中國(guó)北方大部分地區(qū)主要生產(chǎn)玉米秸稈,玉米秸稈主要由葉片、莖髓和外皮構(gòu)成。莖髓和葉片含有豐富的粗蛋白、粗脂肪、半纖維素和糖類等,是牲畜的優(yōu)良飼料。外皮的主要成分是纖維素和木質(zhì)素,纖維素和木質(zhì)素的含量高,燃燒熱值相對(duì)較高,可用作良好秸稈固體成型燃料。
表3生物質(zhì)燃料與飼料顆粒生產(chǎn)工藝對(duì)比
秸稈固體成型燃料 | 顆粒飼料 | |
原料準(zhǔn)備 | 無(wú) | 去雜 |
粉碎 | 粗粉+精粉 | 粗粉+精粉 |
混合 | 無(wú)混合工序,原料在輸送過(guò)程中混合 | 有專門(mén)的混合工序,原料混合均勻 |
調(diào)質(zhì) | 無(wú) | 原料充分與蒸汽接觸,對(duì)原料有熱化和軟化作用 |
成型 | 難成型,磨具易損,無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求 | 易成型,模具壽命可達(dá)到設(shè)計(jì)要求 |
外涂 | 無(wú) | 涂抹脂肪油,保證飼料的營(yíng)養(yǎng),成型的顆粒不易掉落。 |
但是目前皮穰分離技術(shù)不夠成熟,皮穰分離機(jī)還沒(méi)有得到有效推廣使用。目前很多地區(qū)的秸稈不進(jìn)行加工,而直接投喂,牲畜主要食用葉片和莖稈的上半段,造成秸稈浪費(fèi)十分嚴(yán)重。相關(guān)研究表明,不同部位熱值及纖維素、木質(zhì)素含量從秸稈的上部到下部逐漸增多,半纖維素含量逐漸減少,而營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)恰好相反。可根據(jù)實(shí)際情況,采用飼料廠和燃料廠豆用秸稈方式,在直接喂食秸稈地區(qū)采用牲畜食用后的剩余秸稈與燃料廠收集的秸稈進(jìn)行1:1等量交換;而在有顆粒飼料廠地區(qū)采取莖稈的上下部截?cái)喾绞剑习攵物曈茫掳攵稳加谩_@樣既增加了秸稈的利用率,降低了秸稈的原料成本,又解決了原料的飼用和燃用互爭(zhēng)問(wèn)題,達(dá)到了飼料廠和燃料廠雙贏目的。
4結(jié)論
(1)盡管顆粒飼料和生物質(zhì)固體燃料的成型原理相同,但是二者的原料添加劑、生產(chǎn)工藝過(guò)程和用途等存在明顯差異。顆粒飼料的生產(chǎn)設(shè)備和工藝不能直接用來(lái)加工生物質(zhì)固體燃料,但可以借鑒飼料的環(huán)模式成型原理來(lái)縮短設(shè)計(jì)周期。
(2)為降低成本,滿足生產(chǎn)要求條件下,生物質(zhì)固體燃料工藝過(guò)程應(yīng)盡量簡(jiǎn)化,使生產(chǎn)能耗降低;為增加成型機(jī)壽命和工作連續(xù)性,應(yīng)改進(jìn)成型機(jī)的關(guān)鍵部件環(huán)模和壓輥的材料等,以適應(yīng)生物質(zhì)固體燃料的工況要求。
(3)秸稈等生物質(zhì)的飼用和燃用用途,對(duì)秸稈分級(jí)利用,將營(yíng)養(yǎng)豐富的葉片等用作飼料,將纖維素含量高的莖稈等用作燃料。可利用皮穰分離技術(shù)或等量交換方式等,達(dá)到秸稈的最大利用效果。
5討論
(1)本研究主要針對(duì)農(nóng)作物秸稈的飼用和燃用進(jìn)行討論,對(duì)其他種類的農(nóng)業(yè)廢棄物(如豆秸等)的利用,以及秸稈的其他用途(如纖維素乙醇等)未作過(guò)多論述。
(2)本研究從秸稈合理化利用的角度出發(fā),雖然提出了秸稈分級(jí)利用的理念,但有待于深入研究,包括營(yíng)養(yǎng)、燃燒特性分析、經(jīng)濟(jì)對(duì)比等,從而提出秸稈資源利用的最佳方案。
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