其整體強(qiáng)度，也可用水泥砂漿進(jìn)行粘接和填縫。它是一種輕便宜的室內(nèi)外輕混凝土保溫材料。

謝瓊等[5]對(duì)稻殼混凝土性能進(jìn)行研究，隨著稻殼摻量的增加，稻殼混凝土的表觀密度逐漸降低，在稻殼摻量增加到13%時(shí)，稻殼混凝土的表觀密度已經(jīng)達(dá)到輕集料混凝土的范圍；稻殼混凝土28 d抗壓強(qiáng)度隨著稻殼摻量的增加呈現(xiàn)3個(gè)變化階段，稻殼摻量在0～6%之間時(shí)，稻殼混凝土的強(qiáng)度降低幅度較小，稻殼摻量在6%～13%之間時(shí)稻殼混凝土的強(qiáng)度降低幅度較大，稻殼摻量大于13%時(shí)，稻殼混凝土強(qiáng)度降低的幅度又變小;稻殼混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著水灰比增大而降低，但其減小的幅度明顯小于基準(zhǔn)混凝土。

5 稻殼磚

稻殼是制磚的上等材料，日本將稻殼類與水泥、樹脂混合均勻后,再經(jīng)過快速模壓制成磚塊，具有防火、防水及隔熱性能，其質(zhì)量輕，且不易破碎的特性。

綜上所述，稻殼有很多的利用價(jià)值，利用的范圍很廣，關(guān)鍵是能否找到經(jīng)濟(jì)可行，便于推廣的方法，相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，會(huì)有越來越多的好方法來對(duì)稻殼進(jìn)行利用，其低廉的成本，定將有廣闊的市場(chǎng)前景。

[1]蔡瑞環(huán).高活性稻殼的制備及其在超高性能混凝土中的應(yīng)用[碩士論文].廣州：暨南大學(xué),2008

[2]劉曉軍.稻殼的開發(fā)利用[J].糧油加工,2007(5)：14-15

[3]王立,王領(lǐng)軍,姚惠源.稻殼硅綜合利用[J].糧油與油脂,2006(4)：14-16

[4]高漢忠，葉慧海,等.稻殼水泥混凝土保溫材料[J].新型建筑材料.1996(12)：18-20

[5]謝瓊，婁宗科.稻殼混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)研究[J].混凝土,2008(5)：73-75