生物質能源在新疆水果烘干中的應用

木合塔爾·米吉提

摘要 水果烘干是能耗需求大、污染系數高的作業。生物質能源作為一種低碳環保的可再生能源，在新疆水果烘干中有巨大的應用潛力。該文計算了2014年新疆主要農作物秸稈所含能量，分析了其在水果烘干中節能減排的前景，指出應充分發揮生物質燃料低成本、低污染特點，開發研制生物質熱風爐。提倡研發以沼氣、稻殼煤氣等豐富生物質燃氣作為氣源的水果烘干房，促進新疆生物質能源在水果烘干中的應用。

關鍵詞 水果烘干；生物質能源；熱風爐；新疆

中圖分類號 TS255.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）03-0233-02

Abstract Fruit drying is the work with high energy consumption and high pollution coefficient.Biomass energy is a kind of renewable energy with low carbon and environmental protection，it has great application potential in Xinjiang fruit drying.This paper calculated energy contents of main crops straw of Xinjiang in 2014，analyzed the prospect of energy saving and emission reduction in fruit drying，pointed out that should make full use of biomass fuels with low cost，low pollution characteristics，develop biomass hot blast stove.At the same time，promoted to develop fruit drying room which taking methane，rice husk gas as source，in order to promote the application of biomass energy in fruit drying.

Key words fruit drying；biomass energy；hot blast stove；Xinjiang

新疆維吾爾自治區是我國最大的水果和干果生產區域，2014年新疆水果種植面積達到9.51萬hm2，水果總產量已超過858.61萬t，其中葡萄產量231.61萬t，紅棗產量257.46萬t、杏產量128.16萬t，這些水果通過熱風干燥設備制成干果，大大提高了當地果農的收入[1]。隨著國家購機補貼政策的實施和補貼力度的增加，目前新疆各地區（特別是南疆地區）水果烘干從人工晾曬為主逐漸轉為熱風烘干房烘干為主。水果烘干是林果業生產中的高耗能作業，近幾年熱風烘干房烘干方式達到了一定的規模，而烘干房熱風烘干主要熱源是煤，熱效率低，能源消耗大。水果加工率按30%計算[1]，每年機械化干燥的水果約有257.83萬t。研究資料表明，每干燥1 t農副產品需耗標準煤0.08 t[2]，

僅水果烘干一項就需耗用標準煤20.63萬t左右，且隨著水果機械化干燥需求的進一步增大，耗煤量還會不斷增加。同時，水果烘干也是高污染作業，按照目前我國化石能源的污染物排放系數[3]，消耗20.63 萬t標準煤會排放CO2約55萬t、SO2 0.20萬t、NOX 0.25萬t和煙塵0.05萬t，這些污染物一般直接排入大氣，對環境造成嚴重污染[4]。

當前，我國正面臨能源緊缺與環境污染的雙重壓力，在此背景下，如何實現節能環保的水果烘干已成為我國農業生產的重要議題。因此，選擇與研發新型高效清潔的水果烘干能源燃料已迫在眉睫。

1 生物質能源簡述

生物質包括木材及森林工業廢物、農業廢物、城市及工業有機廢物、水生植物、畜禽廢物及能源作物等多種形式的有機物質。生物質能源則指利用上述生物質作為原料生產出的各種形式的能源，其來源于綠色植物的光合作用，可轉化為常規的固、液、氣態燃料。利用生物質能可以減少人類對大氣的污染，減少碳排放，使廢物再次循環利用。新疆維吾爾自治區生物質能源資源豐富，發展前景廣闊，在國家補貼政策的扶持下，生物質能源用在水果烘干中具有深遠意義。

生物質能作為煤炭和石油的替代能源，具有以下幾個方面的典型特征：一是可再生性。生物質能由于通過植物的光合作用，不僅資源豐富，而且可以循環利用。二是低污染性。生物質能CO2凈排放量近似為0，可有效減輕溫室效應。三是廣泛分布性。生物質能分布空間巨大，可代替傳統能源使用。四是可存儲性與替代性。生物質能是有機資源，可以對于資源本身或其液體或氣體燃料產品進行存儲。基于上述特點，生物質能今后發展空間巨大，在生態環境保護方面其比煤炭等化石燃料具有更大的優越性，可為緩解地球環境壓力做出突出貢獻。

2 新疆水果烘干燃料使用現狀

新疆水果的干制最初主要以自然晾曬為主，其受天氣因素的影響較大，如果遭遇陰雨連綿天氣，則會有大量爛果、霉變等情況發生，且在晾曬過程中容易受到沙塵或微生物污染，在一定程度上存在食品安全隱患。為了加快水果的制干速度，提高干果質量，減少污染，新疆各水果主要產區紛紛建起了以煤為燃料的熱風烘干房。雖然熱風烘干房形式多種多樣，但烘干原理基本相同。目前，在新疆水果熱風烘干房廣泛使用燃煤熱風爐。從表1可看出，燃煤熱風爐存在熱效率不高、設備投資大、使用壽命短、污染程度大等缺點。針對燃煤價格的不斷高漲以及國家對生態環境問題特別重視，在這種情況下，改造水果熱風烘干房原有的燃煤熱風爐為成本低、環保且無污染和在新疆燃料來源廣的生物質熱風爐，真正能做到節能、環保、高效益和安全。在節能減排及經濟性上，生物質熱風爐比燃煤、燃油熱風爐更具優勢。

3 新疆生物質能源資源

生物質能源的資源來源非常廣泛，主要包括農業生物質資源、林業生物質資源、 城市有機垃圾資源等。新疆是一個農業大區，有豐富的農業生物質資源。根據《新疆統計年鑒2015》發布的作物產量，本文對新疆維吾爾自治區2014年農業生物質資源（即農作物秸稈資源）進行計算，計算得出了新疆維吾爾自治區2014年秸稈所能提供的能量為1 691 290.84萬t標準煤（表2）。

4 前景與展望

隨著新疆水果種植面積的不斷增加，水果加工需求量的增大，以煤為主要能源的水果烘房數量越來越多，所面臨的節能減排壓力更加迫切。新疆生物質能源相當豐富，用生物質燃料為水果烘干提供熱源有廣闊的應用前景，同時也是一條可持續發展之路。雖然很多果農和政府部門意識到生物質能源在水果烘干上運 用的重要性，但現有技術落后，科研創新不夠，同時缺乏相關的政策、法規做政策指導，新疆生物質能源烘干水果還有很長的路要走。要充分發揮生物質燃料低成本、低污染的特點，加強燃農作物秸稈熱風爐的研究，換用更加高效的換熱器，在減排的同時提高熱效率。加強以沼氣、稻殼煤氣等豐富生物質燃氣作為氣源，研發各種規格的生物質燃氣水果烘干房，促進農村生態環境的發展[6]。

5 參考文獻

[1] 劉小龍，史建新，沈衛強，等.利用太陽能集熱器-熱泵組合干燥設備進行杏干燥[J].新疆農機化，2015（1）：11-13.

[2] 李立敦，黃建明.太陽能干燥在工農業生產中應用的可行性及應用實例[J].能源工程，2008（1）：36-39.

[3] 國網能源研究院.2012中國節能節電分析報告[M].北京：中國電力出版社，2012.

[4] 邸坤，李杰.中國糧食干燥節能減排新技術與新設備[J].糧食與飼料工業，2011（12）：16-21.

[5] 張百良.生物質成型燃料技術與工程化[M].北京：科學技術出版社，2012：61-73.

[6] 江梅.簡易水果烘干設備[J].世界熱帶農業信息，1994（12）：17.