國內稻草再利用技術 | |
以稻草研製纖維水泥板
在九十年度農委會之科技計畫中,以農林廢棄物研製纖維水泥板,其中將疏伐木及稻草鋸切及磨纖處理,經10、20、40、60及80各篩網篩分後,杉木之組成為57.54%、4.38%、17.09%、7.97%、9.06%、3.96%(篩餘);稻草之組成為50.59%、4.49%、14.31%、11.43%、14.91%、4.27%(篩餘);將杉木及稻草分別以25/75、50/50、75/25之比例為材料,與波特蘭水泥快速混拌均勻,再將二氧化碳以高壓噴入板模,可在4-6分鐘內,快速製成纖維水泥板;所研製之杉木/稻草複合水泥板其強度性質及厚度膨脹率,會受稻草含量之影響,惟得以適量之水泥並配合其他條件製板,方能達到需求,各板並符合耐燃三級之標準。
台灣稻草應用之文化
稻草的應用在台灣早期非常普遍,但現今的台灣農村,因較少利用,為省事將稻草於田間就地燒為灰燼,不僅可觀賞到的稻草景觀越來越少,要欣賞以稻草編製的產品更難。雖然近年來在推動農村產業文化上,有些地方會以「水稻文化」為題,展示些許的稻草應用作品,或提供編製童玩體驗活動,或辦理搓草繩、疊草垺、製作稻草人,目前國內從事稻草應用之文化的推廣,以宜蘭縣冬山鄉的珍珠社區為最積極,並訂定稻草藝術節。稻草應用於手工藝品及結合休閒農業發展之空間還很大,除應加強利用與推廣並可為落實當前照顧農村老人在地老化,讓老人之才藝傳承,以及重視老人自我肯定的社會福祉之政策。因此增加稻草的利用性並結合地方農業光觀發展,一方面減少對環境污染之危害,另一方面塑造出具有知識及文化特色的休閒農業。
珍珠社區將之轉化為體驗農村生活的疊草垺比賽。
稻草藝術品 稻草藝術畫 稻草龍 草垺王公 將稻草研製成衍生性燃料
工研院近年來積極研究將稻草製成RDF(衍生性燃料),成果豐碩,目前已完成實驗室試驗,下階段將朝向機具組合試驗及實場作業。此方式之作業流程係將稻草曬乾後直接放入機器設備內,藉由多機器組合之設備連續作業,將稻草直接製成可再利用之燃燒資材;而此作業所需之設備組合係包含破碎機、輸送帶及造粒機。該作業之優點包含:(1)節省運送經費:機器可行駛至道路旁運作,相較其他稻草再利用方案,可免除其製之運送經費,進而大幅節省成本(2)成品經濟價值高:所製成之燃燒材料可滿足多方需求(3)機器處理效率佳:經計算、評估該作業每天可將一公頃農田內之稻草處理完畢,換言之,每天可生產約6.7公噸之衍生性燃料(稻草產量:6.7噸/公頃農田)。
稻草製漿 在國內薛氏及顏氏之研究中,將稻草以氧鹼製漿法(Oxygen-Alkali Pulping),利用種植稻米所產生之副產物稻草來進行製漿,再利用所得之漿來造紙。其中分別針對宜蘭及桃園兩產地之稻草進行研究,結果發現,宜蘭之稻草在10%活性鹼下進行製漿之效果最佳,得漿率為44.7%;相同情況下桃園之稻草得漿率為44.5%。
此外,在行政院農委會九十年度「農林廢棄物再生利用」之研究計畫中,製漿所用之稻草,其粗、細桿及葉三部份之平均纖維長約為0.80mm;粗稈及細稈之纖維寬度為14.25μm左右,而葉子之纖維寬則為12.47μm左右;三種材料纖維長寬比依粗稈、細稈、葉子之順序分別為57.93:54.86:65.12;在稻草之各部化學組成中,其木質素含量30~32%、全纖維素47~53%、醇苯抽出物7.6~8.3%、灰分6~13%,其中以葉子含有較高之灰分;以蘇打蔥混法蒸煮前,經冷鹼浸漬與製漿結果顯示,浸漬與否對紙漿總收率不變,但浸漬組有較好之精選收率,相差有5%以上,且其卡巴值較低,顯示有較佳之脫木質素效率(蒸煮溫度130℃)。同時以此法製漿較傳統之KP法收率及卡巴值均佳;比較蒸煮法冷鹼浸漬之有無及未漂白漿之性質,由結果顯示,在130℃蒸煮時之浸漬組未漂漿,較未浸漬組有較佳之強度性質;160℃的對照組有相同之趨勢。
稻草糖化 在蔡氏之研究中,利用稻草為基質進行糖化而得到還原糖。研究中以5%稻草為基質進行糖化,反應24小時糖化率可達72~82%;而以7.5%的稻草進行糖化,則糖化率達64~67%,分析水解濾液還原糖成份,其中葡萄糖佔49.47%,木糖則佔38.27%。利用酵素之穩定性,於反應液中不斷添加稻草以增加還原糖量,在反應第九天後,總稻草添加量為19%時,可得175.85mg/ml還原糖量。糖化所得還原糖不但可得高量葡萄糖及木糖,更有助於稻草之利用。
應用稻草作為水稻育苗介質 根據吳氏之研究結果中,利用稻草為介質培育水稻秧苗之栽培技術試驗,主要結論包括:
(一)、稻草切割長度以不超過9.5mm為原則,並尋得效率極高之切割機械。
(二)、每一育苗箱之稻草介質用量以350-400g為最理想。
(三)、施用台肥43號複合肥料之效果優於使用硫酸銨、過磷酸鈣、氯化鉀三要素肥料,其用量以每一育苗箱8g為宜。
(四)、理想之肥料施用方式為播種後1-3日,待育苗箱移置綠化場時再行撒施。
(五)、育苗期之水分管理方式可採行淹水32小時、排乾16小時之處理。
經由上述方法培育之水稻秧苗,在一些形態與乾物質性狀之表現方面,均與以土壤為介質育成之秧苗相當或較優,經以插秧機移植於田間,其缺株率、每欉秧苗數、田間成活率亦與土壤對照處理無顯著差異,顯示以稻草為介質培育之秧苗適合於現行插秧機作業。
將稻草為介質培育之秧苗移植田間,抽穗期及成熟期之全株乾物重、稻穀產量、各產量構成要素、糙米率及白米率均與土壤對照處理相同;台農67號與台8號的表現相似,顯示以稻草為介質培育之秧苗有應用於大面積栽培之潛力。以稻草為介質培育水稻秧苗,尚具有重量輕、易於操作及減少用土量等優點,但仍應對稻草收存處理、建立完整而成熟之育苗技術、成本分析等問題。
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