不用一滴水，農田殘膜制成復合板材

2024-06-11 17:44:15 來源：科技日報

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回收地膜利用率低，處置不當容易造成二次污染。有沒有一種技術，能讓殘膜“變廢為寶”，既解決回收難題，又可創造新的經濟價值？

日前，來自新疆農墾科學院機械裝備研究所的科研團隊，通過與高校、企業及合作社的“產學研用”一體化深度合作，在回收地膜再利用關鍵技術上取得突破。該團隊首創了從殘膜機械化回收，到干法清理除雜，再到自“熱”成粒，最終形成殘膜棉稈復合材料的農田殘膜污染閉環治理裝備系統。

這一研究得到了新疆生產建設兵團科技局重點領域科技攻關計劃項目支持，已完成回收地膜再利用關鍵技術與裝備搭建試驗，目前正在進行技術集成與推廣示范，有望為農田殘膜治理提供新思路。

殘膜變身顆粒解決存放難題

6月2日，記者來到兵團第六師芳草湖農場。只聽“轟隆”一聲，隨著機器啟動，回收后的地膜經過一道道加工線，最終變成細碎的深色顆粒。

“這就是我們的干法清理粒化裝備線。它雖然外表看起來有些粗糙，但運用了多項創新技術。”項目負責人、新疆農墾科學院機械裝備研究所研究員王吉亮告訴記者，殘膜在加工成粒前，首先要解決回收問題。

目前市面上的地膜回收機打捆后需停機卸捆。停機作業交接處的地膜難以回收，卸下的膜捆分散也增加了后期轉運工作量。

能不能將膜捆直接放置在機器上？為此，項目組不斷改進技術，最終讓地膜回收打捆與莖稈粉碎聯合作業機成功實現了攜捆作業、地頭定點卸膜。

王吉亮介紹，傳統地膜預處理技術主要是將回收的地膜進行濕法造粒，需要通過增加清洗和粉碎次數來提高塑料顆粒純度。但其耗電耗水量大，對于水資源缺乏的西北地區并不適用。

對此，項目組自主研發出一套成本低、產值高的干法造粒技術工藝。膜片經過膜捆破碎、一級除雜、二級除雜、常溫粒化等工藝被制成顆粒。

“我們這個技術的特點就是全程不需要一滴水，且除雜率非常高。”王吉亮說，設備巧妙利用了慣性、重力、氣流的共同作用。制粒裝置在常溫下即可運行，盡可能降低能耗。

在新疆農墾科學院的技術支持下，沙灣市高興種植農民專業合作社引進了這套地膜干法清理粒化裝備系統。

“以前回收后的殘膜基本當垃圾處理了，處理不好還會污染環境，這讓農戶們很頭疼。”該合作社副理事長柴勝利說，利用這套設備將“四處亂飛”的殘膜加工成顆粒，解決了殘膜的存放難題。2023年，他們共對1萬畝左右的回收地膜進行加工。農戶們的積極性很高，今年還將進一步擴大推廣面積。

加工成復合材料市場前景好

來到石河子市銳益達機械裝備有限公司廠房內，記者看到一套地膜棉稈復合材料裝備示范線正在運行。

回收地膜顆粒與粉碎后的棉花秸稈在混合攪拌裝置中充分融合后，進入塑化造粒裝置加工成細小粒料。粒料經過不斷冷卻，被輸送至復合材料產品加工裝置，最后成為復合材料新產品。

石河子市銳益達機械裝備有限公司副總經理竇鳳玲說，企業與科研團隊密切合作，突破了熱熔成型關鍵技術，完成核心部件改進、技術工藝優化及配方改良，探索出地膜性能、生產工藝、技術配方有機結合的技術方案。這讓企業又開辟了一條發展新賽道。

竇鳳玲介紹，目前回收地膜棉稈復合材料裝備試驗線，可制備出達到同類木塑產品性能的地膜秸稈復合材料板材。進入中試階段后，他們將繼續提升技術工藝，最終形成技術配方、加工工藝、加工設備有效兼容的技術裝備系統。

王吉亮告訴記者，新型復合材料中，地膜秸稈占到母料的95%，塑化劑僅占5%，與同類木塑產品相比具有極大的價格優勢。如果實現產業化和規模化，新疆本地產復合材料板材完全有可能在國內市場占有一席之地。

中國農業大學教授高振江認為，此項創新研究意義重大，希望團隊盡快完成相關技術指標體系構建和裝備性能測試，為我國地膜治理提供一條可借鑒、可復制的技術路線。