生態(tài)空間視角下稻殼材料可回收再造價(jià)值的研究

黃蓉 徐穎慧 徐曉升

摘 要：從生態(tài)環(huán)保角度，對(duì)稻殼材料回收利用的意義及自身特點(diǎn)深入研究。以建設(shè)生態(tài)空間為目標(biāo)，分析稻殼這一原生態(tài)材料在當(dāng)前各個(gè)領(lǐng)域的用途。建立并探索稻殼材料回收利用機(jī)制、渠道及前景，為建設(shè)生態(tài)型、節(jié)約型社會(huì)提供參考性建議。

關(guān)鍵詞：生態(tài)空間，稻殼，回收再造

一、引言

近年來(lái)，資源短缺及環(huán)境破壞日益成為社會(huì)發(fā)展的“絆腳石”，建設(shè)生態(tài)型空間乃大勢(shì)所趨，要建設(shè)生態(tài)空間，首先是降低污染和資源損耗，其次是盡量降低不可再生資源的使用，尋找新材料與新工藝是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要手段。在創(chuàng)建環(huán)保型社會(huì)的當(dāng)代，對(duì)產(chǎn)品原材料的選用比較謹(jǐn)慎甚至苛刻，部分天然材料如秸稈、貝殼、海藻等逐步體現(xiàn)出其較高的生態(tài)利用價(jià)值。筆者選擇稻殼材料為研究對(duì)象，分析稻殼材料的特點(diǎn)、回收渠道、使用形式，進(jìn)一步挖掘稻殼材料的回收利用價(jià)值。

二、稻殼材料回收利用的意義

現(xiàn)代文明出現(xiàn)之前，大自然已形成良好的生態(tài)平衡。隨著人類社會(huì)的快速發(fā)展，人類活動(dòng)正逐步影響著生態(tài)環(huán)境。21世紀(jì)以來(lái)，科技的進(jìn)步帶來(lái)了大量新材料的運(yùn)用，但很多非環(huán)保材料打破了自然界原有的生態(tài)平衡。帶來(lái)了環(huán)境污染及資源緊張等問(wèn)題，如溫室效應(yīng)、霧霾、垃圾圍城等，阻礙空間環(huán)境良性發(fā)展。

目前生活中常見的材料有木材、金屬、塑料、玻璃及陶瓷等，這些人工合成材料不易分解，廢棄后對(duì)環(huán)境影響較大，急需尋找環(huán)保可降解的材料替代它們。農(nóng)村中常見的稻殼是一種非常好的替代材料，可降解、可再生、量大且天然無(wú)污染，如何回收好、利用好稻殼材料，對(duì)于建設(shè)生態(tài)環(huán)保社會(huì)具有重要的意義。

三、稻殼材料的特點(diǎn)

1. 數(shù)量大，分布廣。水稻在我國(guó)是主要農(nóng)作物，相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)每年稻谷產(chǎn)量約4億至5億噸，推算大約產(chǎn)生1億噸稻殼。這些稻殼分布在我國(guó)的農(nóng)村地區(qū)，部分地區(qū)的地形多為山地，農(nóng)田分布松散，造成稻殼分散收集困難。

2.價(jià)格低廉，環(huán)保價(jià)值高。稻殼材料比較常見，造成其價(jià)格較為低廉，但稻殼具有一定的韌性，且密度低、表面粗糙，對(duì)這種廉價(jià)的可再生資源加以研究利用，可創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、環(huán)保價(jià)值。

3.不易儲(chǔ)存，占用空間大。在農(nóng)村地區(qū)，稻殼基本處于零散擱置的狀態(tài)，有些散落在田地中，最終腐爛作為肥料；有些堆放于房前屋后占用很多的空間資源，且受風(fēng)后會(huì)四處飄灑，污染環(huán)境。稻殼本身濕度較大，遇高溫陰雨天氣，稻殼內(nèi)部會(huì)受熱引發(fā)霉變。導(dǎo)致稻殼不宜長(zhǎng)途運(yùn)輸，一般就近利用，目前多用于農(nóng)作物肥料、動(dòng)物飼料等領(lǐng)域。

四、稻殼材料的常規(guī)用途

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，水稻種植帶來(lái)豐富的稻殼資源。充分利用稻殼資源可獲得化工產(chǎn)品、電力能源、固體燃料等，替代部分不可再生資源，達(dá)到降低污染、凈化環(huán)境的效果，也可產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，符合國(guó)家倡導(dǎo)的節(jié)能減排、資源循環(huán)利用的社會(huì)發(fā)展策略。稻殼材料目前主要用于環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)及生活資源、工業(yè)制造、建筑建材等方面。

1.環(huán)境保護(hù)方面。研究表明，稻殼表面是粗糙的纖維結(jié)構(gòu)，具有一定的吸附性。稻殼的這種性能可用于污水處理，可吸附水中的有機(jī)物、重金屬等，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。這種吸附作用也可用于空氣及土壤中。

2.農(nóng)業(yè)及生活資源方面。稻殼的主要成分有纖維素、半纖維素、木質(zhì)素，這些元素可轉(zhuǎn)化為肥料，為耕地提供綠色有機(jī)肥。除用作肥料之外，這些元素經(jīng)過(guò)水解可生成木糖、半乳糖等糖類，用于染色、制造木糖醇、動(dòng)物飼料，應(yīng)用于食品領(lǐng)域。

3.工業(yè)制造方面。工業(yè)制造主要是直接加工使用及化學(xué)轉(zhuǎn)化。直接加工是將稻殼加工成稻殼塊，成為一種儲(chǔ)藏豐富的可再生固體燃料，替代煤、木材等，用作生活取暖或者熱力發(fā)電?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化成本及技術(shù)要求較高，可用于制造生物油。稻殼在無(wú)氧空間內(nèi)，快速升溫可生成一種生物油的液態(tài)燃料。但生產(chǎn)出的生物油化學(xué)成分較為復(fù)雜，由于目前技術(shù)還未成熟，無(wú)法綜合分析其全部特性，因此在物理化學(xué)性質(zhì)上存在不穩(wěn)定因素，且會(huì)發(fā)生分離、沉淀等現(xiàn)象。通常其生產(chǎn)成本高于礦物油的生產(chǎn)成本，因此，這種應(yīng)用形式并未得到實(shí)質(zhì)推廣。

4.建筑建材方面。稻殼可加工成板材用于建筑裝飾與家具制造，這種板材造價(jià)低廉并體現(xiàn)出優(yōu)越的性能。德國(guó)在稻殼板材的研究與應(yīng)用方面開始較早，技術(shù)較為成熟。具體加工方法是在稻殼中加入礦物油、巖鹽、PVC塑膠等原材料，經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢琛⒏邷厝芙夂?，再?jīng)過(guò)模具壓縮等流程，生產(chǎn)出環(huán)保耐用的稻殼板材，替代成本高昂的木質(zhì)板材。目前很多室內(nèi)外裝修、老房改造、產(chǎn)品制造等領(lǐng)域都在運(yùn)用，稻殼板可用于制造門板、地板、墻板等，成品已經(jīng)在市場(chǎng)上銷售，大大降低木材的使用，可降低樹木砍伐抑制土地沙漠化。

這些是稻殼材料的一部分應(yīng)用形式，稻殼作為一種原生態(tài)材料，體量巨大、分布廣泛且價(jià)格低廉，必將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著科技的發(fā)展，化學(xué)工藝的進(jìn)步，稻殼材料在我國(guó)具有良好的發(fā)展前景。

五、稻殼材料回收利用的實(shí)施機(jī)制

稻殼材料主要分布于農(nóng)村地區(qū)及稻米加工企業(yè)，企業(yè)生產(chǎn)所遺留的稻殼通常集中處理利用。廣大農(nóng)村地區(qū)分布大量的遺留稻殼，這些稻殼數(shù)量巨大，且散布于農(nóng)村廣大地區(qū)，交通不便造成回收難度大，如何回收利用成為棘手的問(wèn)題。

1.普及教育，提高民眾參與度。稻殼材料雖然是綠色環(huán)保材料，但在人們的意識(shí)中仍是一種農(nóng)業(yè)廢料，很大一部分被丟棄或集中焚燒，造成很大的浪費(fèi)，只有少部分用作家禽牲畜的飼料。如能通過(guò)廣泛宣傳，發(fā)動(dòng)廣大群眾將稻殼有效的集中收集，再按一定的價(jià)值進(jìn)行回收，可大大提升稻殼的使用率。

2.政府引領(lǐng)，運(yùn)營(yíng)形式的項(xiàng)目化。在稻殼回收利用過(guò)程中，政府應(yīng)以環(huán)保項(xiàng)目為支撐，承擔(dān)“引導(dǎo)者、決策者”的角色，對(duì)回收項(xiàng)目加以指導(dǎo)和監(jiān)督，并投入一定的運(yùn)營(yíng)資金。這是個(gè)復(fù)雜且困難的過(guò)程，從項(xiàng)目的啟動(dòng)、招標(biāo)、運(yùn)營(yíng)及維護(hù)等每個(gè)環(huán)節(jié)均是環(huán)環(huán)相扣的緊密過(guò)程。稻殼材料從回收到應(yīng)用，需要有專業(yè)的運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)，專業(yè)化的收集運(yùn)輸與儲(chǔ)存，最終實(shí)現(xiàn)稻殼材料有效的回收再造。

3.技術(shù)引進(jìn)，提升稻殼應(yīng)用轉(zhuǎn)化技術(shù)。稻殼材料正成為一種新材料應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、建筑材料、日用產(chǎn)品等各種領(lǐng)域中。這些應(yīng)用均是對(duì)稻殼的直接使用，隨著生產(chǎn)工藝的提升，對(duì)稻殼材料的研究越加深入，其使用領(lǐng)域更加廣泛。通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，將稻殼材料轉(zhuǎn)化成緊缺能源，如通過(guò)水解發(fā)酵的方式可將稻殼轉(zhuǎn)化成乙醇燃料。

4.廣泛回收，稻殼產(chǎn)品材料的循環(huán)利用。稻殼材料制作的產(chǎn)品已經(jīng)很常見，通常被加工成建筑板材、家具板材、產(chǎn)品外殼等，其稻殼的基本屬性未改變。當(dāng)這些稻殼產(chǎn)品因損壞等原因被遺棄后，可將其再次粉碎變回稻殼，實(shí)現(xiàn)稻殼的循環(huán)利用，這也對(duì)稻殼產(chǎn)品的易加工性、可回收性、可循環(huán)利用性提出更高的挑戰(zhàn)。

六、稻殼材料回收利用的展望

人們對(duì)空間的生態(tài)健康越來(lái)越關(guān)注，要求生活空間更加自然、健康、環(huán)保，并改變了自身的生活方式和行為習(xí)慣。在生產(chǎn)生活中一般選用可再生、可回收、少污染的材料，稻殼材料是這類材料之一，對(duì)其回收利用的研究與實(shí)踐較為廣泛。目前雖存在有效利用稻殼，但利用率及利用層次依然較低，對(duì)稻殼材料的回收利用機(jī)制研究較少，導(dǎo)致稻殼還未發(fā)揮較高的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。如何更加科學(xué)高效地回收利用是未來(lái)的重點(diǎn)研究方向，大力推廣稻殼材料，更多的替代非環(huán)保材料，維持生態(tài)平衡。

課題項(xiàng)目：本文系2020年江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目資助（202013106010Y）“生態(tài)空間視閾下稻殼材料可循環(huán)再造價(jià)值的應(yīng)用研究”階段性研究成果

參考文獻(xiàn)：

[1] 武晨，農(nóng)業(yè)廢棄物稻殼的資源化利用研究進(jìn)展，《環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)》 2017年6月

[2]王軍，稻殼高值化利用新途徑研究，《中國(guó)造紙學(xué)報(bào)》2018年增刊

[3]溫晴，產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)下的稻殼材料應(yīng)用研究（作者簡(jiǎn)介：徐曉升，碩士研究生，南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：室內(nèi)藝術(shù)設(shè)計(jì) 、工業(yè)設(shè)計(jì)）