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(jì)我國的各類農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量每年達(dá)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(guān)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(jià)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(dá)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(shù)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(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1國外秸稈固化成型技術(shù)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(shí)現(xiàn)了全程的機(jī)械化，有的已實(shí)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(shù)。而歐洲一些國家把秸稈加工技術(shù)用在燃料和發(fā)電上，目標(biāo)是油和煤的替代燃料，秸稈加工設(shè)備、鍋爐、熱風(fēng)爐、發(fā)電設(shè)備等也都已產(chǎn)業(yè)化。
    據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國外生物質(zhì)成型的主要技術(shù)方式有4種，即顆粒成型機(jī)、螺旋連續(xù)擠壓成型機(jī)、機(jī)械驅(qū)動活塞式成型機(jī)和液壓驅(qū)動活塞式成型機(jī)，這些成型機(jī)制作精良、運(yùn)行平穩(wěn)、生產(chǎn)連續(xù)，其中螺旋擠壓式成型機(jī)一直占據(jù)著成型機(jī)市場的主導(dǎo)地位。但是由于經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)水平、管理體制、生活習(xí)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(shí)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(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    富通新能源銷售的秸稈顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)、木屑顆粒機(jī)專業(yè)壓制生物質(zhì)成型燃料。
    我國從20世紀(jì)80年代引進(jìn)螺旋式生物質(zhì)成型機(jī)開始，生物質(zhì)成型技術(shù)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(jī)擠壓成型等方面都有所突破。近年來，越來越多的私營機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)也加入到這個(gè)隊(duì)伍中來，使秸稈成型技術(shù)得到了快速的發(fā)展，技術(shù)水平也逐漸提高。
    在技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)我們也看到，雖然針對不同的生產(chǎn)情況，成型機(jī)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(jī)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(jī)理主要是木質(zhì)素起膠黏劑的作用，即當(dāng)溫度在70℃一110℃時(shí)黏合力開始增加，在200℃一300℃時(shí)發(fā)生軟化、液化，此時(shí)再加以一定的壓力，并維持一定的熱壓滯留時(shí)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(shù)的應(yīng)用是因其具有設(shè)備實(shí)用化、小型化、簡單化等特點(diǎn)，但近年來在我國推廣應(yīng)用中也表現(xiàn)出了一系列的問題，例如成型設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、操作彈性小、易出故障、不易連續(xù)工作、易損件費(fèi)用偏高等，限制了廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)過程中。
    導(dǎo)致出現(xiàn)以上問題的原因歸結(jié)為以下兩個(gè)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(gè)過程完全是通過設(shè)備產(chǎn)生的強(qiáng)大的壓力或擠壓力克服物料的彈性進(jìn)行強(qiáng)制壓縮堆積來完成的。同時(shí)由于秸稈物料松散、無粘結(jié)性能，在加工過程中需要與設(shè)備的接觸面強(qiáng)烈摩擦升溫，當(dāng)物料溫度升到一定值時(shí)，開始失去彈性，同時(shí)分解出焦油物，在一定壓力下粘結(jié)成型。所以在整個(gè)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(qiáng)摩擦狀態(tài)下進(jìn)行，這就要求設(shè)備功率要大，構(gòu)成機(jī)構(gòu)機(jī)件強(qiáng)度要高、運(yùn)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(dǎo)致我國目前“物理法”成型技術(shù)出現(xiàn)以上缺陷的主要原因。
    (2)從設(shè)備制造上來講，我國秸稈成型技術(shù)始于20世紀(jì)80年代對國外螺旋式生物質(zhì)成型機(jī)的引進(jìn)，但是由于經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)水平等差異，目前國內(nèi)生產(chǎn)的秸稈成型設(shè)備還沒有形成統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，還存在著設(shè)備機(jī)組的可靠性差，配套設(shè)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(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。
2、秸稈固化技術(shù)的發(fā)展趨勢
    針對“物理法”成型技術(shù)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(shù)發(fā)展的必然趨勢，而從造成該技術(shù)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(shù)原理上分析，技術(shù)的改進(jìn)著重點(diǎn)應(yīng)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(jī)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(shù)正是對這一思路的實(shí)踐和展示。該方法首先對秸稈物料進(jìn)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(shí)現(xiàn)在普通的成型機(jī)中成型。該技術(shù)有效地克服傳統(tǒng)加工設(shè)備電耗高、生產(chǎn)過程不穩(wěn)定等問題，易實(shí)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(shè)備改進(jìn)角度分析，改進(jìn)構(gòu)成成型設(shè)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(qiáng)摩擦狀態(tài)對設(shè)備的快速摩損及溫升引起的設(shè)備非正常運(yùn)轉(zhuǎn)是解決問題的關(guān)鍵，目前正在實(shí)踐的工藝是水冷卻控溫技術(shù)。該技術(shù)采用冷卻控溫原理調(diào)控現(xiàn)有物理法成型設(shè)備的運(yùn)行溫度，同時(shí)對“物理法”成型設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，這一舉措提高了固化設(shè)備的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)性能，減少了機(jī)械易損件的磨損。同時(shí)該技術(shù)對設(shè)備的潤滑系統(tǒng)及模具進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證了設(shè)備始終處在最佳溫度環(huán)境中運(yùn)行，消除了設(shè)備偶然性故障的出現(xiàn)，改善了勞動環(huán)境，保證了設(shè)備長時(shí)間穩(wěn)定工作，同時(shí)有效地降低了設(shè)備擠壓系統(tǒng)及模具的磨損率，這將是秸稈成型設(shè)備技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要途徑。
3、結(jié)語
    在煤炭、石油價(jià)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(shè)備、工藝技術(shù)，必將成為一種發(fā)展趨勢。隨著秸稈成型燃料技術(shù)的發(fā)展，豐富的秸稈資源將得到有效的開發(fā)利用，同時(shí)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(jì)將得到進(jìn)一步的促進(jìn)和發(fā)展。
    為了促進(jìn)行業(yè)更加穩(wěn)定、健康發(fā)展，筆者認(rèn)為我們還應(yīng)該關(guān)注以下兩點(diǎn)問題：
    (1)逐步建立完整的各種秸稈原料的理化、能量指標(biāo)的評價(jià)和分析方法。目前在我國還沒有形成完整和獨(dú)立的生物質(zhì)材料理化、能量指標(biāo)的分析評價(jià)方法。
    (2)在做好成型工藝技術(shù)攻關(guān)的同時(shí)，要重視各種配套技術(shù)、設(shè)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(shù)，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(jī)、木屑顆粒機(jī)、秸稈顆粒機(jī)等生物質(zhì)成型燃料設(shè)備，同時(shí)我們還有大量的生物質(zhì)顆粒燃料出售。