[01239165]谷类秸秆组分逐级分离提取及高值化利用

课题来源于湖北省科技厅重大科技专项：秸秆资源原料化高值利用关键技术研发（2018ABA094）。 针对谷类秸秆结构复杂、组分分离效率不高、秸秆堆肥过程中纤维素和木质素极难降解、堆肥腐熟速度慢、生产周期长且臭气污染严重等难题,开发了秸秆纤维素和木质素的逐级变温清洁分离提取技术,采用固体酸催化代替传统分离技术中的无机强酸,避免了废液的生成和废物的排放,减少了对环境的污染,过程经济绿色;研制了复合型快速腐熟功能菌剂和有机肥除臭剂,并借助生物技术手段,利用提取残余物联产秸秆菌动力有机肥,突破了秸秆腐熟困难和臭气污染的技术瓶颈,创新秸秆全组分高值利用技术及秸秆有机肥制备技术。（1）开发了基于变温-固体酸催化谷类秸秆组分逐级高效提取纤维素和木质素的技术,解决了现有工艺提取率和纯度较低、使用无机强酸的污染难题,为秸秆高值化利用奠定基础。 （2）研发了由神农共生菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和放线菌组成的复合型快速腐熟功能菌剂,解决了秸秆堆肥中腐熟速度慢、堆肥发酵周期长等技术难题,加快了秸秆堆肥腐熟速度。 （3）研发了由微生物复合菌剂、吸附材料、过磷酸钙和有机酸组成的复合型有机肥除臭剂,解决了秸秆堆肥发酵中臭气污染严重等技术难题,显著降低了堆肥场地的臭气污染,有效改善了肥料生产的工况。 （4）以秸秆及秸秆分离残余物等为原料联产菌动力有机肥,实现了秸秆全组分利用。 采用逐级变温-酸催化分离提取的高品质秸秆纤维素和木质素推广至企业进行应用,分别用于水体重金属离子的吸附去除和橡胶复合材料的补强剂,并已取得了较好的效果;联产秸秆有机肥技术已建成生产示范线,产品已销售至多个省市,广泛应用于农作物种植、水果种植和水产养殖。对分离过程中所涉及的物质均进行了回收与循环利用,没有废液生成和废物排放,实现了秸秆组分的清洁提取及全组分高值利用,过程经济绿色。 秸秆组分的分离提取过程涉及化学手段,尽管实现了所使用的所有化学物质的回收及循环利用,仍需对安全可靠性、节能降耗的经济性以及环保性等进行完善和补充; 秸秆组分分离技术仅完成了中试研究,可进行全组分高值化利用的秸秆量较少,需要进一步优化工艺,以实现大规模生产;此外,理论研究需要进一步深入,包括逐级变温分离过程中主要组分的分离机理、腐熟菌剂和除臭剂的作用机制等。 无。