關鍵詞：廢棄物；機制木炭；成套設備；生產(chǎn)技術
前言
農(nóng)業(yè)林業(yè)生物質廢棄物機制木炭成套設備及生產(chǎn)技術的研究工作意義十分重大，開發(fā)應用前景非常廣闊，機制木炭成套設備與生產(chǎn)技術最主要的技術有兩個方面，一是機制木炭生產(chǎn)工藝流程；二是針對生產(chǎn)工藝過程配置適宜的生產(chǎn)設備。目前這方面的研究已經(jīng)被用戶認可，事實證明了機制木炭是一個非常好的、項目，今后將產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益，環(huán)境效益和社會效益。
1機制木炭生產(chǎn)技術意義重大，開發(fā)應用前景廣闊
以農(nóng)業(yè)林業(yè)等廢棄物為原料深加工生產(chǎn)機制木炭，能夠變廢為寶，變有害為有利，而其成套加工設備與生產(chǎn)技術基本上可以認定為是一項綜合效應巨大，優(yōu)質、高效、環(huán)保、生態(tài)安全的好項目，該項目不僅實施意義重大，開發(fā)應用前景廣闊。
1.1機制木炭生產(chǎn)加工的意義深遠
機制木炭成套設備及生產(chǎn)技術是將農(nóng)業(yè)和林業(yè)廢棄物（各種農(nóng)作物的秸稈及林木的枝葉等無用丟棄形成污染源的可再生物質）為原料，經(jīng)產(chǎn)業(yè)化加工和深加工，制做出規(guī)范標準的機制木炭，這是一個利國利民的好項目，更是一個有利于“三農(nóng)”的好項目。這項技術可將大量的農(nóng)業(yè)、林業(yè)涉農(nóng)加工業(yè)下角料等再生生物質廢棄物進行回收利用再加工。實現(xiàn)資源的有效利用，加工再生變廢為寶，按照減量化再利用、資源化的原則，加強資源的綜合利用，尤其是再生資源的回收利用。開展清潔生產(chǎn)，規(guī)范化作業(yè)，標準化加工，形成低投入、低消耗、低排放和高效率的節(jié)約型增長方式。這個項目原料可實現(xiàn)就地取材，產(chǎn)品可實現(xiàn)就地加工，效益可實現(xiàn)就地翻翻。由于技術含量高，應用針對性強，受到國家政策支持和廣大民眾的歡迎，從根本上避免了寶貴的農(nóng)林可再生生物質資源的浪費，同時也避免了對自然條件造成的破壞及生存環(huán)境造成的污染，為循環(huán)再利用及農(nóng)業(yè)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展創(chuàng)造了條件，具有生態(tài)、人環(huán)、經(jīng)濟及社會多重效益，能夠實現(xiàn)農(nóng)民受益，農(nóng)村改觀，農(nóng)業(yè)發(fā)展，可以促進農(nóng)村整體進入小康社會和社會主義新農(nóng)村建設。
1.2機制木炭成套設備及生產(chǎn)技術研究的主要內容
農(nóng)業(yè)林業(yè)等廢棄物深加工機制木炭主要有備料、制棒、炭化三個大的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，備料環(huán)節(jié)生產(chǎn)中要使用粉碎和烘干設備，制棒過程要使用成型機，炭化工序要使用炭化爐或者炭化窯。經(jīng)過這套設備系列加工制棒過程結束時可生產(chǎn)出標準規(guī)范的燃料棒，再經(jīng)過進一步加工炭化完成時就可以生產(chǎn)出機制木炭。這個項目所進行的產(chǎn)業(yè)化深加工以農(nóng)林廢棄物為原料，加工后變廢為寶產(chǎn)生大幅增值，節(jié)約了資源，凈化了環(huán)境，提供了新的就業(yè)機會，增加了農(nóng)民的致富手段，保證了農(nóng)村經(jīng)濟良性可持續(xù)循環(huán)發(fā)展。
木炭是指含有碳成分的生物質材料經(jīng)過一定工藝過程炭化后得到的可燃性黑色產(chǎn)物。按照木炭燒制原料不同，木炭分為原木炭（又稱樹炭）和機制木炭（又稱人工炭）。
經(jīng)兩種木炭對比使用不難發(fā)現(xiàn)，機制木炭含碳量高、發(fā)熱量大、燃燒時間長，硫、磷含量很低，燃燒充分，燃燒時無煙無味，對人體沒有危害，機制木炭優(yōu)于原木炭。
機制木炭可利用秸稈、稻殼、鋸末、樹枝、甘蔗渣、酒糟渣等70多類300多種材料作為制炭原料，廣義上講所有能燃燒的生物質廢棄物均可作為原料制作機制木炭，每年我國僅農(nóng)作物秸稈一項可產(chǎn)出近7億噸，且原料再生周期短，周而復始，循環(huán)往復，取之不盡用之不竭，成本非常低廉，就地取材加工非常方便。
1.3機制木炭需求巨大，發(fā)展空間廣闊
近年來，我國政府為了保護生態(tài)環(huán)境．大力實施天然林保護工程。禁止伐薪燒炭，頒布政策法規(guī)，不斷加大對伐木燒炭的打擊力度，原木炭（樹炭）被逐漸封殺，原木炭的生產(chǎn)已經(jīng)亮起了紅燈。我國是木炭生產(chǎn)大國，也是木炭的需求大國，隨著我國經(jīng)濟建設的迅猛發(fā)展，我國對木炭的需求將會不斷增大，木炭的用途和銷路也會更加多樣化和廣泛。它應用于食品、制藥化工、冶金、國防、農(nóng)業(yè)及環(huán)境保護等諸多領域還是燒烤、火鍋、家用取暖的優(yōu)質燃料。僅工業(yè)硅還原用炭我國年需要就為500萬噸，再加上木炭出口銷量，我國年需要木炭達千萬噸以上。今后木炭的需求量還會不斷增大，這一切都將使機制木炭取代天然木炭成為必然，也為機制木炭留下了巨大的發(fā)展空間，市場前景十分看好。尤其是在農(nóng)村進行機制木炭產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，原料可就地取材，人員可就地安排，加工費用低，生產(chǎn)成本少，可以實現(xiàn)效益最大化，是農(nóng)民增收致富的一個好項目。機制木炭解決了長期以來農(nóng)業(yè)廢棄物回收處理綜合利用的難題，還可以保護林木植被，維護生態(tài)平衡，凈化自然環(huán)境和美化村容村貌，它還可以強化公益事業(yè)，服務“三農(nóng)”，是農(nóng)村、農(nóng)業(yè)、農(nóng)民的急需，在構建社會主義新農(nóng)村的過程中具有巨大的需求及十分廣闊的發(fā)展空間。
2、機制木炭成套設備與生產(chǎn)技術
目前機制木炭成套設備與生產(chǎn)技術已基本成型，無論是成套設備的產(chǎn)業(yè)化，還是工藝過程和生產(chǎn)技術安排使用者的實踐已經(jīng)證明是基本可行并能夠滿意的。
2.1機制木炭總體生產(chǎn)工藝流程及設備配置
機制木炭總體的生產(chǎn)工藝流程主要分：原料準備、制棒、炭化三大部分。
(1)原料準備是一個系統(tǒng)工程，主要包括粉碎、烘干等工作。需要的設備有粉碎機和烘干機。粉碎機不需要太精細，但有自己特殊的技術要求。
(2)制棒工序是由擠壓制棒、薪棒切斷、薪棒收集組成，主要設備是薪棒成形機。
(3)炭化工序是薪棒運輸、薪棒碼放、炭化、出窯。主要設備是炭化爐或炭化窯。
總體生產(chǎn)的工藝操作流程如下：
2.2機制木炭各工藝環(huán)節(jié)的技術原理
為了更好地說明這部分的技術分析，在這里主要敘述三個過程，即干燥、成型、炭化的技術原理。
干燥環(huán)節(jié)：采用氣流干燥機、旋風分離器將燃燒爐內高溫氣體在脈沖管中與顆粒原料（長度≤10mm，直徑≤5mm，含水量≥12%）充分接觸，干燥呈含水量<12%的干燥物體，滿足制棒機對原料水分的需求。氣流干燥管的管徑交替縮小和擴大，管內運動的物料顆粒速度也交替加速，熱空氣和粒子間形成相對速度和傳熱面積也相應加大，實現(xiàn)快速干燥。分離后的廢氣經(jīng)鼓風機排入大氣，物料則由工作裝置的底部排出。
成型環(huán)節(jié)：采用制棒機、木、秸稈等植物細胞中含有木質素（木素）木素在適當溫度下(200～300℃)會軟化、液化，施加一定壓力使其與纖維素緊密粘接并與相鄰顆粒互相膠結，冷卻后即可固化成型。制棒就是利用這一原理將生物質材料擠壓固化成型。采用可替換式推進器和成型套，采用超導傳熱系統(tǒng)，實現(xiàn)加熱速度快，擠壓質量好，在特定溫度和一定壓力下制成的薪棒質效俱佳。
2.3機制木炭各主要環(huán)節(jié)配套機具設備
在相同基礎條件下為了保證作業(yè)效果和質量我們采用干燥、成型、炭化工藝過程，需要配置的設備自然就是干燥機、制棒機和炭化爐。在科研人員的努力下，已經(jīng)研制出了多種類型和規(guī)格的成型設備，各種相關設備的作業(yè)工效和作業(yè)質量以及機械設備的可靠性和實用性已經(jīng)基本被用戶所認可。根據(jù)機制木炭廠規(guī)模及具體條件的不同可以選擇適應用戶實際需要的成套設備的型號和規(guī)格。下面大致介紹一下現(xiàn)有的干燥機，制棒機和炭化爐。干燥機：干燥設備在整個生產(chǎn)過程中是基礎加工中的最主要環(huán)節(jié)，是非常重要的，由于原料的來源的和傳熱面積也相應加大，實現(xiàn)快速干燥。分離后的廢氣經(jīng)鼓風機排入大氣，物料則由工作裝置的底部排出。
成型環(huán)節(jié)：采用制棒機、木、秸稈等植物細胞中含有木質素（木素）木素在適當溫度下(200～300℃)會軟化、液化，施加一定壓力使其與纖維素緊密粘接并與相鄰顆粒互相膠結，冷卻后即可固化成型。制棒就是利用這一原理將生物質材料擠壓固化成型。采用可替換式推進器和成型套，采用超導傳熱系統(tǒng)，實現(xiàn)加熱速度快，擠壓質量好，在特定溫度和一定壓力下制成的薪棒質效俱佳。
2.3機制木炭各主要環(huán)節(jié)配套機具設備
在相同基礎條件下為了保證作業(yè)效果和質量我們采用干燥、成型、炭化工藝過程，需要配置的設備自然就是干燥機、制棒機和炭化爐。在科研人員的努力下，已經(jīng)研制出了多種類型和規(guī)格的成型設備，各種相關設備的作業(yè)工效和作業(yè)質量以及機械設備的可靠性和實用性已經(jīng)基本被用戶所認可。根據(jù)機制木炭廠規(guī)模及具體條件的不同可以選擇適應用戶實際需要的成套設備的型號和規(guī)格。下面大致介紹一下現(xiàn)有的干燥機，制棒機和炭化爐。干燥機：干燥設備在整個生產(chǎn)過程中是基礎加工中的最主要環(huán)節(jié)，是非常重要的，由于原料的來源的原始狀況千差萬別，在廠區(qū)也是露天存放，這就使干燥加工帶來了_定的難度，但是干燥過程后的技術要求是含水率<12%，目前普通采用的是氣流式干燥機。除了大小規(guī)格不同之外，各研制單位還不斷研究研制出了多種型式的氣流干燥機，如：脈沖干燥機、雙層脈沖干燥機、懸浮壓縮干燥機、雙層脈沖懸浮壓縮干燥機等。
除了使用氣流式干燥機之外也可根據(jù)用戶自身的實際需求選用其它型式的干燥設備。
制棒機：制棒成型設備是整個生產(chǎn)過程中的核心設備也可以認為是最主要的部分，制棒過程的好壞將決定機制木炭產(chǎn)成品質量效率的優(yōu)劣。制棒機在基本基理電子加溫，機械螺旋推進施壓達到高溫高壓塑化成型的基本形式下也研制了各式的制棒機或日成型機，如有：下出料式成型機、上出料式制棒機、節(jié)能型制棒機、雙制棒節(jié)能型制棒機全自動制棒機等。
炭化爐：炭化設備是制炭過程中主要過程最后一道生產(chǎn)環(huán)節(jié)的設備，也是真正意義上的制炭專業(yè)設備。傳統(tǒng)土窯作業(yè)，環(huán)境惡劣，炭化工期時間長，炭化生產(chǎn)效率低，質量差，機制木炭設備各研制單位把該問題做為了一個技術工作的重點研制出了多種形式不同的炭化爐、窯，使機制木炭設備的技術水平產(chǎn)生了標志性的技術變革，多項高新技術的應用為今后的機制木炭的快速發(fā)展打下了一個堅實的基礎。在普通圓柱體炭化爐的基礎上又研制出了新式立方型炭化爐，而性能產(chǎn)生巨大改變的新式炭化窯也應運而生。機械式炭化流水作業(yè)較從前有了很大的提高。圖A3是普通炭化爐，圖B3是新式炭化爐。
在機制木炭生產(chǎn)中通常使用的干燥、制棒、炭化也包括粉碎等其它機器設備以及整個機制木炭生產(chǎn)技術，雖然較之過去發(fā)生了根本性的變化和提高，但是也還存在著這樣和那樣的一些技術問題，今后會隨著機制木炭事業(yè)的發(fā)展不斷改進提高或得到徹底解決。社會的發(fā)展和科學技術的進步將在機制木炭的產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)上產(chǎn)生巨大的反響，機制木炭的成套設備與生產(chǎn)技術發(fā)展的未來一片光明。更多的新技術新發(fā)明將在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)上有更多的體現(xiàn)和實際的應用。
3、機制木炭經(jīng)濟、環(huán)境、社會效益分析
機制木炭產(chǎn)業(yè)在其快速發(fā)展的過程中，體現(xiàn)出了十分強大的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。
3.1生物質廢棄物機制木炭帶來明顯的經(jīng)濟效益。
機制木炭保守價格每噸1.3千元以上，市場銷售價格為1.5千元。機制木炭生產(chǎn)成本僅需600元左右，因此其利潤十分可觀，如果采用更加先進的設備和技術，利潤會更加提高。以年產(chǎn)400噸的小型炭廠核算，每年可產(chǎn)生純效益近30萬元。另外．年產(chǎn)400噸的小型機制炭廠一年可消化農(nóng)林廢棄物1000-12000噸，使農(nóng)民手里種植業(yè)產(chǎn)生的附產(chǎn)物及廢棄物變成了寶貴的資源，產(chǎn)生了新的價值，只這一項產(chǎn)地周圍的農(nóng)民人均可多收入200元左右，而且人少地多的邊遠貧囚地區(qū)由于人均占有土地量較大，人均多收入可更加明顯，可達300元左右，這個事業(yè)是一個惠及大多數(shù)農(nóng)民和整個農(nóng)村的朝陽事業(yè)，為農(nóng)民的種植業(yè)生產(chǎn)找到了十分可觀的增產(chǎn)增收新途徑。為農(nóng)業(yè)的整體技術經(jīng)濟進步提供了可靠的前提條件，農(nóng)民的增收致富整體經(jīng)濟水平的提高，顯而易見，直接經(jīng)濟效益和間接經(jīng)濟效益非常明顯。
3.2生物質廢棄物機制木炭產(chǎn)生了強勁的環(huán)境效益
第五次全國森林資源清查結果顯示，我國森林面積為15894.1萬公頃，全面森林覆蓋率僅為16.55%，森林蓄積量112.7萬立方米，人工森林面積4666.7萬公頃，清查結果顯示我國森林資源人均占有量很少，全國人均占有森林面積相當于世界人均占有量的21.3%，人均森林蓄積量只有世界人均蓄積量的1/8，森林是地球上眾多陸上生物物種的生存家園，還對調節(jié)天氣和穩(wěn)定地球氣候發(fā)揮重大作用，還能防止水土流失，凈化自然環(huán)境。近年來我國政府制定了多項保護森林資源和改善生態(tài)環(huán)境的政策法規(guī)，相繼啟動了天然林保護工程，綠化造林工程及退耕還林工程，全面禁止亂砍亂伐天然林，嚴格限制使用天然林土窯燒炭，對利用農(nóng)林廢棄物生產(chǎn)機制木炭大力支持。機制木炭已經(jīng)形成了一個非常有前途的朝陽產(chǎn)業(yè)，這對保護森林資源和改善生態(tài)環(huán)境將產(chǎn)生重大意義，也產(chǎn)生了十分強大的環(huán)境效益。
大量的農(nóng)林廢棄物是農(nóng)村一個十分嚴重的污染源，農(nóng)民隨意丟棄和焚燒，污染了生存環(huán)境和大氣空間，長期以來廢棄物回收處理綜合利用一直是圍繞我們的一個難題，機制木炭是可以變廢為寶，節(jié)能環(huán)保的好項目，起到凈化自然環(huán)境和美化村容村貌的巨大作用。
3.3生物質廢棄物機制木炭體現(xiàn)巨大的社會效益
1、國家政策支持，利國利民，變廢為寶，凈化環(huán)境，節(jié)約能源，促進經(jīng)濟發(fā)展，增強國家實力，造福子孫后代。
2、滿足國民經(jīng)濟建設需求，緩解市場木炭供應緊缺的矛盾，保證相關單位的正常生產(chǎn)并可出口創(chuàng)匯，占領海外銷售市場。
3、機制木炭生產(chǎn)可保護森林資源，凈化自然環(huán)境，破解廢棄物綜合利用的難題。機制木炭燃燒無煙無味，無S02產(chǎn)生，是清潔燃料。
4、變廢為寶，變有害為有利，把農(nóng)林業(yè)廢棄的生物質資源收集起來加工處理綜合利用，低投入高產(chǎn)出，資源得到良性循環(huán)利用。
5、原料可以實現(xiàn)就地取材，產(chǎn)品可以實現(xiàn)就地加工，效益可以實現(xiàn)就地翻翻，人員可以就地招收，農(nóng)民可實現(xiàn)整體受益。
6、我國陸續(xù)頒布了“禁伐禁燒”的政策法令，國家稅務總局對利廢、利舊及三剩物再利用的企業(yè)實行減免稅制度，國家政令代表了民眾的心聲。
7、是一個涉及到農(nóng)產(chǎn)品加工的好項日，還是一個以農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)為主，帶動其它行業(yè)發(fā)展的特殊項目，可以帶動種植業(yè)、運輸業(yè)、農(nóng)村新能源產(chǎn)業(yè)等共同發(fā)展。
8、可以使農(nóng)民整體致富，農(nóng)民收入增加，富裕程度明顯提高，村容村貌發(fā)生變化，農(nóng)民生存環(huán)境改善，真正加快進入文明小康社會和新農(nóng)村的步伐。
相關烘干機產(chǎn)品：
1、滾筒烘干機
2、氣流式烘干機
