秸稈等生物質致密固化與利用

隨著生態文明村鎮的建設和社會用能水平的提高，秸稈等生物質能的管理利用問題日益突出。一些村鎮仍然在焚燒秸稈，造成新的環境污染。另一方面礦物能源的漲價，使很多人又重新把目光轉向秸稈等生物質能，但是大量秸稈等生物質的儲存、利用、防火安全技術問題需要解決。所以，秸稈等生物質致密固化與利用技術就顯得非常重要。

1．什么是生物質能？

生物質是綠色植物利用太陽能，通過光合作用，吸收二氧化碳、水和少量的氮、磷、鉀肥料等物質，轉化成為有機物——碳水化合物，將太陽能轉化為化學能并貯存下來，將生物質作為能源利用稱為生物質能。這里所說的廣義生物質能，包括植物種子、秸稈、樹木枝條、牧草、畜禽糞便以及生活有機垃圾等。狹義的生物質能，通常是指農業、林業廢棄物，如各種作物秸稈、樹葉、鋸屑、蔗渣等。生物質能是唯一具有可運輸、儲存、轉換、再生等礦物資源屬性的特點，又較少受自然條件制約的可再生能源資源。開發這種能源模式，既節約能源，又可利用農業廢棄物。

2．如何解決生物質的松散性、易燃性、不均勻性問題？

解決自然界生物質的松散性、易燃性、不均勻性、安全儲存等問題，直接的辦法是壓縮成致密固化塊，根據形狀和致密程度的不同，又將這些產品分為生物質顆粒、生物質壓塊或生物質壓餅、生物質燃料棒。

3．生物質致密固化塊可用于飼料或燃料，具體在哪些方面使用？

（1）用于食草類家畜的飼料。根據原料的不同，又分為精飼料和粗飼料兩種，如使用苜蓿、花生秧等加工的飼草壓塊，可用于奶牛場的飼草和少部分出口。使用玉米秸、麥秸、稻草等加工的飼草壓塊，可用于草原牧場、碼頭動物檢驗倉庫的補飼普通飼草。通過秸稈壓塊這一產品，溝通了產糧區和牧區的聯系，秸稈壓塊飼料的使用，減少了牧區的牧草采食，利用草場空間，為人們提供了肉制品和奶制品，保護草原，防止沙漠化，使秸稈變廢為寶。

（2）直接燃燒，用于民用取暖、炊事用能。在我國北方農村，冬季寒冷，取暖是一大項能源消耗。舉個實例，在河北省南部農村，冬季要想讓住房達到15℃，一間房需要1噸煤炭的消耗，河北省北部的農村消耗的還要多。再加上炊事用能2.2噸煤炭，洗澡、洗臉的熱水用能0.3噸煤炭，一個家庭全年需要約6.5噸煤炭，折款3250元。把這些煤炭換成生物質壓塊，可減少家庭支出3/5，約2000元人民幣。對于家庭在經濟上是劃算的，對于社會來說，減少了礦物能源的開采、消耗和運輸，為清潔鄉村示范點建設和社會主義新農村建設提供了能源保障。

由于生物質含有大量輕質物質，受熱后變成煙，所以在使用生物質壓塊作燃料時，必須采用消煙爐具。目前已經作了相應的配套研發，形成了炊事熱水專用爐、取暖專用爐產品系列，炊事采暖熱水三用爐、單位開水爐系列產品正在開發研制。

（3）利用生物質致密壓塊直燃消煙技術，為城郊結合地帶的燃煤鍋爐改造提供燃料。能有效減少石油制品和氣體燃料的使用，降低鍋爐使用單位的鍋爐運行成本，消除小鍋爐對城鎮大氣的污染。

（4）用作生物質發電站的燃料。生物質發電站要求生物質必須具有較大的密度，以便于運輸、儲存。在現場使用時還要便于破碎，以便噴射進入燃燒器。

（5）用于農村的生物質氣化供氣站燃料。

（6）用于農戶庭院沼氣池的發酵料。

（7）用于工業化制炭。

4．目前，利用生物能的配套爐具有哪些特點？

這些爐具采用生物質壓塊燃料，由原來的散柴燃燒變成了顆粒燃燒，減少了生物質揮發成份的快速溢出。再加上二次送風燃燒，使燃燒更充分，消除了黑煙，又節約了燃料。這些爐具有6個突出的特點：

（1）不用電力鼓風。這些爐具通過煙道作為系統的動力，對整個系統形成負壓，避免用電動機鼓風。

（2）消煙燃燒。通過調節二次風門增加給風量，達到消煙燃燒的目的。

（3）無焦油析出。這一系統燃燒時爐腔內始終處于高溫狀態，不析出焦油，消除了普通生物質氣化爐的焦油污染。

（4）加料方便，任意延長燃燒時間。當第一次填入燃燒儲料腔的燃料不夠時，通過調風進料口可以很方便的裝料，達到任意延長炊事時間的目的。

（5）燃料來源廣泛。凡是農業廢棄的生物質經過加工都可作為燃料。比如稻草茅子、麥糠、高粱帽子等散碎材料均可使用。

（6）點火方便。這種燃燒爐點火方便，農村家庭婦女稍加培訓即可使用。

5．壓縮成型機由哪些設備組成？如何將秸稈壓塊成型？

目前主要推廣環模式壓塊成型機，主要由切碎機、輸送機、強制喂料機器、壓縮成型機、冷卻輸送機組成。現有3個機型：2000型、1000型、500型。

壓塊成型機在工作時，先將生物質秸稈粉碎成10～30毫米，由輸送機輸送至強制喂料器，強制喂入壓縮機環模腔內。在壓輥和環模的摩擦擠壓下，粉碎的秸稈升溫至70～100℃，這一溫度可根據壓塊的需要進行調節。生物質在溫度和壓力的作用下壓縮成型，由模孔被擠出，再經冷卻輸送裝置冷卻輸出，成為具有一定密度的多用途生物質塊狀產品。機組的生產能力為500～2000公斤/小時，用戶可根據需要選擇，機組整機無故障運行時間長達500小時以上，在國內同類機組中無故障運行時間及綜合性能均居先進水平。小型機組的生產能力為500～800公斤/小時，輸入功率約30千瓦，中型機組的生產能力為1000～1200公斤/小時 ，輸入功率約45千瓦，便于分散加工、集中使用，比較適合農村的電力供應現狀。

用這一機組生產的生物質壓塊，外形尺寸為32毫米×32毫米×30～80毫米長方體塊料，其密度可根據需要控制在800～1300公斤/立方米。包裝后的堆體積是原來體積的1/6～1/8，便于儲存運輸管理，可用于飼料或燃料。解決了自然界生物質的松散性、易燃性、不均勻性和安全儲存、運輸等技術問題，為生物質能的大規模利用提供了技術支持。

6．如果農民朋友要建設一個小型加工點，應做好哪些準備工作？

農民朋友應該考慮以下幾點：

（1）設備購置。選擇設備時要考慮設備性能的可靠性、安全耐用性、工藝成套性、節能環保性、維修經濟性、生產效率和產品質量的穩定性等。按現有壓塊廠的建設經驗：年產量4000～5000噸生產規模的固定生產企業，宜選2000型壓縮加工成套設備；年產2000～3000噸或采用多點生產的企業，宜選用1000型設備；年產1000～1500噸或采用多點生產的企業，宜選用500型設備。

（2）廠房。選用2000型設備，廠房下弦高不少于4米，寬6～10米，長度為30～40米，水泥地面，磚混結構，也可采用磚木結構。廠房采用四面墻封閉式，也可用三面墻半開放式或一面墻開放式的簡易廠房。選用1000或500型設備時，設備不需固定，可移動使用，直接在露天作業，也可采用簡易棚。

（3）庫房。年產量4000噸以上規模的成品庫房面積不應少于400平方米，采用水泥地面，地面應高于庫外地面200毫米以上。年產量1000噸規模以上的成品庫房面積不少于100平方米。也可建成簡易型庫房，但必須保證通風、防雨、防潮、防曬、防水淹。

（4）場地硬化。年產量4000噸以上的，切碎暫存場地硬化面積不少于500平方米，切碎后晾曬場地不少于1500平方米（按每平方米可獲干秸稈10公斤考慮）。地面應高于周圍地面200毫米以上，一般為混凝土地面，也可采用鋪磚抹水泥抹面。

（5）供電系統。購變壓器，500型機組配30千伏安，1000型機組配50千伏安，2000型機組配100千伏安。并架設動力和照明線路。

（6）供水系統。配置必要的供水管道、貯水設施和消防系統。要特別注意設置消防系統和配套消防設備。

（7）辦公、休息用房2～3間。

7．加工點的規模與生產能力該如何確定？

加工點的生產能力應根據當地原料供應來源、供應半徑和壓塊燃料的利用方式及銷售渠道而定，原料供應半徑一般應確定在10～15公里左右，過大則加大運輸成本。

棉花、辣椒、向日葵、玉米秸稈加工，集中在11月初到次年5月。如再加工麥秸、稻草等其它農作物秸稈，或樹枝等林業副產品（按原料供應情況而定），全年生產期可達十個月左右。

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