中國的秸稈資源十分豐富。據相關調查研究顯示,2006年中國小麥、玉米、稻穀、油菜和棉花等5種主要農作物秸稈的理論資源量為4.33億t。其中,可利用資源量約1.76億t。如何將農作物秸稈能源化利用已成為一項重要研究課題。目前,秸稈的利用途徑主要有:(1)直接還田占30%;(2)農村生活能源占25%:(3)畜牧飼料占18%;(4)造紙原料占4.6%;(5)養菇占2.3%;(6)焚燒和廢棄占20%。可見除秸稈還田的部分外,秸稈飼用和燃用約占43%,是秸稈利用最主要的2種方式,而焚燒和廢棄的秸稈量占總量的1/5,也可將其轉化為燃料或飼料。因此,研究秸稈不同的利用途徑及各種途徑的聯係與區別,對農作物秸稈的合理化利用具有深遠意義。
農作物秸稈也可以經過秸稈顆粒機、飼料顆粒機或著秸稈壓塊機壓製成圓柱狀的和塊狀的燃料和飼料。
自20世紀50年代以來,中國把作物秸稈作為牛、羊(yang)等(deng)牲(sheng)畜(chu)的(de)飼(si)料(liao),加(jia)大(da)了(le)秸(jie)稈(gan)的(de)利(li)用(yong)率(lv)。尤(you)其(qi)是(shi)改(gai)革(ge)開(kai)放(fang)以(yi)來(lai),秸(jie)稈(gan)飼(si)用(yong)技(ji)術(shu)在(zai)廣(guang)大(da)農(nong)村(cun)得(de)到(dao)了(le)較(jiao)好(hao)的(de)推(tui)廣(guang)和(he)應(ying)用(yong),加(jia)工(gong)處(chu)理(li)後(hou)的(de)秸(jie)稈(gan)飼(si)料(liao)所(suo)占(zhan)比(bi)例(li)提(ti)高(gao)了(le)近(jin)1倍,其中加工秸稈顆粒飼料是飼用的主要利用方式之一,主要利用產量較大的環模式顆粒機,使秸稈飼用率提高了5%。目前,秸稈顆粒飼用技術比較成熟顆粒飼料工藝完善,已完全商業化推廣。而到20世紀80年代,中國才開始研究秸稈固體成型燃料技術,早期主要以螺旋擠壓機顆粒機為主,由於存在主要部件磨損嚴重、功耗大、運行不穩定等缺陷,導致成本較高,發展停滯不前。2000年(nian)以(yi)來(lai),改(gai)用(yong)環(huan)模(mo)顆(ke)粒(li)機(ji)設(she)備(bei)後(hou),生(sheng)產(chan)率(lv)大(da)大(da)提(ti)高(gao),秸(jie)稈(gan)固(gu)體(ti)成(cheng)型(xing)技(ji)術(shu)得(de)到(dao)較(jiao)好(hao)發(fa)展(zhan),成(cheng)型(xing)設(she)備(bei)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)示(shi)範(fan)產(chan)業(ye)中(zhong),但(dan)該(gai)技(ji)術(shu)由(you)於(yu)發(fa)展(zhan)年(nian)限(xian)較(jiao)短(duan),相(xiang)關(guan)研(yan)究(jiu)較(jiao)少(shao),存(cun)在(zai)關(guan)鍵(jian)部(bu)件(jian)磨(mo)損(sun)嚴(yan)重(zhong),達(da)不(bu)到(dao)設(she)計(ji)壽(shou)命(ming)等(deng)問(wen)題(ti),相(xiang)關(guan)技(ji)木(mu)問(wen)題(ti)亟(ji)待(dai)深(shen)入(ru)研(yan)究(jiu)解(jie)決(jue)。
jiegandengshengwuzhiyuanliaobeiyasuochengkeli,jikeyiranyongyoukeyisiyong,yasuoshegezhuyaoshihuanmoshikeliji,jieganyasuodeyuanlixiangtong,junshijiangfensuijieganjinxingzhimiyasuoxingchengkeli,danyouyuyongtubutong,chengxingkelidetexingyaoqiubutong,yuanliaodetianjiajihegongkuang、工藝流程等方麵有顯著差異,使顆粒飼料的設備不能直接用來生產秸稈固體成型燃料。
因此,筆者以秸稈類生物質固體成型燃料和顆粒飼料為研究對象,分析二者成型後顆粒的不同特性及用途,並分別在原料、壓縮設備、加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)等(deng)方(fang)麵(mian)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)比(bi)較(jiao),詳(xiang)細(xi)闡(chan)述(shu)二(er)者(zhe)的(de)異(yi)同(tong)點(dian),提(ti)出(chu)秸(jie)稈(gan)的(de)合(he)理(li)化(hua)利(li)用(yong)方(fang)式(shi),為(wei)秸(jie)稈(gan)等(deng)生(sheng)物(wu)質(zhi)廢(fei)棄(qi)物(wu)壓(ya)縮(suo)成(cheng)型(xing)技(ji)術(shu)在(zai)飼(si)料(liao)和(he)燃(ran)料(liao)方(fang)麵(mian)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)合(he)理(li)依(yi)據(ju)。
1、秸稈固體成型燃料與顆粒飼料
一般農作物秸稈都具有疏鬆、密度小、單位體積大、熱值低、營養元素含量不均、易腐爛、不(bu)易(yi)存(cun)放(fang)等(deng)缺(que)點(dian)。為(wei)此(ci),筆(bi)者(zhe)把(ba)秸(jie)稈(gan)壓(ya)縮(suo)致(zhi)密(mi)成(cheng)型(xing),製(zhi)成(cheng)塊(kuai)狀(zhuang)或(huo)顆(ke)粒(li)狀(zhuang)固(gu)體(ti),以(yi)便(bian)於(yu)運(yun)輸(shu)和(he)貯(zhu)存(cun)。筆(bi)者(zhe)主(zhu)要(yao)對(dui)比(bi)顆(ke)粒(li)狀(zhuang)固(gu)體(ti)成(cheng)型(xing)燃(ran)料(liao)和(he)顆(ke)粒(li)飼(si)料(liao)。
1.1秸稈顆粒飼料
單(dan)一(yi)以(yi)秸(jie)稈(gan)為(wei)原(yuan)料(liao)的(de)顆(ke)粒(li)飼(si)料(liao)的(de)適(shi)口(kou)性(xing)差(cha),采(cai)食(shi)量(liang)和(he)消(xiao)化(hua)率(lv)及(ji)營(ying)養(yang)價(jia)值(zhi)低(di),並(bing)且(qie)秸(jie)稈(gan)所(suo)含(han)纖(xian)維(wei)素(su)量(liang)較(jiao)高(gao),粗(cu)纖(xian)維(wei)中(zhong)的(de)纖(xian)維(wei)素(su)與(yu)木(mu)質(zhi)素(su)結(jie)合(he)成(cheng)較(jiao)為(wei)堅(jian)固(gu)的(de)結(jie)構(gou),動(dong)物(wu)難(nan)以(yi)消(xiao)化(hua)利(li)用(yong)。反(fan)芻(chu)動(dong)物(wu)對(dui)秸(jie)稈(gan)的(de)消(xiao)化(hua)率(lv)儀(yi)有(you)20%~30%。因此,需要添加輔料,為保證飼料具有豐富的營養,秸稈中一般添加蛋白質、澱粉、脂肪、tangleideng,zheyangjigaishanlekelisiliaodeshikouxing,zengdarongzhong,tigaofanchudongwuduijiegandecaishiliang,youtigaoleliuweiweishengwuduijieganyoujiwudejiangjielv,zengjialeyingyangchengfendexishou。
1.2秸稈固體成型燃料
xiangbiyusansuijiegan,jingyasuochengxinghoudejiegangutichengxingranliao,ranshaotexingmingxiangaishan,huifenshao,heiyanshao。huolichijiu,lutangwendugao,ranshaochongfen,ranshaotexingmingxiandedaolegaishan。kelijunyun,kemanzudianchangdengzidongshangliaoxitongdeyaoqiu。midubisongsanjieganda6~8倍,使用方便。秸稈成型燃料燃燒速度比煤快,灰塵及NOx、SOx極微量排放,比煤低,幹淨衛生,保護環境。
秸稈固體成型燃料與顆粒飼料的成型尺寸基本一致如下表,粒狀直徑6~12 mm,長約30~50mm。顆(ke)粒(li)飼(si)料(liao)由(you)於(yu)添(tian)加(jia)添(tian)加(jia)劑(ji),其(qi)粗(cu)纖(xian)維(wei)和(he)粗(cu)蛋(dan)白(bai)等(deng)營(ying)養(yang)物(wu)質(zhi)比(bi)顆(ke)粒(li)飼(si)料(liao)高(gao)。相(xiang)比(bi)顆(ke)粒(li)飼(si)料(liao),成(cheng)型(xing)後(hou)的(de)秸(jie)稈(gan)固(gu)體(ti)成(cheng)型(xing)燃(ran)料(liao)的(de)含(han)水(shui)率(lv)較(jiao)低(di),堅(jian)實(shi)度(du)高(gao),顆(ke)粒(li)密(mi)度(du)大(da),存(cun)儲(chu)期(qi)長(chang)。
| 項目 | 顆粒飼料 | 秸稈固體生物質燃料 |
| 顆粒直徑/mm | 6~12 | 6~12 |
| 成品顆粒含水率/% | ≤14 | ≤8 |
| 成品顆粒堅實度/% | ≥90 | ≥95 |
| 顆粒密度/(kg/m3) | ≤0.8 | ≥1.0 |
| 灰分/% | 9.7 | 7.71 |
| 粗纖維含量/% | 34~50 | 60~71 |
| 粗蛋白含量/% | 3~6.3 | |
| 儲存期/個月 | 6~9 | >12 |
| 破碎率/% | <5% | <5% |
| 添加劑 | 蛋白質、澱粉、脂肪、糖類等 | 石灰石、高領土等 |
| 用途 | 用於牛羊等牲畜飼料 | 用於炊事、鍋爐或電廠燃料 |



