0、前言
秸稈是最豐富的農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)資源，據(jù)統(tǒng)計我國的各類農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量每年達8億多噸，其中我省年產(chǎn)約6000萬噸，而目前的利用率只有50~ 60%，也就是說僅我省每年便有2400—3 000萬噸秸稈被遺棄或焚燒掉。利用的50~60%秸稈中大部分也是在農(nóng)村地區(qū)作為生活用能源，使用方式仍然以直接燃燒為主，其能量利用率僅為20 - 30%，因此如何高效、環(huán)保的利用農(nóng)作物秸稈是解決以上問題的關鍵。
秸稈成型
顆粒燃料是一種無污染、清潔又可再生的環(huán)保型燃料，價格也相對低廉，可廣泛用于多種途徑。據(jù)測算，若將秸稈成型燃料放到專用爐灶內(nèi)燃燒，可使其熱量利用率達60%以上，燃燒充分，基本無煙塵排放，殘余的灰燼也少(小于7%)，而且是很好的肥料。因此秸稈成型技術的研究和推廣意義重大，它是未來最有希望的秸稈利用方式之一。
1、秸稈固化技術的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1國外秸稈固化成型技術概況
農(nóng)業(yè)固體廢棄物的合理利用在國際上也受到高度的重視。以美國為例，秸稈的加工已實現(xiàn)了全程的機械化，有的已實現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)，但美國的秸稈利用方向不是燃料，而是飼料或其他工業(yè)原料，其收集方式是從田間開始的，主要是秸稈的“打捆”技術。而歐洲一些國家把秸稈加工技術用在燃料和發(fā)電上，目標是油和煤的替代燃料，秸稈加工設備、鍋爐、熱風爐、發(fā)電設備等也都已產(chǎn)業(yè)化。
據(jù)統(tǒng)計，目前國外生物質(zhì)成型的主要技術方式有4種，即顆粒成型機、螺旋連續(xù)擠壓成型機、機械驅(qū)動活塞式成型機和液壓驅(qū)動活塞式成型機，這些成型機制作精良、運行平穩(wěn)、生產(chǎn)連續(xù)，其中螺旋擠壓式成型機一直占據(jù)著成型機市場的主導地位。但是由于經(jīng)濟條件、技術水平、管理體制、生活習慣等差異，我國不能照搬這些國家的做法，必須走符合中國實際的道路，使秸稈成型燃料成為我國農(nóng)村地區(qū)能源需求的首選。
1.2國內(nèi)秸稈固化成型技術發(fā)展現(xiàn)狀
富通新能源銷售的
秸稈顆粒機、
秸稈壓塊機、木屑顆粒機專業(yè)壓制生物質(zhì)成型燃料。
我國從20世紀80年代引進螺旋式生物質(zhì)成型機開始，生物質(zhì)成型技術的研究開發(fā)已有20多年的歷史，在生物質(zhì)螺旋擠壓成型、活塞壓縮成型和制粒機擠壓成型等方面都有所突破。近年來，越來越多的私營機構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)也加入到這個隊伍中來，使秸稈成型技術得到了快速的發(fā)展，技術水平也逐漸提高。
在技術不斷發(fā)展的同時我們也看到，雖然針對不同的生產(chǎn)情況，成型機有著不同的結(jié)構(gòu)形式，但在原理上均可總結(jié)為“物理法”成型。所謂“物理法”成型主要指是將經(jīng)過粉碎、具有一定粒度的秸稈原料，放入擠壓成型機中，在一定壓力和溫度的作用下，直接制成棒狀、塊狀或粒狀燃料。其成型機理主要是木質(zhì)素起膠黏劑的作用，即當溫度在70℃一110℃時黏合力開始增加，在200℃一300℃時發(fā)生軟化、液化，此時再加以一定的壓力，并維持一定的熱壓滯留時間，可使木質(zhì)素與纖維致密黏接，冷卻后即可成型。
“物理法”成型技術的應用是因其具有設備實用化、小型化、簡單化等特點，但近年來在我國推廣應用中也表現(xiàn)出了一系列的問題，例如成型設備標準不統(tǒng)一、操作彈性小、易出故障、不易連續(xù)工作、易損件費用偏高等，限制了廣泛應用于實際生產(chǎn)過程中。
導致出現(xiàn)以上問題的原因歸結(jié)為以下兩個方面：
(1)從成型原理上來講，粉碎后的秸稈堆積密度一般在0.1—0.25之間，而加工后的燃料塊密度在0.7—1.2之間，這個過程完全是通過設備產(chǎn)生的強大的壓力或擠壓力克服物料的彈性進行強制壓縮堆積來完成的。同時由于秸稈物料松散、無粘結(jié)性能，在加工過程中需要與設備的接觸面強烈摩擦升溫，當物料溫度升到一定值時，開始失去彈性，同時分解出焦油物，在一定壓力下粘結(jié)成型。所以在整個的加工過程中需要產(chǎn)生的物料收縮比很大，并且是在高溫強摩擦狀態(tài)下進行，這就要求設備功率要大，構(gòu)成機構(gòu)機件強度要高、運行穩(wěn)定性要好，接觸物料的部件表面要耐高溫摩擦，這也是導致我國目前“物理法”成型技術出現(xiàn)以上缺陷的主要原因。
(2)從設備制造上來講，我國秸稈成型技術始于20世紀80年代對國外螺旋式生物質(zhì)成型機的引進，但是由于經(jīng)濟條件、技術水平等差異，目前國內(nèi)生產(chǎn)的秸稈成型設備還沒有形成統(tǒng)一的規(guī)范標準，還存在著設備機組的可靠性差，配套設備體系不成熟等問題，很難滿足以上成型工藝的高要求。
以上兩方面的綜合因素限制了“物理法”成型技術的應用和發(fā)展。
2、秸稈固化技術的發(fā)展趨勢
針對“物理法”成型技術存在上述缺陷和不足，研究更加合理穩(wěn)定的秸稈成型燃料加工方法和途徑是成型技術發(fā)展的必然趨勢，而從造成該技術不足的主要原因人手是解決問題的主要途徑。
(1)從秸稈加工的技術原理上分析，技術的改進著重點應放在消除秸稈物料的彈性，改善物料表面狀態(tài)，使物料具備一定的粘結(jié)性能或在少量粘結(jié)劑存在條件下可以在常規(guī)成型機中在常溫條件下成型，目前正在示范中的輕度炭化法生物質(zhì)成型技術正是對這一思路的實踐和展示。該方法首先對秸稈物料進行輕度炭化處理，以改善其表面活性，再與少量粘結(jié)劑、脫水牛糞或沼渣混合，可以實現(xiàn)在普通的成型機中成型。該技術有效地克服傳統(tǒng)加工設備電耗高、生產(chǎn)過程不穩(wěn)定等問題，易實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。一另外它可以與輕度脫水的牛糞或沼渣（50010以下）按比例混合制成生物質(zhì)成型燃料，開辟了農(nóng)業(yè)廢棄物資源綜合利用的新途徑。
(2)從設備改進角度分析，改進構(gòu)成成型設備的原材料品質(zhì)，完善成型燃料的加工工藝，以避免高溫強摩擦狀態(tài)對設備的快速摩損及溫升引起的設備非正常運轉(zhuǎn)是解決問題的關鍵，目前正在實踐的工藝是水冷卻控溫技術。該技術采用冷卻控溫原理調(diào)控現(xiàn)有物理法成型設備的運行溫度，同時對“物理法”成型設備進行優(yōu)化設計，這一舉措提高了固化設備的連續(xù)運轉(zhuǎn)性能，減少了機械易損件的磨損。同時該技術對設備的潤滑系統(tǒng)及模具進行了優(yōu)化設計，保證了設備始終處在最佳溫度環(huán)境中運行，消除了設備偶然性故障的出現(xiàn)，改善了勞動環(huán)境，保證了設備長時間穩(wěn)定工作，同時有效地降低了設備擠壓系統(tǒng)及模具的磨損率，這將是秸稈成型設備技術發(fā)展的一個重要途徑。
3、結(jié)語
在煤炭、石油價格不斷上漲，農(nóng)作物秸稈過剩，人們對環(huán)境要求越來越高的今天，利用秸稈資源開發(fā)適宜的成型燃料及其配套的設備、工藝技術，必將成為一種發(fā)展趨勢。隨著秸稈成型燃料技術的發(fā)展，豐富的秸稈資源將得到有效的開發(fā)利用，同時廣大農(nóng)村地區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物的面源污染問題將得到有效控制，農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟將得到進一步的促進和發(fā)展。
為了促進行業(yè)更加穩(wěn)定、健康發(fā)展，筆者認為我們還應該關注以下兩點問題：
(1)逐步建立完整的各種秸稈原料的理化、能量指標的評價和分析方法。目前在我國還沒有形成完整和獨立的生物質(zhì)材料理化、能量指標的分析評價方法。
(2)在做好成型工藝技術攻關的同時，要重視各種配套技術、設備的研究開發(fā)。例如：秸稈物料的田間打捆或粉碎（切段）、壓縮、包裝等技術，燃用各種生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)品的民用炊事爐具、小型鍋爐的研究開發(fā)。
富通新能源主要生產(chǎn)銷售顆粒機、木屑顆粒機、秸稈顆粒機等生物質(zhì)成型燃料設備，同時我們還有大量的生物質(zhì)顆粒燃料出售。
