生態空間視角下稻殼材料可回收再造價值的研究

黃蓉 徐穎慧 徐曉升

摘 要：從生態環保角度，對稻殼材料回收利用的意義及自身特點深入研究。以建設生態空間為目標，分析稻殼這一原生態材料在當前各個領域的用途。建立并探索稻殼材料回收利用機制、渠道及前景，為建設生態型、節約型社會提供參考性建議。

關鍵詞：生態空間，稻殼，回收再造

一、引言

近年來，資源短缺及環境破壞日益成為社會發展的“絆腳石”，建設生態型空間乃大勢所趨，要建設生態空間，首先是降低污染和資源損耗，其次是盡量降低不可再生資源的使用，尋找新材料與新工藝是實現這一目標的重要手段。在創建環保型社會的當代，對產品原材料的選用比較謹慎甚至苛刻，部分天然材料如秸稈、貝殼、海藻等逐步體現出其較高的生態利用價值。筆者選擇稻殼材料為研究對象，分析稻殼材料的特點、回收渠道、使用形式，進一步挖掘稻殼材料的回收利用價值。

二、稻殼材料回收利用的意義

現代文明出現之前，大自然已形成良好的生態平衡。隨著人類社會的快速發展，人類活動正逐步影響著生態環境。21世紀以來，科技的進步帶來了大量新材料的運用，但很多非環保材料打破了自然界原有的生態平衡。帶來了環境污染及資源緊張等問題，如溫室效應、霧霾、垃圾圍城等，阻礙空間環境良性發展。

目前生活中常見的材料有木材、金屬、塑料、玻璃及陶瓷等，這些人工合成材料不易分解，廢棄后對環境影響較大，急需尋找環保可降解的材料替代它們。農村中常見的稻殼是一種非常好的替代材料，可降解、可再生、量大且天然無污染，如何回收好、利用好稻殼材料，對于建設生態環保社會具有重要的意義。

三、稻殼材料的特點

1. 數量大，分布廣。水稻在我國是主要農作物，相關統計數據顯示，我國每年稻谷產量約4億至5億噸，推算大約產生1億噸稻殼。這些稻殼分布在我國的農村地區，部分地區的地形多為山地，農田分布松散，造成稻殼分散收集困難。

2.價格低廉，環保價值高。稻殼材料比較常見，造成其價格較為低廉，但稻殼具有一定的韌性，且密度低、表面粗糙，對這種廉價的可再生資源加以研究利用，可創造出良好的經濟價值、環保價值。

3.不易儲存，占用空間大。在農村地區，稻殼基本處于零散擱置的狀態，有些散落在田地中，最終腐爛作為肥料；有些堆放于房前屋后占用很多的空間資源，且受風后會四處飄灑，污染環境。稻殼本身濕度較大，遇高溫陰雨天氣，稻殼內部會受熱引發霉變。導致稻殼不宜長途運輸，一般就近利用，目前多用于農作物肥料、動物飼料等領域。

四、稻殼材料的常規用途

我國是農業大國，水稻種植帶來豐富的稻殼資源。充分利用稻殼資源可獲得化工產品、電力能源、固體燃料等，替代部分不可再生資源，達到降低污染、凈化環境的效果，也可產生較好的經濟效益及社會效益，符合國家倡導的節能減排、資源循環利用的社會發展策略。稻殼材料目前主要用于環境保護、農業及生活資源、工業制造、建筑建材等方面。

1.環境保護方面。研究表明，稻殼表面是粗糙的纖維結構，具有一定的吸附性。稻殼的這種性能可用于污水處理，可吸附水中的有機物、重金屬等，達到凈化水質的目的。這種吸附作用也可用于空氣及土壤中。

2.農業及生活資源方面。稻殼的主要成分有纖維素、半纖維素、木質素，這些元素可轉化為肥料，為耕地提供綠色有機肥。除用作肥料之外，這些元素經過水解可生成木糖、半乳糖等糖類，用于染色、制造木糖醇、動物飼料，應用于食品領域。

3.工業制造方面。工業制造主要是直接加工使用及化學轉化。直接加工是將稻殼加工成稻殼塊，成為一種儲藏豐富的可再生固體燃料，替代煤、木材等，用作生活取暖或者熱力發電。化學轉化成本及技術要求較高，可用于制造生物油。稻殼在無氧空間內，快速升溫可生成一種生物油的液態燃料。但生產出的生物油化學成分較為復雜，由于目前技術還未成熟，無法綜合分析其全部特性，因此在物理化學性質上存在不穩定因素，且會發生分離、沉淀等現象。通常其生產成本高于礦物油的生產成本，因此，這種應用形式并未得到實質推廣。

4.建筑建材方面。稻殼可加工成板材用于建筑裝飾與家具制造，這種板材造價低廉并體現出優越的性能。德國在稻殼板材的研究與應用方面開始較早，技術較為成熟。具體加工方法是在稻殼中加入礦物油、巖鹽、PVC塑膠等原材料，經過充分攪拌、高溫溶解后，再經過模具壓縮等流程，生產出環保耐用的稻殼板材，替代成本高昂的木質板材。目前很多室內外裝修、老房改造、產品制造等領域都在運用，稻殼板可用于制造門板、地板、墻板等，成品已經在市場上銷售，大大降低木材的使用，可降低樹木砍伐抑制土地沙漠化。

這些是稻殼材料的一部分應用形式，稻殼作為一種原生態材料，體量巨大、分布廣泛且價格低廉，必將得到越來越廣泛的應用。長遠來看，隨著科技的發展，化學工藝的進步，稻殼材料在我國具有良好的發展前景。

五、稻殼材料回收利用的實施機制

稻殼材料主要分布于農村地區及稻米加工企業，企業生產所遺留的稻殼通常集中處理利用。廣大農村地區分布大量的遺留稻殼，這些稻殼數量巨大，且散布于農村廣大地區，交通不便造成回收難度大，如何回收利用成為棘手的問題。

1.普及教育，提高民眾參與度。稻殼材料雖然是綠色環保材料，但在人們的意識中仍是一種農業廢料，很大一部分被丟棄或集中焚燒，造成很大的浪費，只有少部分用作家禽牲畜的飼料。如能通過廣泛宣傳，發動廣大群眾將稻殼有效的集中收集，再按一定的價值進行回收，可大大提升稻殼的使用率。

2.政府引領，運營形式的項目化。在稻殼回收利用過程中，政府應以環保項目為支撐，承擔“引導者、決策者”的角色，對回收項目加以指導和監督，并投入一定的運營資金。這是個復雜且困難的過程，從項目的啟動、招標、運營及維護等每個環節均是環環相扣的緊密過程。稻殼材料從回收到應用，需要有專業的運營團隊負責，專業化的收集運輸與儲存，最終實現稻殼材料有效的回收再造。

3.技術引進，提升稻殼應用轉化技術。稻殼材料正成為一種新材料應用于農業、建筑材料、日用產品等各種領域中。這些應用均是對稻殼的直接使用，隨著生產工藝的提升，對稻殼材料的研究越加深入，其使用領域更加廣泛。通過引進先進技術，將稻殼材料轉化成緊缺能源，如通過水解發酵的方式可將稻殼轉化成乙醇燃料。

4.廣泛回收，稻殼產品材料的循環利用。稻殼材料制作的產品已經很常見，通常被加工成建筑板材、家具板材、產品外殼等，其稻殼的基本屬性未改變。當這些稻殼產品因損壞等原因被遺棄后，可將其再次粉碎變回稻殼，實現稻殼的循環利用，這也對稻殼產品的易加工性、可回收性、可循環利用性提出更高的挑戰。

六、稻殼材料回收利用的展望

人們對空間的生態健康越來越關注，要求生活空間更加自然、健康、環保，并改變了自身的生活方式和行為習慣。在生產生活中一般選用可再生、可回收、少污染的材料，稻殼材料是這類材料之一，對其回收利用的研究與實踐較為廣泛。目前雖存在有效利用稻殼，但利用率及利用層次依然較低，對稻殼材料的回收利用機制研究較少，導致稻殼還未發揮較高的生態效益和經濟效益。如何更加科學高效地回收利用是未來的重點研究方向，大力推廣稻殼材料，更多的替代非環保材料，維持生態平衡。

課題項目：本文系2020年江蘇省大學生創新訓練計劃項目資助（202013106010Y）“生態空間視閾下稻殼材料可循環再造價值的應用研究”階段性研究成果

參考文獻：

[1] 武晨，農業廢棄物稻殼的資源化利用研究進展，《環境保護與循環經濟》 2017年6月

[2]王軍，稻殼高值化利用新途徑研究，《中國造紙學報》2018年增刊

[3]溫晴，產品生態設計下的稻殼材料應用研究（作者簡介：徐曉升，碩士研究生，南京鐵道職業技術學院講師，研究方向：室內藝術設計 、工業設計）