增强型粗饲料压块机的实际应用

　　一、秸秆的综合利用是一个世界性的课题

　　我国是农业大国，全国秸秆资源非常丰富，年产量约7亿多T。据初步计算：作为农村生活燃料和能源、秸秆还田、作为饲料、食用菌基料、秸秆发电、秸秆编织及其它利用总计不到20%，还有80%左右的秸秆被废弃或在田间直接焚烧掉。近年来，农作物秸秆并未得到有效的利用，焚烧现象时有发生。据国家卫星气象中心的定时监测，仅江苏省2005年夏熟作物就有1512个秸秆焚烧火点，单位面积（千hm2）有0.802个火点。类似现象在全国各地时有发生，尽管政府三令五申，仍屡禁不止。

散发物	VOC	NOX	SOX	CO
散发量 kg/t秸秆	1.0	3.1	0.7	34.7

表1 农作物秸秆焚烧的散发物

　　秸秆焚烧后，会散发大量的有害物质（见表1）。造成了资源的浪费，使生态失衡，污染了环境，引发火灾，机场、高速公路被迫关闭，造成交通事故，引发人类多种疾病，不利于和谐社会的建设。

　　秸秆的综合利用是一个世界性的课题，世界各国特别是发达国家已作了大量研究，取得了相当的进展，它的应用主要包括四个领域：饲料、燃料、肥料和工业原料。而饲料和燃料的利用及其转化技术，是工业化综合利用的主要领域。在国外，畜牧业发达国家早已利用秸秆饲料进行养殖，取得了良好的效果， 如美国的饲喂秸秆的肉食转化率达73%，澳洲达90%。他们采用先进的冷压成型技术，将秸秆切碎、搓揉，进行钠化或氨化调质处理，添加微量元素和粘合剂，压制成块或颗料，便于贮藏和运输。这是秸秆饲料处理的发展方向。

　　以秸秆为主要原料的生物质能的利用，目前在秸秆发电、沼气、成型燃料等方面已有一定的应用。美国和西欧已将秸秆气化技术广泛用于区域取暖、餐饮等民用设施。丹麦是研究秸秆发电较早的国家，1988年诞生了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂，如今有130座秸秆发电厂遍及全国，丹麦靠新兴替代能源由石油进口国成为石油出口国。还有在工业用途方面，除传统的纸浆生产外，又在其它领域，如乙醇的制取、建筑材料等得到一定的应用。

　　造成农作物大量焚烧和废弃的原因，主要有以下几个方面：
　　1）农业保持持续稳产、高产，农作物秸秆总量在增加，但综合利用，特别是工业化的利用滞后，秸秆出现过剩；
　　2）随着农民收入的增加，生活水平和生活质量的提高，农民增加使用化肥和燃煤（气），减少使用秸秆作肥料和燃料；
　　3）受农业机械性能和作业效率的影响，秸秆留茬过高，灭茬耕整地机械和免（少）耕播种机械在部分地区尚未得到大面积推广，迫使农民一方面为赶农时，一方面秸秆用处不大而焚烧；
　　4）秸秆的收集、储运成本高，终端产品价值低，加之农村经济核算单位为一家一户，缺乏有组织的市场引导，可供市场交换的产品形不成规模化和商品化；难以获取利益，所以对新技术的资金投入动力不足； 那么，针对这些难题，有什么办法去解决呢？

　　二、秸秆压块饲料和生物质燃料的商品化加工
　　9YK-0.4D增强型粗饲料压块机组是我所集二十年来的理论设计、研发制造、实际应用、并结合多年来的市场反馈信息，于2006年4月推出的新型机组，同年通过国家鉴定，颁发推广证并入选农业部农机推广目录，由9YK-0.4D增强型粗饲料压快机1台、9PR-2.4型铡切揉碎机1台、9L-400型螺旋输送机1台组成。
　　一）、生产工艺、主要经济性能指标
　　1）、生产工艺与流程：原材料（秸秆、牧草）——铡切揉碎——螺旋输送机——压块机压快——草块晾晒——包装称重 ——成品入库 首先将秸秆用铡切揉碎机切碎，然后喂入螺旋输送机搅拌输送至压块机进料口，由压块机压块而成。其工作原理是当秸秆均匀地进入压缩室后，通过旋转的压辊、压模孔内成形，压模成形的秸秆，连续受到压辊挤压，此刻压力逐渐增加至最大，压制秸秆成形，由于摩擦挤压作用，使其容积密度增大，温度上升，这时高温使物料中的有机成分发生反应，使秸秆由“生”变“熟”。最后，秸秆被压实到一定密度时，压力不再增加，被压实物料呈固态沿压模孔成型推进。成形后的秸秆当外部压力不在增加或减少时，落入排料口，秸秆弹性变形的部分尚可以恢复。经过秸秆压块成套设备生产的饲料，商品率大大提高。同时也提高了牲畜的适口性，采食率，便于消化和吸收，便于运输和长期贮存。
特别需要说明的是：本机组的物料粉碎是将秸秆、牧草铡切揉碎形成较均匀的3-6公分的丝状物后加工压块，它与一般机组简单铡切后压块生产的草块有本质上的区别，秸秆经切断、揉碎后，既保持了有效纤维长度，又加大了反刍动物瘤胃内微生物与草的接触面积，有利于降解发酵，从而提高秸秆消化利用率。同时，将秸秆、草料铡碎并揉搓成丝状后压制的草块，提高了饲料的适口性和利用率，应注意秸秆不易加工的过粗或过碎。一些设备在切块茎、根时切的不够碎，没有破坏茎秆的蜡质层，用这些茎、根喂牛，往往会发生食道梗塞。秸秆揉碎后，既能减少咀嚼饲料时能量的消耗，又可以减少饲料的浪费（减少20％～30％），而且容易和其它饲料配合利用，增加采食量。而有些加工过细，家畜咀嚼不全，唾液不能充分混匀，马易发生疝痛；牛、羊则易引起反刍停滞，又加快了饲料通过瘤胃的速度。粗料在瘤胃停留时间缩短，发酵不全，则达不到粉碎的目的。加工草块的机械品种很多，但最终生产的草块质量决定着生产者的生存，因此，机械加工质量对秸秆草块的生产厂家是非常重要的。
　　2）、主要经济性能指标

设备名称	型号	配套动力(千瓦)	小时产量(公斤)	度电产量 （公斤）
粗饲料压快机	9YK-0.4D增强型	15.75	600	38
铡切揉碎机	9PR-90型	11	1500	100
螺旋输送机	9L-400	2.2	800	360

表2：9YK-0.6D增强型粗饲料压块机组主要经济性能指标

　　本机组主机配套动力15.75千瓦，其中主机15千瓦，喂料器0.75千瓦。以加工玉米秸秆草块为例，每小时产量稳定在600公斤以上；
　　铡切揉碎机配套动力11千瓦，熟练的操作下，每小时产量在1500公斤以上；
　　螺旋输送机配套动力2.2千瓦，小时产能大于800公斤，实际生产中视压块机需要；
　　机组总需动力28.95千瓦。

　　二）、9YK-0.4D增强型粗饲料压块机组的优势
　　1、设计合理：
　　1）、我国广大农村有丰富的秸秆资源，但从自然条件、种植习惯和经济核算单位来说，这些资源呈分散状态，秸秆的收获采集成本是任何一个秸秆饲料加工厂首先必须十分关注的。因此，本机组的设计产能注重在秸秆产地就地加工，以减少秸秆收集运输费用。
　　2）、所需动力小，村村都可以办厂，有一50千伏安变压器即可，
　　3）、收集秸秆运距短，贮存占用场地少，可因陋就简，因地而宜，
　　4）、机组占用场地小无需高大厂房，且利于安排，客观上降低了附属设施投入和原材料（秸秆）落地损失，更有利于堆场预防火险，
　　2、性能优越：
　　1）耗电少，效能高，以加工玉米秸秆为例，压块机一度电产量达到38公斤以上，台时产量在500公斤以上，一个冬春（头年12月至次年4月）单机组单班可生产500吨，远远领先同行业一般水平，（见表4）
　　2）本机组的三部设备，既能组合使用，又能单独工作，安装组合方便迅速，拆卸搬运灵活机动，
　　3）组合使用时，没有死角，不宜堵塞缠绕，运行稳定，故障率低，
　　4）草块成型率高，适口性好，采食率高，消化吸收率在60%以上，
　　5）操作简便，故障率低，维修方便，用工少，4-5人即可，
　　3、投资少，见效快：
　　1）在我国农村经济还欠发达、广大农民的投资意识处于非常谨慎时，本机组是最具有竞争优势的，是适合于农民使用的性能稳定、操作简便、功耗低、单台或配套使用的简单灵活的加工设备。
　　2）与国内同等产能设备同比，投资最少，综合成本最低，投资回收期短，（见表3）
　　3）最适合采取“公司加农户”的生产经营方式组织生产经营，即：分散生产，集中销售，以利于龙头企业的成长。

　　　　　　单位：元

表3：单机组生产经济效益分析表

　　三、国内同类设备情况：
　　我院是国内最早研制粗饲料压块机的研发单位，自1986年承担国家压块机课题攻关至今已二十余年，其中9YK-0.4D型粗饲料压块机于2001年5月获当时国家经贸颁发的：“国家级重点新产品”荣誉证书。但由于秸秆压块在我国刚刚进入实际应用阶段，还属新生事物，从国家到地方各级政府都很重视，每年安排大量资金给与项目推广补贴，再加上秸秆综合利用项目上马一路绿灯，于是，近年来国内厂家仿冒、跟风者甚多，设备可靠性较差、寿命较短；饲料加工机械中小型厂家多，系列化、通用化、标准化水平较低，专业厂较少，型号杂乱，伪专利多、高新技术应用偏少，机械操作与工作质量自动监视能力、反馈控制程度低，使用方便性和舒适性差；检测、检查力度不强，许多不具备生产条件的厂商肆意利用代用材料，压低价格，使产品质量降低。更有肆意夸大产量而实际永远不能操作而成者，严重侵害了使用者的利益。如有的厂家在销售设备时开出天价而主动少收部分设备款，允诺用户可用生产的草块来偿还，保证回收产品等，孰不知草业中草产品的流通不是简单的经济活动，能在全国各地所有的购机户面前承诺回收饲料，不知这种承诺建在何等基础之上。所以，识别真伪同样在秸秆压块行业里很重要。

生产厂家及型号	主机配套动力KW	设计产量kg/h	度电产量Kg/KWh	设备投资万元	配套设施投资万元	流动资金占用万元	资金占用合计万元	配套变压器 KV.A
中国农业大学 YK80A型牧草－秸秆压块机	90	1.5-2T	16-20	28	14	8-16	40-48	150
北京农人公司 9YK一2000型秸秆饲草压块机	48	1000	25	20	10	6-12	36-42	80
河北富润农业科技开发有限公司9JYS5-500型秸秆牧草(生物质)压缩设备	28	500-800	18-28	10	5	3-6	18-24	50
河北富润农业科技开发有限公司9JYS4-1000移动型秸秆牧草(生物质)压缩设备	40	800-1200	20-30	20	10	6-12	36-42	80
河北富润农业科技开发有限公司9JYS3-2000型秸秆牧草(生物质)压缩设备	94	1500-2500	16-23	30	15	8-16	53-61	150
天津市静海县宏达建材机械厂9KWH-1500秸秆饲料压块机	90	1500-2000	16-22	24	12	6-12	42-54	150
中国农机院呼和浩特分院饲草料加工机械研究所 ９YK-0.4D增强型粗饲料(秸秆)压块机组	15.75	500-600	32-38	5.5	2.5	2-3	9-12	50

表4：几种国内压块机产品主要经济技术指标一览表

　　注：1、我所资料由撰稿人提供，其余厂家设备销售价格及设计产量、配套动力均来自各厂家在互联网公布的资料。
　　2、配套设施一栏指：为给该设备达产所需建设的厂房、原材料堆场、成品保管中转库或场地占用、防雨设施等必须投入的费用，按主要设备投资额的50％统计，为参考数。
　　3、流动资金占用一栏指：按设备产能计算的原材料储备所需资金、所发生的电费、工作人员工资、设备维护耗材、包装物等常项资金占用。秸秆收获季节为最大占用期。
　　4、配套变压器如专用，最小容量为总装机容量的1.5倍为宜，如混用则应在总装机容量的2倍以上。

　　四、生产中须注意的问题
　　科学技术能否转化为现实的生产力，取决于两个因素，一个是科学技术自身的成熟度，另一个是掌握和运用科学技术的人的素质。立志于做秸秆饲料、燃料加工的决策者，要在调查研究的基础上就当地可回收利用的秸秆、牧草及其他生物质资源、电力设施、场地占用、产品分销、组织形式、管理模式等诸多问题明确下来，并做出合理规划。农民致富意识很强，但对科技知之甚少，有许多程序化的东西农民可能只知其然不知其所以然，在其生产经营活动中存有可能遭遇自然和经济双重的风险。风险一旦出现，对项目的建设将带来难以估量的影响。所以，根据我们多年推广此项目所闻所见，提出一些注意事项给大家参考，以期做到“有备无患”。
　　很多项目决策者在这个问题上的决策产生重大失误；其一：资金缺口。认为项目上马首先要有气势，国家、地方都扶持的项目，资金不成问题，一下到位，动辄几万吨，上大型设备，而后定能赚大钱。结果是：配套设施又不得不投入了大量资金，比如厂房、变压器及电力设施、库房、秸秆堆场等，往往在没正式生产以前，资金告罄，由此而来必然是延缓进度，最后误了当年生产季节，设备场地闲置。第二年如遭遇人事变动，则成为胡子项目。
　　其二：不注重基础工作。比如：秸秆资源落实情况、秸秆收集保存场地管理，秸秆收购、电费人工所需流动资金准备，（这些费用都是必然发生的，）其中秸秆收集整理保存备用存在大量的事务性的工作，以至到产品加工生产销售回款完成一个产业链的循环，有很多管理和技术上的环节在里面，任何一环出现纰漏，都直接影响生产。
　　其三：盲目听信大型设备就有大产量。并以此作秸秆收购计划和销售计划，给收购资金准备、存储场地占用方面带来压力，因为按设备标定的产量制定生产计划收购秸秆，收购半径就会加大，运距长，存放场地也要够大，增加了运费和保管费的支出，使产品成本升高，加大了风险。

　　我们认为：用增强型粗饲料压块机组进行秸秆饲料、燃料生产，是符合我国国情的，它可以做到集约化、专业化、低成本，有利于公司加农户的组织形式，有利于培育产生“龙头企业”，是切实增加农民收入的可靠途径，在农村，由龙头企业带动，形成小机群、大规模的生产，可极大的动用全社会的力量，为我国秸秆综合利用创出一条切实可行新路。

　

　　作者：廉仁(研究员)
　　单位：中国农业机械化研究院呼市分院