不適用煙葉循環綜合利用技術研究

喻 曉，顧會戰，張啟莉，尹振華，彭賢超

(1.四川省煙草公司廣元市公司，四川廣元 628100；2.廣元市煙草公司劍閣分公司，四川廣元 628100)

?

不適用煙葉循環綜合利用技術研究

喻 曉1，顧會戰1，張啟莉1，尹振華2，彭賢超2

(1.四川省煙草公司廣元市公司，四川廣元 628100；2.廣元市煙草公司劍閣分公司，四川廣元 628100)

摘要通過高溫爆破技術將切成小段的不適用煙葉與煙桿按照7∶1的比例在230 ℃、1.2 MPa高溫高壓條件下爆破15 min，將氣爆產物和輔料按7∶3放入發酵池并加入AT發酵基發酵，調節水分至50%～60%，待溫度升到55 ℃以上，每隔3 d翻堆一次，發酵60 d充分腐熟形成有機肥。該有機肥料通過四川省肥料產品質量監督檢驗站檢驗符合國家標準，且經ELISA煙草病毒檢查試紙檢測未檢出病毒病，可安全使用。

關鍵詞不適用煙葉；高溫爆破；發酵；有機肥；綜合利用

隨著煙葉產業的持續規模化發展以及工業企業對原料結構的不斷提升，不適用煙葉處理產生的廢棄煙葉數量不斷增加，將對煙區農村生產、生活造成不利影響，若不進行科學處理，將會帶來嚴重的環境污染。同時，不適用煙葉中含有大量煙葉生長所需的氮、磷、鉀等元素，是煙草生長的優質鉀源之一，如果繼續采用掩埋、焚燒等傳統的處理方法，將會對植煙生態環境造成不利影響和極大的資源浪費[1-2]。為有效利用資源、保護環境，發展優質生態煙葉，積極開展不適用煙葉循環利用研究，筆者試圖探索一套不適用煙葉無公害處理及循環綜合利用的技術，為煙葉產業的持續、健康、生態、科學發展開辟新的途徑。

1不適用煙葉處理的工藝原理

植物纖維素、木質素等大分子物質在自然條件下難以被微生物分解利用。該試驗采用“高壓蒸氣爆破工程技術”，在高溫高壓條件下，瞬間減壓(類似于爆米花生產原理)處理田間清除的鮮煙葉和作為輔料的廢棄煙桿，破壞了植物組織內部結構，促進木質素、纖維素和半纖維素等組織的分離，使其成為易于被微生物分解利用的物質。

2研究內容

2.1高溫爆破技術爆破壓力梯度選擇設定爆破壓力梯度，分別為0.9、1.0、1.1、1.2、1.3 MPa[3]進行15 min穩壓后爆破。

通過梯度試驗發現(圖1)，0.9 MPa下不適用煙葉(桿)開始褐變，但木質較粗，不易捏碎，有輕微焦糖味；1.0 MPa下不適用煙葉(桿)褐變顏色加深，木質稍有變細，手捏不易碎，焦糖味變重；1.1 MPa下不適用煙葉(桿)褐變顏色呈淺黑色，木質較細，用手輕捏木質呈粉狀，焦糖味較濃； 1.2 MPa下不適用煙葉(桿)褐變顏色呈淺黑色，木質基本完全被分解，焦糖味變重，有淡淡的焦炭味，水分適中；1.3 MPa下不適用煙葉(桿)褐變顏色呈黑色，木質完全被分解，有較重的焦炭味，水分較重導致產出物呈團狀。通過綜合比較發現，在1.2 MPa處理后效果最佳。

圖1　各個梯度壓力下爆破效果Fig.1　The blasting effects under different gradient pressure

2.2爆破原料優化將不適用煙葉單獨爆破和不適用煙葉+廢棄煙桿混合爆破做對比。由表1可見，以不適用鮮煙葉作為單一原料，試驗處理不適用煙葉重量為380 kg，處理后獲得產物45.6 kg，得率僅為12%。由于鮮煙葉含水量大，如果僅用鮮煙葉作為氣爆原料，汽爆后產物得率低，而且產物為很稀的漿糊狀，不適合作為發酵生產有機肥的前體物。

表1　不適用煙葉單獨氣爆和不適用煙葉與廢棄煙桿混合處理試驗

以廢棄煙桿作為氣爆的輔料，調節含水量，按不適用煙葉與煙桿7∶1比例作氣爆原料。試驗每罐處理加入350 kg不適用煙葉和50 kg廢棄煙桿，氣爆后得到發酵物料干重87.0 kg，產物得率21.7%，比用不適用煙葉單一原料得率高近1倍。同時，氣爆產物含水量降低，形態為固態絮狀，可作為發酵前體物。廢棄煙桿原材料資源豐富，且能解決因廢棄煙桿處理不當造成煙地和煙區生態環境的問題。

2.3發酵時長確定將處理后的原料與營養源按7∶3混合并加入AT發酵基質進行發酵20、30、45、60 d處理。通過試驗發現，AT-20 d條件下有淡淡的刺鼻味道及臭雞蛋味，用手插入發酵堆能感覺發熱發燙，溫度在42 ℃左右，表面有霜霉狀物質；AT-30 d有較為強烈的刺鼻味道及臭雞蛋味，用手插入發酵堆能感覺發熱發燙，溫度在48 ℃左右，有白色霧氣冒出，表面有霜霉狀物質；AT-45 d有強烈的刺鼻味道及臭雞蛋味，用手插入發酵堆能感覺發熱發燙并有不適感，有水分感，溫度在55 ℃左右，有白色霧氣冒出，表面有霜霉狀物質；AT-60 d有刺鼻味道及臭雞蛋味，用手插入發酵堆能感覺發熱發燙，溫度變化不大，在50 ℃左右，表面有霜霉狀物質，表層發酵物有結塊狀。通過比較可知，AT-60 d的效果要優于其他發酵條件。

2.4不適用煙葉處理工藝流程根據以上試驗，可將不適用煙葉的處理工藝流程整理得圖2。

圖2　不適用煙葉處理工藝流程Fig.2　The processing course of inapplicable tobacco leaf

3有機肥成分及病毒檢測

將生產出的有機肥送至四川省肥料產品質量監督檢驗站進行檢測發現(圖3、4)，有機肥有機質含量為85%，高于國家45%的標準；pH在5.5～8.5，未檢測出蛔蟲卵和糞大腸菌。對有害元素檢測發現，砷、鉛、鎘、鉻、汞均未超標。同時，通過“ELISA”試紙經過初步檢測，未檢測出病毒病，因此表明生產出的有機肥符合大田需求。

圖3　生產成品病毒檢驗報告Fig.3　The finished products virus test report

圖4　ELISA病毒性測試Fig.4　ELISA virus test

4結論

通過高溫爆破將不適用煙葉(桿)轉化成生產所需的有機肥，不僅減少了資源的浪費，而且降低了煙農的產前投入成本，具有較高的利用價值。在下一步工作中，為了使有機肥成分配比更加趨于合理化，將繼續優化原料配方，降低肥料成本；同時，利用其他作物的廢棄秸稈開展綜合利用研究，可拓寬原材料來源，使資源得到充分的再利用。

參考文獻

[1] 張小艷.田間消化處理不適用鮮煙葉探討[J].現代農業科技，2011(17)：108.

[2] 劉佰卿.對不適用煙葉處理工作的幾點思考[N].東方煙草報，2013-07-25.

[3] 寇明鈺，馮廣林，李剛，等.蒸汽爆破對煙葉木質纖維素和中性香味成分含量及其顯微結構的影響[J].中國農業大學學報，2013(2)：110-115.

Study on Recycling Comprehensive Utilization Technology of Inapplicable Tobacco Leaf

YU Xiao, GU Hui-zhan, ZHANG Qi-li et a

(Guangyuan Branch of Sichuan Tobacco Company, Guangyuan, Sichuan 628100)

AbstractUnder the high temperature and high pressure conditions of 230 ℃, 1.2 MPa, small pieces of inapplicable tobacco leaf and tobacco rod (ratio of 7∶1) were balsted for 15 min, the products and accessories(ratio of 7∶3) were put into fermentation tank with ATT, adjusting water to 50%-60%, when temperature rose to above 55 ℃, turning every 3 days, after fermentation for 60 days, organic fertilizer was produced. The organic fertilizer was proved in line with national standard by Sichuan Fertilizer Quality Inspection Station, and there was no virus disease through detection of ELISA tobacco virus examination paper, which can be used in safety.

Key wordsInapplicable tobacco leaf; High temperature blasting; Fermentation; Organic fertilizer; Comprehensive utilization

作者簡介喻曉(1982- )，男，四川廣元人，農藝師，碩士，從事煙草栽培研究。

收稿日期2016-02-22

中圖分類號S 509.9

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)10-104-03