王繼世

（作者單位：166200黑龍江省大慶市杜爾伯特蒙古族自治縣農(nóng)村能源辦公室）

　　在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展中越發(fā)的注重對農(nóng)作物資源的深度開發(fā)利用，從而創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值以及社會價(jià)值。而在眾多新型農(nóng)業(yè)相關(guān)的科學(xué)技術(shù)中，秸稈壓塊技術(shù)不僅將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)出過剩的秸稈有效利用了起來，開發(fā)出了秸稈的深層次經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)也由于秸稈壓塊技術(shù)的出現(xiàn)，為人們帶來了又一種清潔能源，促進(jìn)了環(huán)保事業(yè)以及能源開發(fā)事業(yè)的發(fā)展。

　　一、秸稈壓塊技術(shù)的重要作用

　　在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中秸稈是一種常見的農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物，通常秸稈指的就是在完成農(nóng)作物收獲之后所遺留下來的農(nóng)作物莖葉等副產(chǎn)物，能夠產(chǎn)生副產(chǎn)物的農(nóng)作物品種較多，比如玉米、小麥、黃豆、棉花等農(nóng)作物都會產(chǎn)秸稈這一類的副產(chǎn)物。而我國雖然每年所產(chǎn)生的秸稈數(shù)量較大，但對于秸稈的有效利用率卻相對較低。為了改變這一情況，在技術(shù)人員的努力研發(fā)下出現(xiàn)了秸稈壓塊類型的新型技術(shù)，通過這一技術(shù)的使用有效的改變了秸稈這種副產(chǎn)物的利用率，使其成為了一種新型的燃料能源。在秸稈壓塊技術(shù)使用的階段中，會使用機(jī)械設(shè)備對秸稈塊進(jìn)行壓縮，這種材料在壓縮之后的體積會變成壓縮之前的六分之一到八分之一之間，并且壓縮之后的秸稈材料密度也能達(dá)到1000kg/m圓左右，在壓縮的過程還會有效的降低燃料之中的含水率，使含水率下降到百分之二十左右。經(jīng)過科學(xué)的對比分析，壓縮之后秸稈其燃料方面的性能要比木材更為優(yōu)越，單位體積的壓縮秸稈所能釋放出來熱量會達(dá)到1600kJ/kg，由此可以看出，通過壓縮秸稈的恰當(dāng)使用，就能逐漸使用壓縮秸稈替代燃煤、天然氣等現(xiàn)代能源，這樣也就能促進(jìn)當(dāng)代能源利用的順利發(fā)展。

　　二、秸稈壓塊成型機(jī)理研究

　　農(nóng)作物秸稈由有機(jī)物、少量的無機(jī)鹽和水構(gòu)成。有機(jī)物主要成分是纖維類碳水化合物，其次還含有少量粗蛋白和粗脂肪。纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分；半纖維素是戊糖、己糖和多糖醛酸及其甲酯的縮合物，其主要成分是戊聚糖，在秸稈木質(zhì)部分含量很高；木質(zhì)素是以苯丙烷及其衍生物為基本單位構(gòu)成的高分子芳香醇，秸稈中含量為14%～25%，在植物細(xì)胞中，有增強(qiáng)細(xì)胞壁、粘合纖維的作用。木質(zhì)素在常溫下，主要部分不溶于任何溶劑，沒有熔點(diǎn)，但有軟化點(diǎn)。當(dāng)溫度達(dá)到70℃～110℃時(shí)，木質(zhì)素開始軟化，并具有了一定的黏度，粘結(jié)力增加。在200℃～300℃的高溫條件下，木質(zhì)素將軟化、液化，呈熔融狀，黏度變高，此時(shí)若施加一定的壓力，再加上秸稈所含少量淀粉及糖分的輔助粘合作用，秸稈內(nèi)部相鄰生物質(zhì)顆粒間相互膠合，外部將析出焦油或焦化，秸稈體積大大減少，密度顯著增加，取消外力后，由于非彈性纖維分子間的相互纏繞，仍能保持給定形狀，冷卻后強(qiáng)度進(jìn)一步增加。秸稈這種結(jié)構(gòu)組成和化學(xué)特性，使其在一定外部條件作用下固化成型有了可能。

　　三、秸稈壓塊處理技術(shù)分析

　　秸稈壓塊技術(shù)在實(shí)際操作中有較多的難度，需要在進(jìn)行壓縮的時(shí)能滿足各方面的要求，尤其是對于壓力數(shù)值、壓縮環(huán)境溫度以及濕度方面的要求，只有這樣才能保證秸稈壓縮能達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為可利用的高效能源。

　　而在秸稈壓縮技術(shù)不斷發(fā)展完善的階段中，壓縮機(jī)械也在不斷的優(yōu)化，在性能得到提升的同時(shí)其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也更加的簡潔，促進(jìn)了秸稈壓縮技術(shù)的發(fā)展。從壓縮機(jī)械構(gòu)成的角度來看，這一設(shè)備主要由水平結(jié)構(gòu)壓縮圓盤以及壓輥部件所構(gòu)成，用過設(shè)備的高壓力擠壓最終使秸稈壓縮成型，在使用壓縮技術(shù)進(jìn)行壓縮的時(shí)候通常可以劃分為四個(gè)階段。

　　首先，需要通過機(jī)械設(shè)備的傳送將秸稈逐漸擠壓到相應(yīng)的模板孔隙當(dāng)中，在這個(gè)階段中主要是輥輪部件發(fā)揮了作用，將原本較為松軟的秸稈材料擠壓到預(yù)制的圓錐型模具當(dāng)中。其次，在不斷將秸稈材料擠壓到設(shè)備模具當(dāng)中之后，由于模具的空間有限所以秸稈材料之間會發(fā)生相互擠壓并在這個(gè)過程中發(fā)生形變，這也是秸稈壓縮技術(shù)中比較關(guān)鍵的一步。第三，當(dāng)模具中的秸稈累積到一定量之后，秸稈之間的摩擦也會變得更為劇烈，這種高強(qiáng)度的摩擦不僅會導(dǎo)致秸稈出現(xiàn)形變，同時(shí)還會使壓縮環(huán)境中的溫服發(fā)生提升，使秸稈材料之中的木質(zhì)素逐漸發(fā)生軟化甚至是液化，同時(shí)不同秸稈粒子之間也會產(chǎn)生一定的粘合力，從在不斷擠壓的作用下使秸稈壓縮成相應(yīng)的形狀。最后要保證經(jīng)過壓縮處理的秸稈有規(guī)整的外形，在之前的壓縮操作中雖然能保證秸稈的密度發(fā)生提升，但是秸稈受到內(nèi)應(yīng)力影響，容易導(dǎo)致秸稈出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，因此在最后的階段中就要消除壓縮成塊秸稈中的內(nèi)應(yīng)力，保證秸稈壓縮塊的外形以及質(zhì)量。

　　四、秸稈壓塊成型技術(shù)前景

　　我國有著豐富的農(nóng)作物秸稈資源，目前總體利用率不高，秸稈資源可開發(fā)利用潛力十分巨大。秸稈易取、價(jià)廉、資源豐富，只要有綠色植物年復(fù)一年地生長，這一資源就不會枯竭。原來作為廢棄物直接焚燒處理的農(nóng)作物秸稈，也可成為農(nóng)民一個(gè)新的收入增長點(diǎn)。研究開發(fā)秸稈壓塊成型技術(shù)符合我國能源、環(huán)保及建設(shè)節(jié)約型社會的要求，也是整個(gè)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)戰(zhàn)略措施。秸稈成型技術(shù)的推廣應(yīng)用，對緩解能源緊張，治理有機(jī)廢棄物污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展都具有重要意義。

　　秸稈壓縮成塊技術(shù)的出現(xiàn)為農(nóng)民帶來了有一條增加收入的致富路，同時(shí)這種秸稈壓縮技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品也能取代化石能源，這無疑是促進(jìn)能源發(fā)展的有力手段。需要技術(shù)人員能掌握這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵，大力的進(jìn)行推廣。