生态空间视角下稻壳材料可回收再造价值的研究

黄蓉 徐颖慧 徐晓升

摘 要：从生态环保角度，对稻壳材料回收利用的意义及自身特点深入研究。以建设生态空间为目标，分析稻壳这一原生态材料在当前各个领域的用途。建立并探索稻壳材料回收利用机制、渠道及前景，为建设生态型、节约型社会提供参考性建议。

关键词：生态空间，稻壳，回收再造

一、引言

近年来，资源短缺及环境破坏日益成为社会发展的“绊脚石”，建设生态型空间乃大势所趋，要建设生态空间，首先是降低污染和资源损耗，其次是尽量降低不可再生资源的使用，寻找新材料与新工艺是实现这一目标的重要手段。在创建环保型社会的当代，对产品原材料的选用比较谨慎甚至苛刻，部分天然材料如秸秆、贝壳、海藻等逐步体现出其较高的生态利用价值。笔者选择稻壳材料为研究对象，分析稻壳材料的特点、回收渠道、使用形式，进一步挖掘稻壳材料的回收利用价值。

二、稻壳材料回收利用的意义

现代文明出现之前，大自然已形成良好的生态平衡。随着人类社会的快速发展，人类活动正逐步影响着生态环境。21世纪以来，科技的进步带来了大量新材料的运用，但很多非环保材料打破了自然界原有的生态平衡。带来了环境污染及资源紧张等问题，如温室效应、雾霾、垃圾围城等，阻碍空间环境良性发展。

目前生活中常见的材料有木材、金属、塑料、玻璃及陶瓷等，这些人工合成材料不易分解，废弃后对环境影响较大，急需寻找环保可降解的材料替代它们。农村中常见的稻壳是一种非常好的替代材料，可降解、可再生、量大且天然无污染，如何回收好、利用好稻壳材料，对于建设生态环保社会具有重要的意义。

三、稻壳材料的特点

1. 数量大，分布广。水稻在我国是主要农作物，相关统计数据显示，我国每年稻谷产量约4亿至5亿吨，推算大约产生1亿吨稻壳。这些稻壳分布在我国的农村地区，部分地区的地形多为山地，农田分布松散，造成稻壳分散收集困难。

2.价格低廉，环保价值高。稻壳材料比较常见，造成其价格较为低廉，但稻壳具有一定的韧性，且密度低、表面粗糙，对这种廉价的可再生资源加以研究利用，可创造出良好的经济价值、环保价值。

3.不易储存，占用空间大。在农村地区，稻壳基本处于零散搁置的状态，有些散落在田地中，最终腐烂作为肥料；有些堆放于房前屋后占用很多的空间资源，且受风后会四处飘洒，污染环境。稻壳本身湿度较大，遇高温阴雨天气，稻壳内部会受热引发霉变。导致稻壳不宜长途运输，一般就近利用，目前多用于农作物肥料、动物饲料等领域。

四、稻壳材料的常规用途

我国是农业大国，水稻种植带来丰富的稻壳资源。充分利用稻壳资源可获得化工产品、电力能源、固体燃料等，替代部分不可再生资源，达到降低污染、净化环境的效果，也可产生较好的经济效益及社会效益，符合国家倡导的节能减排、资源循环利用的社会发展策略。稻壳材料目前主要用于环境保护、农业及生活资源、工业制造、建筑建材等方面。

1.环境保护方面。研究表明，稻壳表面是粗糙的纤维结构，具有一定的吸附性。稻壳的这种性能可用于污水处理，可吸附水中的有机物、重金属等，达到净化水质的目的。这种吸附作用也可用于空气及土壤中。

2.农业及生活资源方面。稻壳的主要成分有纤维素、半纤维素、木质素，这些元素可转化为肥料，为耕地提供绿色有机肥。除用作肥料之外，这些元素经过水解可生成木糖、半乳糖等糖类，用于染色、制造木糖醇、动物饲料，应用于食品领域。

3.工业制造方面。工业制造主要是直接加工使用及化学转化。直接加工是将稻壳加工成稻壳块，成为一种储藏丰富的可再生固体燃料，替代煤、木材等，用作生活取暖或者热力发電。化学转化成本及技术要求较高，可用于制造生物油。稻壳在无氧空间内，快速升温可生成一种生物油的液态燃料。但生产出的生物油化学成分较为复杂，由于目前技术还未成熟，无法综合分析其全部特性，因此在物理化学性质上存在不稳定因素，且会发生分离、沉淀等现象。通常其生产成本高于矿物油的生产成本，因此，这种应用形式并未得到实质推广。

4.建筑建材方面。稻壳可加工成板材用于建筑装饰与家具制造，这种板材造价低廉并体现出优越的性能。德国在稻壳板材的研究与应用方面开始较早，技术较为成熟。具体加工方法是在稻壳中加入矿物油、岩盐、PVC塑胶等原材料，经过充分搅拌、高温溶解后，再经过模具压缩等流程，生产出环保耐用的稻壳板材，替代成本高昂的木质板材。目前很多室内外装修、老房改造、产品制造等领域都在运用，稻壳板可用于制造门板、地板、墙板等，成品已经在市场上销售，大大降低木材的使用，可降低树木砍伐抑制土地沙漠化。

这些是稻壳材料的一部分应用形式，稻壳作为一种原生态材料，体量巨大、分布广泛且价格低廉，必将得到越来越广泛的应用。长远来看，随着科技的发展，化学工艺的进步，稻壳材料在我国具有良好的发展前景。

五、稻壳材料回收利用的实施机制

稻壳材料主要分布于农村地区及稻米加工企业，企业生产所遗留的稻壳通常集中处理利用。广大农村地区分布大量的遗留稻壳，这些稻壳数量巨大，且散布于农村广大地区，交通不便造成回收难度大，如何回收利用成为棘手的问题。

1.普及教育，提高民众参与度。稻壳材料虽然是绿色环保材料，但在人们的意识中仍是一种农业废料，很大一部分被丢弃或集中焚烧，造成很大的浪费，只有少部分用作家禽牲畜的饲料。如能通过广泛宣传，发动广大群众将稻壳有效的集中收集，再按一定的价值进行回收，可大大提升稻壳的使用率。

2.政府引领，运营形式的项目化。在稻壳回收利用过程中，政府应以环保项目为支撑，承担“引导者、决策者”的角色，对回收项目加以指导和监督，并投入一定的运营资金。这是个复杂且困难的过程，从项目的启动、招标、运营及维护等每个环节均是环环相扣的紧密过程。稻壳材料从回收到应用，需要有专业的运营团队负责，专业化的收集运输与储存，最终实现稻壳材料有效的回收再造。

3.技术引进，提升稻壳应用转化技术。稻壳材料正成为一种新材料应用于农业、建筑材料、日用产品等各种领域中。这些应用均是对稻壳的直接使用，随着生产工艺的提升，对稻壳材料的研究越加深入，其使用领域更加广泛。通过引进先进技术，将稻壳材料转化成紧缺能源，如通过水解发酵的方式可将稻壳转化成乙醇燃料。

4.广泛回收，稻壳产品材料的循环利用。稻壳材料制作的产品已经很常见，通常被加工成建筑板材、家具板材、产品外壳等，其稻壳的基本属性未改变。当这些稻壳产品因损坏等原因被遗弃后，可将其再次粉碎变回稻壳，实现稻壳的循环利用，这也对稻壳产品的易加工性、可回收性、可循环利用性提出更高的挑战。

六、稻壳材料回收利用的展望

人们对空间的生态健康越来越关注，要求生活空间更加自然、健康、环保，并改变了自身的生活方式和行为习惯。在生产生活中一般选用可再生、可回收、少污染的材料，稻壳材料是这类材料之一，对其回收利用的研究与实践较为广泛。目前虽存在有效利用稻壳，但利用率及利用层次依然较低，对稻壳材料的回收利用机制研究较少，导致稻壳还未发挥较高的生态效益和经济效益。如何更加科学高效地回收利用是未来的重点研究方向，大力推广稻壳材料，更多的替代非环保材料，维持生态平衡。

课题项目：本文系2020年江苏省大学生创新训练计划项目资助（202013106010Y）“生态空间视阈下稻壳材料可循环再造价值的应用研究”阶段性研究成果

参考文献：

[1] 武晨，农业废弃物稻壳的资源化利用研究进展，《环境保护与循环经济》 2017年6月

[2]王军，稻壳高值化利用新途径研究，《中国造纸学报》2018年增刊

[3]温晴，产品生态设计下的稻壳材料应用研究（作者简介：徐晓升，硕士研究生，南京铁道职业技术学院讲师，研究方向：室内艺术设计 、工业设计）