马红芸 吴晓凤 滕芳
南宁市武鸣区环境保护监测站 广西 南宁 530199
【摘 要】木薯渣因其特有性质,经过不同方法处理之后可以变废为宝,节省资源又保护环境而受到国内外学者的广泛关注。对木薯渣的再利用方面研究已经成为近年来一大热点,从木薯渣无害化及资源化出发,综述了木薯渣的各种再利用方式,既能缓解能源紧张、控制环境污染,又能产生经济效益,有利于可持续发展。
【关键词】木薯渣;日粮;厌氧发酵;沼气;无土栽培;乙醇;刨花板
木薯渣是生产木薯淀粉所剩下的废料,主要由木薯外部褐色的皮,内部的薄壁组织和大部分有毒的氰苷类物质组成,木质粗纤维素含量较高,还含有少量的淀粉和粗蛋白。粗纤维具有较强的稳定性,分解率较低,处理困难。随着木薯淀粉产品需求量、产出量的不断增加,未及时处理的产品附属物—木薯渣也增加,不仅会对环境造成较大污染;所含废水还会对植被、土壤造成较大破坏,腐烂过程中产生的毒气会污染大气,进一步给人和动物带来健康隐患,造成经济损失。如何将木薯渣无害化及资源化已经成为固体废弃物管理的一个急需解决的难题。木薯渣无害化及资源化既可满足资源需求,减轻环境压力,又可创造市场价值。
一、木薯渣在动物日粮中的应用
由于木薯渣中含有淀粉、纤维素和少量蛋白质等常规营养成分及少量矿物质成分,所以经常被养殖场用来做为一种廉价的粗饲料来源。当然在用木薯渣作饲料时应注意几个问题:新鲜的木薯渣应及时密封保存;使用发酵木薯渣应注意饲粮的营养均衡;控制饲喂量;掌握好饲喂时间。以下介绍几个典型的试验案例。
1木薯渣在猪日粮中的应用
潘穗华等研究表明,用不同比例木薯渣组成肉猪的日粮,在各个生长阶段对猪的成活率没有影响;试验组的增重与对照组比差异不显著;小猪阶段用2%,中猪和大猪阶段用6%,增重效果、饲料转化率和经济效益最佳。刘传都试验结果表明,把发酵后木薯渣配合成全价饲料喂猪是完全可行的,产品的适口性较好,猪只并未出现厌食情况,饲喂发酵后木薯渣和饲喂正常的饲料对猪日增重、饲料转化率无明显差异。在试验中猪只健康状况良好,并无副反应发生,说明产品的安全性良好,并通过对饲料饲养成本的比较,可以发现较明显的经济效益。
2木薯渣在家禽日粮中的应用
周学芳等的研究表明,在试验组幼仔鸡日粮中用6%发酵木薯渣粉代替对照组日粮中1%玉米、3%麦麸和2%玉米脐饼,增重效果、成活率无显著差异,而饲养成本降低。于向春等研究表明,在文昌鸡雏鸡日粮中添加发酵木薯渣粉来替代日粮中的部分饲料原料,试验组与对照组相比,鸡的成活率、鸡只增重、料重比均无明显差异;但饲养成本降低。
3木薯渣在反刍动物中日粮中的应用
在西非,利用木霉真菌发酵后的木薯渣喂养西非矮山羊,山羊的繁殖与对照组没有显著差异,但食物摄取、消化及其生长率提高,羊奶的质量和产量也都有显著的提高,木薯渣经过微生物有效降解之后,提高了饲料的利用率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
蔡永权等研究表明,以青贮木薯渣为主饲喂育肥肉牛,通过90天的饲养,试验组平均每头净增重比对照组增加22.05kg,试验组与对照组均增重差异极显著(P<0.01),试验组头均获纯利241.7元,而对照组头均纯利只有93.18元。
二、木薯渣生产瓦楞纸、纱管纸
根据木薯渣的特性,广西农垦成功研发了“木薯渣、酒糟渣生产瓦楞纸、纱管纸的方法”,即将木薯渣、酒糟渣经过净化、研磨、清洗、脱水、去杂质,保留植物纤维与废纸按一定比例混合,通过添加造纸助剂,生产瓦楞纸、纱管纸。其优势在于原料充足、成本低、操作简单、产品稳定性好。该项目的成功研发,使企业通过合理利用木薯渣、酒糟渣,在造纸行业开辟新的原料领域,延长产业链,实现变废为宝。2012年广西农垦“木薯渣、酒糟渣生产瓦楞纸、纱管纸的方法”获得国家发明专利授权,这是广西在利用木薯渣、酒糟渣变废为宝方面的首个全国发明专利,也实现了广西木薯淀粉废渣废液利用国家发明专利零的突破。
三、厌氧发酵木薯渣制取生物质能源
沼气作为生物质能源,具有可再生性、对环境污染小、热值高等优点,化石能源紧缺及其引起的环境污染问题,使得沼气成为近年来国家鼓励重点发展的农村新能源。经过初步验证,木薯渣有机物含量高,可作为沼气厌氧发酵的原料来源。通过发酵技术及时利用木薯渣转化制成沼气,用于燃烧供应或发电,是缓解能源紧张、控制环境污染、扩大木薯渣高效利用渠道的一种有效方法。
云南省红枫农业开发有限公司是是一家从事木薯种植、淀粉加工、销售和牲畜养殖的综合性集团公司,主要销售鲜木薯淀粉、红薯淀粉。按现有木薯淀粉生产能力计算,该公司每年产生木薯渣干质1.56万吨、黄浆液48万吨。为开发利用木薯渣,该公司于2006年开始饲养生猪和肉牛,同时利用猪牛粪污、黄浆液及木薯渣作为原料建设大型沼气能源工程,生产电力和热力以满足公司内部生产的能源需求,利用沼气发酵后的沼渣生产高效有机肥,沼液就近返回农田,实现农业生态循环,改善公司环境。经过厌氧消化的方式处理木薯渣、黄浆及各类家畜的粪污,不仅减少了此类物质的排放、有效地控制了污染,同时进行综合利用回收能源用于发电,生产废弃物的处理达到无害化、资源化和减量化,满足了木薯加工业对环境保护的要求。
四、木薯渣在无土栽培技术上的应用
木薯渣是农业有机废弃物的一种,其主要成分是淀粉和粗纤维,亦含有少量的蛋白质、脂肪、维生素及矿质营养等,此外木薯渣具有质地轻、通气性好和盐基离子浓度低(电导率低)等作为轻型育苗基质的优良特性。因此木薯渣适合用于开发轻型育苗基质。但是,利用木薯渣合成无土栽培基质必须对其进行适当的物料配制和加工处理,使得其理化性状能满足基质水、肥、气、热的协调,才能达到作物育苗和栽培的理想效果。
覃晓娟等以木薯渣作为基本原料,辅以不同比例的蔗渣、菌糠等,配制成9个配方的木薯渣复合基质,并进行理化性状分析和辣椒穴盘育苗试验。试验结果表明,绝大部分复合基质的容重、pH、电导率和大小孔隙比均在优良无土栽培基质要求的范围内;其中,复合基质配方2(67%木薯渣+5%蔗渣)、配方7(62%木薯渣+10%菌糠)和配方9(42%木薯渣+30%菌糠)对辣椒穴盘育苗的效果最好,所对应的辣椒苗的株高、地上部鲜重和跟鲜重均比其它配方高,辣椒苗根部结团效果也较好。因此,经适当的配制木薯渣完全可以作为辣椒穴盘育苗的理想基质。
五、结论
通过多种方式利用木薯渣,使其达到无害化及资源化,变废为宝,具有巨大发展潜力,既能缓解能源紧张、控制环境污染,又产生经济效益,有利于可持续发展。上文所述各种再利用木薯渣的方法,还需经过实践不断改进和完善。
参考文献:
[1]王文权,叶剑秋,李开绵,等.我国木薯酒精生产现状及其产业发展关键技术[J].热带农业科学,2006,26(4):44-49.
[2]刘荣厚,王远远,孙辰,等.蔬菜废弃物厌氧发酵制取沼气的试验研究[J].农业工程学报,2008,24(4):209-213.
[3]王艳荣,王鸿升,长海棠,等.木薯渣在动物生产中的应用研究进展[J].粮食与饲料工业,2012,12:42-47.
[4]浦跃武,刘坚.木薯渣厌氧发酵制取沼气的研究[J].安徽农业科学,2009,37(29):14308-14310.
[5]覃晓娟,吴圣进,韦仕岩,等.木薯渣复合基质在劳教穴盘育苗上的应用效果[J].基因组学与应用生物学,2010,29(6):1200-1205.
作者简介:马红芸,1982年,女,广西崇左市扶绥县人,大学本科,助理工程师,从事环境监测工作。
论文作者:马红芸,吴晓凤,滕芳
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第10期
论文发表时间:2016/9/1
标签:木薯论文; 基质论文; 沼气论文; 淀粉论文; 日粮论文; 酒糟论文; 广西论文; 《低碳地产》2016年第10期论文;