稻壳综合利用详解
我国稻壳资源化利用的研究进展
六、结论
本次演示通过对我国稻壳资源化利用的研究进展进行综述和分析，认为尽管在 生物质能源利用方面取得了一定的成果，但仍存在利用率低、技术不够成熟和 环保问题突出等问题。因此，需要加强技术研发、推广应用和环保措施的研究。 同时，应鼓励和支持企业、科研机构和高校等多方面力量参与稻壳资源化利用 的研究和实践，推动我国农业可持续发展和环境保护。
二、关键词
稻壳、资源化利用、研究进展、环境保护、农业生产。
三、背景
稻壳作为水稻生产的副产品，占整个水稻体积的约25%。长期以来，我国稻壳 主要作为农村燃料和饲料等加以利用，但利用率较低，大量稻壳被废弃，不仅 造成了资源浪费，还对环境产生了污染。随着科技的发展，对稻壳资源化利用 的逐渐增加，通过提高稻壳利用率，实现资源的循环利用，有助于推动农业可 持续发展和环境保护。
四、研究方法
本次演示通过文献综述、案例分析和实验研究相结合的方式，对我国稻壳资源 化利用进行研究。通过检索近年来有关稻壳资源化利用的学术论文，了解研究 现状和进展；通过实际案例分析，阐述稻壳资源化利用的具体措施和实践效果； 通过实验研究，探讨适合我国国情的稻壳资源化利用技术和方法。
五、结果与讨论
谢谢观看
1、开发高效的生物质能源技术：通过研究稻壳的化学组成和物理性质，开发 出高效的生物质能源技术，如生产沼气、燃烧发电等技术，提高稻壳能源的利 用率。
2、推广有机肥料的应用：通过研究稻壳的有机成分和土壤改良作用，推广有 机肥料在农业生产中的应用，提高土壤有机质含量，改善土壤质量。
3、探索饲料利用的新途径：通过研究稻壳的营养成分和饲用价值，开发出新 型的饲料产品，提高稻壳的利用率。
参考内容
一、引言
随着全球人口的增长和农业生产的发展，稻壳作为稻米生产过程中的副产品， 产量也日益增加。然而，如果处理不当，稻壳的处理会给环境带来很大的压力。 因此，对稻壳资源的综合利用进行研究，开发出其潜在的生态价值和经济价值， 对于促进农业可持续发展、提高农民收入、保护环境具有重要意义。
稻壳用途
稻壳是稻米加工过程中数量最大的副产品，按重量计约占稻谷的20%。
以目前世界稻谷年产量56800万t计，那么年产稻壳约1136万t。
我国1996——1997年稻谷年产量为26000万t，年产稻壳约为3200万t，居世界首位。
长期以来国内外对稻壳的综合利用进行了广泛的研究，获得了许多可供利用的途径。
但真正能够形成规模生产的，能大量消耗稻壳的利用途径并不多，或是经济效益不显著增值不大；或是在工艺上、技术上、质量上、环境污染等方面还存在一些问题。
因此，许多地方把稻壳作为废弃物，这不但是对资源的极大浪费，在经济上造成巨大损失，而且对环境也造成了很大污染。
研究解决稻壳的合理利用，变废为宝，是摆在我们面前的一项意义重大的任务。
任何一种物质，要利用它就要了解它，对稻壳的利用也是一样。
稻壳富含纤维素、木质素、二氧化硅；脂肪和蛋白质含量极低。
稻壳最为显著的特点是高灰分（7%——9%）和高硅石含量（20%左右），具有良好的韧性、多孔性、低密度（112——144 kg/m3）以及质地粗糙等，从而决定了它在工业上的一些特殊用途与应用范围。
其应用方式有稻壳的直接利用以及稻壳和稻壳灰的利用。
现将主要用途归纳如下：1稻壳作能源稻壳可燃物达70%以上，稻壳发热量12560——15070kJ/kg，约为标准煤的一半。
是一种既方便又廉价的能源，特别是在碾米厂，在获得了能源的同时又处理了稻壳。
由于稻壳作为能量资源是可更新的，也就显得更有吸引力。
而目前应用的石油、天燃气、煤炭等燃料则是一类不可再生的能量资源。
对这一本质的种种考虑，促使联合国粮农组织在1971年初就认识到：稻壳在可预见的将来，最实际的用途就是作为燃料提供能量。
稻壳在碾米厂用作燃料提供热能或动力已有100多年历史，第一次有纪录的稻壳作能源的运用是在1889年缅甸建造的稻壳燃烧炉。
这一应用一直没有取得商业地位，这主要是受到稻壳容积大，供应不稳定，运输困难等不利因素的制约。
随着科学技术的进步，应用水平不断提高，当今世界上稻壳最大的用途是用在能源上。
稻壳怎么腐熟变成肥料
稻壳腐熟变成肥料的过程主要是通过微生物分解作用来实现的。
以下是一般的过程：
1. 堆积稻壳：将稻壳堆放在适当的堆积场地上，形成一个堆。
堆的大小取决于可用的稻壳量和堆放空间。
2. 保持湿度：稻壳中的湿度对于微生物的生长和分解非常重要。
在堆放稻壳时，可以适度加水保持一定的湿度，但不要过湿。
3. 混合其他有机物：稻壳单独堆积分解速度较慢，可以适当混合其他有机物，如厨余垃圾、秸秆等，来提供更多的碳氮比例，促进分解过程。
4. 构建透气性：稻壳本身密度较高，容易产生缺氧环境，影响分解速度。
可以在堆中插入通气管或定期翻动堆体，增加氧气供应。
5. 微生物分解：稻壳中的微生物会利用堆中的有机物质进行分解。
这些微生物包括细菌、真菌、线虫等。
它们通过分解有机物质产生热量和代谢产物，同时分解稻壳的纤维素和木质素。
6. 分解成肥料：经过一段时间的分解，稻壳会逐渐分解为类似于腐殖质的物质。
这些分解产物富含营养元素，并且有利于植物的生长。
7. 应用于农田：腐熟后的稻壳可以用作有机肥料，可以直接施用于农田，也可以与其他肥料混合使用。
需要注意的是，稻壳的分解过程需要一定的时间，通常需要数月到数年的时间才能腐熟为肥料。
在整个过程中，适当的湿度、通气和碳氮比例的控制非常重要，可以促进稻壳的有效分解。
食品安全监督管理-稻谷加工副产品的综合利用
稻谷加工副产品的综合利用
目前仍都处于研究之中稻谷副产物作为可再生能源，取 之不尽，用之不竭。稻谷副产物用作燃料是一种环保型生 物质能源，燃烧的烟气中不含SO2 ，不会形成酸雨，所含的 CO2 可通过绿色植物将其固定，与矿产燃料相比，对大气环 境危害程度小。
稻米及副产物作燃料利用之后的副产品，如稻壳灰 (炭化稻壳)可作为保温剂、增炭剂、防溅剂，还可进行深 加工，制取化工制品。米糠制油后的糠粕和炼油的皂脚， 可用作制取一系列化工用品、医用品和功能性食品的配料。 糠粕可饲用。草木灰是一种有机钾肥，还田后，可改善土 壤结构，提升肥力。这样，达到了稻米资源的全利用，延 长和拓展了稻米生产后加工的产业链。
中国科学院能源研究所研制的稻壳气化发电机组，稳 定性符合国家标准，稻壳消耗定额为1.6～1.8k(kW·h)，发 电成本为0.2～0.5元／(kW·h)，其稻壳燃烧残渣还可用作肥 料，是稻壳综合利用较好的途径之一。
稻谷加工副产品的综合利用
稻壳作饲料，主要是用作添加剂载体。近年也有用膨化 稻壳喂牛的报导。再就是用微生物处理后作牛饲料, 作猪、 鸡饲料仍处于研究探讨之中。
稻谷加工副产品的综合利用
稻谷加工副产品的综合利用
一、大米胚的开发利用
糠数量达到规模后，从米糠中分离米胚进一步精深加工 成为可能。通常，从米糠中提取米胚得率可达10％左右。大 米胚含蛋白质10％ ～22％，脂质16％～22％，纤维1％～ 9 ％，还含有VBl、VB2、VE和钙、磷、铁、锌、钾等矿物元素， 营养丰富。大米胚可制取胚芽油，用于生产高档化妆品、洗 发剂、洗面剂等；还可作为糕饼、面包、粉末汤料、面类食 品(米胚面条、米胚饼干等)以及乳制品的营养添加剂。作为 副产品的米胚，日本称之为完全营养食品。大米胚提取工艺 流程：
第三章. 稻谷加工副产品的综合利用第一节
稻壳的综合利用
4）制备乙醇 国外相关研究表明，稻壳富含纤维素，经硫酸高压 分解，加水酵母发酵即可制得乙醇。
5）作为清洁剂 稻壳还可作航天机械辅助动力装置的清洁剂组分， 它含硅量高，可作为金属表面脱脂去碳的研磨粉。
稻壳的综合利用
四、提取物质综合利用 1、在环保领域的应用： 1）制备去污剂 稻壳煅烧后的稻壳灰可用作去污剂来清洁油污。 2）制备吸附剂 利用稻壳本身具有多孔结构的特性，再经过化学改性， 使它吸附能力更强。也可以利用稻壳燃烧成灰后其炭和无
定形硅的吸附作用。国内外许多专家已研究利用稻壳和稻
壳灰处理污水中的各种金属离子，并取得了出色效果。
粉、肥皂等洗涤剂中不可缺少的原料；在纺织工业中用于助 染、漂白和浆纱；在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和 金属防腐剂等；在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥 防水油、土壤固化剂、耐火材料等；在农业方面可制造硅素
肥料。
稻壳的综合利用
2 、 建筑方面的利用： 1）稻壳灰混凝土
在混凝土中掺入稻壳灰会使水泥变得更加坚固和更具 抗腐蚀性。如果能用稻壳灰替代 20%的水泥，制成的混凝 土，其优势就会大大体现出来。 稻壳煅烧成活性高的黑色炭粉后，与石灰反应煅烧 成活性高的黑色炭粉，行成黑色的稻壳灰水泥。这种新 颖的水泥具有防潮，不结块，使用时再配上防老化性能
稻壳的综合利用
3）人造木材
稻壳与树脂混合可制成人造木材，它是由稻壳粉末和
树脂粉混合物制成的塑型产品，具有节约木材资源、工艺 简单、成本低廉、终端产品性能稳定无污染，保温性能好， 机械强度高且易于加工，其物理及化学性能均优于一般木 材，具有巨大的经济效益和社会效益。
稻壳的综合利用
中国 农村 小康 科 技 ２ ０ ． ０２９ 稻 谷 的 加 工 过 程 被 撕 裂 而 脱 落 ，这 种 主 体 组 主 要 副 产 吕 有 稻 此 膨 化 后 稻 壳 吸 水 性 很 高 ，各 种 营 养 成 分 的 溶
稻 壳 的 综 合 利 用
率 龙 ，绝 大 部 科 院 喂 丹 黑 较 低江 省 农 分 做 为 牡 牛 。 农 科 所 江
燃 料 ， 每 年 只 有 一 小 部
刘 亚 臣
５ ０ ７ ４
３、 稻 壳 发 酵 饲 料 ： 以 稻 壳 为 主 的 原 料
分 被 利 用 ， 造 成 极 大 浪 中 ， 添 加 适 量 的 米 糠 、 纤 维 素 分 解 酶 、 种 靴 费 ， 如 何 有 效 地 利 用 ， 和 无 机 氮 化 合 物 ，经 发 酵 糖 化 ，可 加 工 出较 为 ‘ 为 社 会 创 造 更 多 的 财 理想 的 饲 料 ； 加 工 饲 料 的 最 件配 方 是 ：在 稻 壳
富 ，稻 壳 的 处 理 和 利 用 粉 中 加 入 其 干 重 １ ％的米 糠 、２ ％磷 酸 氢 铵 和 ５ ０ 成 了 亟 待 解 决 的 问题 。
一
０ ０１ ． ％的纤 维 素 酶 ， 利 用 该 法制 取 的饲 料 是 一
首 先 ，稻 壳 可 种 含 高 蛋 白和 高 碳 水 化 合 物 的 新 型 饲 料 ，适 口 以作 为 饲 料 ， 分 为 统 糠 性 好 、 增 重 快 ， 不 仅 适 于 反 刍 动 物 ， 也 可 用
成 分 是 粗 蛋 白 、 粗 脂 肪 纤 维 被 软 化 ， 可 作 牛 羊 饲 料 ，但 饲 喂 量 宜超 和 无 氮 浸 出 物 、 粗 纤 维 过 ２０％。 和 灰 分 ， 其 中后 两 者 含 量 极 高 ， 粗 纤 维 是 动 物 二 、稻 壳可作 建 筑材料 ｌ 制砖 在 制 砖 泥 土 中 ，加 入 适 量 的 稻 、 消 化 所 必 需 的 ， 灰 分 没 壳 粉 ，制 作 砖 坯 容 易干 燥 ，而 且 在 烧 制 过 程 中 有 营 养 价 值 ， 且 过 量 影 不 易产 生 裂 纹 ，这 种 砖 比一 般 泥 砖 重 量 轻 ，具 响 畜 禽 对 矿 物 质 吸 收 。 有 很 强 的 硬 度 和 抗 冲 击 力 ， 目前 国 外 已研 究 出 但 由 于 其 生 产 工 艺 简 几 种 用 稻 壳 制 作 的 耐 火 砖 。 单 、成 本 低 ，仍 有 部 分 ２ 、制 水 泥 稻 壳 灰 掺 入 水 泥 后 ，大 大 改 地 区使用 。
空稻壳的作用
空稻壳的作用
空稻壳的作用
空稻壳是指稻谷去壳后留下的外壳，通常被认为是一种废弃物。
然而，空稻壳实际上有着广泛的用途和价值。
以下是空稻壳的几种主要用途。
1. 农业用途
空稻壳可以作为动物饲料和肥料。
将空稻壳混合到饲料中可以增加饲
料的纤维含量，提高动物的消化能力。
此外，空稻壳还可以作为肥料，因为它们富含有机物质和微量元素，可以提高土壤的肥力。
2. 工业用途
空稻壳可以作为工业原料，例如用于生产纸张、纤维板、燃料和化学品。
由于空稻壳富含纤维素和半纤维素，可以用于生产高质量的纸张
和纤维板。
此外，空稻壳还可以作为生物质燃料，因为它们可以燃烧
产生热能。
最后，空稻壳还可以用于生产化学品，例如生物质乙醇和
生物质醋酸。
3. 生活用途
空稻壳可以作为生活用品，例如用于填充枕头和垫子。
由于空稻壳具有良好的透气性和吸湿性，可以提高枕头和垫子的舒适度。
此外，空稻壳还可以用于制作手工艺品和装饰品，例如编织篮子和制作花环。
总之，空稻壳是一种有价值的资源，可以用于农业、工业和生活的多个方面。
因此，我们应该充分利用空稻壳，减少浪费，保护环境。
《稻谷的综合利用》PPT课件
矿物质和维生素
• 矿物质和维生素，主要因生产时土壤成分的不同 以及品种的不同而有差异。稻谷的矿物质主要存 在于稻壳、胚和皮层中，而胚乳中含量极少。因 此，大米加工的精度越高，矿物质含量就越低。 稻谷的维生素主要分布于糊粉层和胚中。
• 利用稻壳制得的白炭黑进行深加工, 还可以制备高纯二氧化硅、高纯硅、氮化硅、氯硅 酸钠、水玻璃硅酸钠、四氟化硅等化工产品。
• 二、稻壳内热干馏制取化工原料
• 内热干馏，是利用稻壳干馏后所剩的碳分燃烧来加热上层 稻壳，使其达到干馏温度。这种方法比水解蒸馏方法简单 ，只用砖土砌成的干馏炉。此外，内部加热干馏所需热量 ，完全来自稻壳干馏后所剩碳分的燃烧，不用其他任何燃 料，所以更容易推广应用。稻壳经过干馏后，除了可以制 取糠醛等多种化工原料外，燃烧后的稻壳灰还含有大量的 二氧化硅，可以用来制取活性炭、二氧化硅、硅酸钠（水 玻璃）等许多化工产品。
• 用经提取菲汀后的稻壳制白炭黑, 其生产过程为先将稻壳水洗, 除去稻壳中的余酸和其 他杂质, 然后把净化过的稻壳晾干后置于焙烧炉中, 缓慢升温到400~750℃进行焙烧, 使 其中的有机物得到充分分解、气化, 进而白热燃烧, 冷却后即得白色粉状的炭黑。一般 每生产一吨白炭黑, 约需六吨稻壳, 产品纯度可达98%。
木糖醇的生产
• 木糖醇是含五个经基的多元醇, 与蔗糖具有相同的甜度。其 能减慢血中的游离脂肪酸, 调整脂类的代谢, 因而可作糖尿 病人的治疗剂和营养剂。同时也是防龋食品理想的代用糖, 在轻工业方面可作甘油的代用品, 应用于牙膏、卷烟、造纸 等行业。
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乙酰丙酸的制备
于志民等以调酸式催化水解稻壳制备乙酰 丙酸：得率在35%以上
糠醛的制备
马军强等研究稻壳制备糠醛： 选择干净、无霉变的稻壳,在105℃烘干后称
取100 g,加入7%硫酸水溶液600 g,一起投入 反应釜中。通入蒸气加热,升温到170℃, 开 通冷凝管采集糠醛,收集→糠醛。
刘志军等研究炭化稻壳对水中硝基苯的吸附：700℃煅烧稻 壳对硝基苯的去除率高达99%
三：对聚丙烯酰胺的吸附作用 邵强等研究稻壳炭对聚丙烯酰胺的吸附：最大吸附容量25.71mg/g 四：对污水中铬的吸附能力研究 余梅芳等研究稻壳活性炭对污水中铬的吸附能力：最佳去除能力达
95.8%。 五：对甲醛的吸附作用： 孙德辉等研究稻壳活性炭对甲醛的吸附：最佳吸附能力可达149.57mg/3g
1.巨大的经济效益 2.对环境危害小
发达国家 活性炭，人造纤维，化工原料等
稻壳活性炭的制备
陈景华等研究在KOH作用下稻壳制备高比 表面积活性炭：
除杂洗净烘干→500℃炭化4h→选KOH为活 性剂+炭化稻壳研磨→放入真空氮气烧结炉 中从低温升至400℃预处理30min,再升至活 化温度下活化→研磨活化产物→过75μm标 准筛→洗涤至中性→120℃烘干
于加平等研究稻壳中绿原酸的提取：
10 g干燥的稻壳粉末 →索氏提取器→加 70％的甲醇水溶液 80 mL浸泡 2 h →在水浴锅上加热回流至无色，温度70℃ 左右→把回流液倒于蒸馏瓶中减压蒸馏至 30 mL→ 超声溶 解→用 0.2μm滤膜过滤→装于棕色容量瓶中放于冰箱
含量0.35%
稻壳发电
可燃成分达70%以上,发热量12. 5~14.6MJ/kg,约为标准煤的一半 国外意大利在20世纪三四十年代 我国起步晚：江苏、湖北、湖南、浙江、福建、广东、、江西、安徽、
袁金华等研究稻壳活性炭对红壤和黄棕壤 酸度的改良效果：
显著降低土壤酸度,增加土壤交换性盐基数量和盐基饱和度。
使土壤交换性铝、可溶性铝和有毒形态铝含量降低, 效缓 解酸性土壤地区铝对植物的毒害。
P型分子筛
马红超等研究稻壳灰合成P型分子筛：
取干燥稻壳与质量分数3%的盐酸按质量比1：11混合后煮 沸3.5 h, 冷却后用蒸馏水清洗pH=7,105℃干燥至恒重, 马弗 炉中520℃煅烧2.5 h得到稻壳灰,产率在13%左右。称6g稻 壳灰、NaOH,Al(OH)3及蒸馏水,混合均匀后投入三口烧瓶 中,在固定温度条件下回流搅拌一定时间, 冷却至室温后过 滤,滤饼用烘箱在105℃干燥至恒重后即制得分子筛。
呈不规则状,孔径分布不均匀,颗粒表面光滑, 存在大量微孔结构,大孔结构相对较多,因而 具有很高的比表面积和很强的吸附能力。
样品的比表面积为2027.42m2/g
碘吸附值为1520.32mg/g,亚甲蓝吸附值为 3442.50mg/g
一：对海水中石油的吸附
曹晓禹等研究稻壳活性炭对海水中石油的吸附：稻壳活性 炭浓度0.0267g/mL吸附4小时，吸附率达80%。 二：对水中硝基苯的吸附
氟硅酸钠的制备
延国宁等研究以稻壳为原料制取氟硅酸钠：
稻壳经500℃高温焙烧得稻壳灰→与萤石粉充分混合后装 入反应器中, 加入浓硫酸,立即有气相SiF4生成,导入吸收器 中用水吸收.40 min后不再有气泡产生结束→残渣加水少许, 过滤→滤液加入氟硅酸钠反应器,与NaCl溶液反应1 h生成 氟硅酸钠沉淀,过滤洗涤,经红外烘干得产品→98%以上
总黄酮的分离纯化
蔡碧琼等利用大孔吸附树脂分离纯化稻壳 总黄酮：得到8.67g。
张羽男等研究稻壳中黄酮类化合物的微波 提取：
原料的预处理→称取40g干燥粉末→浸提剂 浸泡24h→微波法提取→冷却→抽滤→浓缩 →棕色容量瓶定容→避光保存备用。
最佳提取率达25%
绿原酸的提取
生理活性较强，抗菌抗病毒，抗艾滋病毒、 抗过敏、抗肿瘤、保肝利胆、止血、抗氧 化等功能，有植物“黄金”之美誉
木糖的提取
木糖是一种戊醛糖,广泛应用于医药、化工、 食品等行业.由于它在体内的代谢与胰岛素 无关,不蛀牙,代谢的利用率低, 是糖尿病人 理想的甜味剂.
稻壳中也含有16%~22%的多缩戊糖
胡德荣等研究从稻壳中提取木糖的工艺： 原料加NaOH煮沸过滤预处理出去胶质和灰 尘→加浓硫酸煮沸水解将多缩戊糖变为木 糖→加氢氧化钙中和和活性炭脱色→减压 蒸馏浓缩→甲醇结晶
稻壳综合利用
我国稻谷年产量近2亿吨，居世界首位。
我国稻谷产区主要分布在长江中下游的 湖南、湖北、江西、安徽、江苏等地方。
稻壳作为稻谷加工后数量最大的副品， 占稻谷重量的18%~22%，据统计我国年 产稻壳在3800万t以上。
我国
小部分稻壳作为燃料、饲料， 大部分露天焚烧或废弃
1.浪费资源 2.污染环境
经XRD和SEM表征显示产物结晶度较高,且 颗粒精细无杂相。
钙离子交换容量达到每克P型分子筛可吸收 305.4 mg碳酸钙,可有效对水进行软化。
有序介孔二氧化硅材料的合成
侯贵华等用稻壳灰为硅源合成有序介孔二氧化硅材料： 洗净并浸泡12h→10%的HCl沸煮4h→100℃干燥→马弗炉
中540℃下裂解→白色细粉状稻壳灰(RHA) →HCl和RHA 的水溶液缓慢滴加到十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的水 溶液中,反应比CTAB:RHA:HCl:H2O=0.8:2:9:130→反应4h 后,移至装有聚四氟乙烯内衬的压力溶弹中于100℃水热处 理24h→洗涤、过滤、干燥→置于马弗炉中以2.5℃/min升 到540℃,并保温6h,得到介孔SiO2试样。
高纯度二氧化硅的制备
李赢等制备纳米二氧化硅：
30nm 99.77% 无定性结构，颗粒均匀，分散性好
碳化硅的制备
美国Utah大学的Cutler明稻壳合成碳化硅
高容量锂离子电池的制备
George等以稻壳得到的含硅炭材料作负极, 金属锂作对电极, LiPF6作为电解液,测试电 池的首次放电容量是2 374 mA,经过5次循环 后,可逆容量仍为1 051 mA