楊銀平

（福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 福建，廈門 361012）

在煙草種植的過程之中，煙葉被采集之后田間剩余的秸稈成為了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程之中的殘余物，傳統(tǒng)上煙民采用燃燒的方式對這一殘余物進(jìn)行處置，造成了農(nóng)村環(huán)境的嚴(yán)重污染。現(xiàn)階段對煙草秸稈的二次利用技術(shù)研究有幾種方式：一是將煙草秸稈殘余物二次開發(fā)為活性碳粉；二是借助煙草秸稈之中包含的大量長纖維，將煙草秸稈轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維板；三是將煙草秸稈和各種類型的粘接劑結(jié)合為一個(gè)整體從而開發(fā)出滿足相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家要求的刨花板；四是將秸稈轉(zhuǎn)化為一種造紙的原材料；五是借助相關(guān)的輔助技術(shù)將秸稈轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N燃料；六是借助相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)將秸稈轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N具有較高經(jīng)濟(jì)效益的可燃性氣體；七是將煙草秸稈和其他農(nóng)作物秸稈以及相關(guān)化學(xué)原材料整合為一個(gè)整體轉(zhuǎn)變?yōu)榻斩捗骸，F(xiàn)階段煙草秸稈二次利用方式之中實(shí)踐價(jià)值較高的一種方式，是將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊熑~烘烤過程之中使用的燃料，其在有效解決秸稈處置問題的同時(shí)降低了煙草烘烤的經(jīng)濟(jì)成本，具有多重經(jīng)濟(jì)效益。煙草秸稈轉(zhuǎn)化為煙葉烘烤原材料需要經(jīng)過以下幾個(gè)環(huán)節(jié)的處置：一是煙草種植戶對秸稈進(jìn)行幾種處置；二是借助煙草秸稈壓塊成型設(shè)備將秸稈壓縮為滿足烘烤需要的燃料塊。煙草秸稈處置技術(shù)核心是秸稈壓塊成型設(shè)備，這一設(shè)備需能夠依據(jù)秸稈自身的生物特性將秸稈進(jìn)行壓縮，進(jìn)而使其單位體積的熱值符合相關(guān)的技術(shù)要求，具備同煤炭相似的產(chǎn)熱性和抗練性。

1 煙草秸稈試驗(yàn)材料及方法概述

1.1 試驗(yàn)材料

在本次的試驗(yàn)之中選擇的煙草品種為云煙71，其煙葉的物理性質(zhì)具備較高的一致性，該型煙草在煙葉收割之后將煙草秸稈壓縮為棒狀材料。煙草壓縮棒的制作主要分為三個(gè)環(huán)節(jié)：一是在煙葉采摘之后將秸稈進(jìn)行有效的收集并去除秸稈之中含有的大量水分；二是采用粉碎機(jī)將秸稈粉碎為長度2cm左右的顆粒狀物體；三是借助壓縮機(jī)將其壓縮為棒狀燃料，用以滿足代替煤炭進(jìn)行燃燒的需要。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

在本次的試驗(yàn)之中主要用到了三種機(jī)械設(shè)備：一是秸稈粉碎機(jī)，其用于秸稈的壓縮棒的制備；二是秸稈壓縮機(jī)，其用于制成秸稈壓縮棒；三是密集型試驗(yàn)烤房2間，其用于滿足進(jìn)行試驗(yàn)的需要。試驗(yàn)過程之中所需要的三種設(shè)備均符合相關(guān)的技術(shù)要求。

1.3 試驗(yàn)流程概述

該試驗(yàn)基本設(shè)計(jì)思想為控制變量法，在試驗(yàn)的過程中設(shè)計(jì)對照組和試驗(yàn)組。對照組采用傳統(tǒng)上煙葉烘烤中使用的煤炭為原材料對煙葉進(jìn)行烘烤作業(yè)；試驗(yàn)組采用煙草秸稈壓縮棒作為原材料對煙葉進(jìn)行烘烤作業(yè)。在烘烤的過程中對照組和試驗(yàn)組采用一致的烘烤試驗(yàn)技術(shù)。

1.4 試驗(yàn)檢測方法及檢測項(xiàng)目

在試驗(yàn)的過程之中需要對以下項(xiàng)目內(nèi)容進(jìn)行有效的檢測：一是秸稈壓塊自身的加工成本，包含壓塊生產(chǎn)過程之中設(shè)備損耗費(fèi)、人工費(fèi)用、電費(fèi)、設(shè)備維護(hù)費(fèi)等內(nèi)容；二是煙草烘烤過程中的基本信息數(shù)據(jù)，例如干球、濕球的溫度。三是在烘烤完成之后原煙的等級質(zhì)量。在測定原煙質(zhì)量時(shí)需要選擇烤箱之中不同部分的鮮煙葉進(jìn)行評價(jià)。在試驗(yàn)結(jié)束之后，對烤箱之中各個(gè)部位的鮮煙煙葉進(jìn)行比對分析進(jìn)而判斷秸稈是否滿足做為煙草烘烤原材料的技術(shù)要求。四是要準(zhǔn)確的記錄烘烤的成本，即對照組在試驗(yàn)的過程之中所采用的煤炭的成本；試驗(yàn)組所采用的秸稈壓縮物的成本。

2 試驗(yàn)結(jié)果概述

2.1 秸稈壓縮物生產(chǎn)成本分析

秸稈壓縮物的成本由三個(gè)方面組成：一是秸稈原材料成本；二是秸稈粉碎處理陳本；三是秸稈壓縮處理成本。現(xiàn)階段依據(jù)四川地區(qū)煙草秸稈處置的實(shí)際價(jià)格，煙草秸稈原材料成本價(jià)為每噸160元。綜合考慮秸稈粉碎處置過程之中的各項(xiàng)費(fèi)用，秸稈粉碎處理成本為每噸85元。綜合考慮秸稈壓縮過程之中所需要的各項(xiàng)費(fèi)用可知秸稈壓縮成本為每噸63元。綜合計(jì)算上述三個(gè)環(huán)節(jié)的成本可知每噸秸稈壓縮物的成本為330元。

2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

在進(jìn)行試驗(yàn)的過程之中需要對試驗(yàn)過程之中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的記錄，為試驗(yàn)過程和結(jié)果分析奠定基礎(chǔ)。本次試驗(yàn)之中主要的參考數(shù)據(jù)有兩個(gè)：一是干球的溫度變化曲線；二是濕球的溫度變化曲線。通過對試驗(yàn)過程之中的兩項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析可知：采用秸稈壓塊和煤炭分別作為煙葉烘烤的原材料，在烘烤試驗(yàn)開始的前84個(gè)小時(shí)之內(nèi)干球和濕球的溫度變化基本一致，在84小時(shí)之后溫度變化出現(xiàn)了一定的差異。從煙葉變化的角度進(jìn)行分析可知，當(dāng)煙葉定色之后秸稈作為原材料進(jìn)行烘烤時(shí)存在溫度上升慢的缺點(diǎn)，無法在較短的時(shí)間內(nèi)提升溫度，從整體上看秸稈的穩(wěn)溫效果弱于煤炭。

2.3 煙葉質(zhì)量分析概述

依據(jù)在試驗(yàn)開始之前標(biāo)記的煙葉進(jìn)行對比可知，各種比例的煙葉分布比例基本一致，由此可以判定秸稈壓塊能夠作為一種燃燒原材料取代煤炭實(shí)現(xiàn)煙葉的烘烤作用。

2.4 煙葉烘烤成本概述

依據(jù)在試驗(yàn)的過程之中獲取到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，采用秸稈壓塊作為原材料時(shí)每生產(chǎn)1kg干煙，消耗的秸稈壓塊質(zhì)量為2.26kg，結(jié)合秸稈壓塊的價(jià)格可知，采用秸稈壓塊作為烘烤原材料時(shí)成本為0.74元/噸。采用煤炭作為原材料進(jìn)行烘烤作業(yè)時(shí)，每生產(chǎn)1kg干煙耗費(fèi)煤炭為1.38kg，結(jié)合煤炭價(jià)格可知，采用煤炭進(jìn)行干煙生產(chǎn)時(shí)，每生產(chǎn)1kg干煙的成本為0.83元。秸稈壓塊作為燃料生產(chǎn)干煙，每千克能夠節(jié)約降低成本0.09元。秸稈作為原材料進(jìn)行烘烤作業(yè)時(shí)存在的明顯缺點(diǎn)是秸稈燃燒速度較快，在烘烤作業(yè)的過程之中需要頻繁的進(jìn)行秸稈壓垮的添加作業(yè)，一定程度上提升了烘烤作業(yè)的勞動強(qiáng)度。

3 試驗(yàn)結(jié)論概述

3.1 經(jīng)濟(jì)效益概述

在本文的研究之中最終試驗(yàn)結(jié)果表明采用秸稈壓塊作為煙葉烘烤的原材料代替煤炭，每生產(chǎn)1千克干煙節(jié)約成本0.09元，但是這一結(jié)論存在一定的片面性，其僅僅考慮了干煙生產(chǎn)過程之中帶來的經(jīng)濟(jì)效益，未有效的計(jì)算秸稈的可循環(huán)利用對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境發(fā)展帶來的整體增益，也未充分的考慮到秸稈壓縮產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對區(qū)域經(jīng)濟(jì)帶來的正向影響。本文試驗(yàn)所取得的經(jīng)濟(jì)效益可以看作是秸稈壓塊代替煤炭作為煙葉烘烤的原材料所取得的最低經(jīng)濟(jì)效益。

依據(jù)本文的研究秸稈壓塊成本主要由兩個(gè)部分組成：一是秸稈原材料成本，其占總成本的48.61%；二是秸稈的生產(chǎn)加工成本，其占比為51.39%。在本文的試驗(yàn)中受限于試驗(yàn)規(guī)模，烤煙原材料從農(nóng)戶之中采購時(shí)采購價(jià)格較高，未充分的體現(xiàn)秸稈壓塊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)殘余物再次利用的特點(diǎn)。在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程之中，若秸稈壓塊的生產(chǎn)方在煙葉采摘之后，采用機(jī)械化設(shè)備從農(nóng)田之中直接拔除秸稈，生產(chǎn)方能夠以接近為零的成本獲取到大量的秸稈，以此有效的降低秸稈壓塊的生產(chǎn)成本。此外隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，還能夠進(jìn)一步豐富秸稈的來源，降低秸稈壓塊成本，提升對秸稈的利用效率。

3.2 秸稈壓塊燃燒性能分析

依據(jù)本文試驗(yàn)的相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)表明秸稈壓塊符合作為煙葉烘烤燃料的技術(shù)要求，本文的試驗(yàn)符合學(xué)術(shù)界相關(guān)研究成果。秸稈壓塊作為燃料同煤炭相比較在烘烤的前84個(gè)小時(shí)，兩者之間幾乎不存在差異，但是進(jìn)入到定色和干筋的階段，秸稈壓塊作為原材料其升溫速度較慢，無法有效的保證溫度的穩(wěn)定性。造成這一現(xiàn)象的根本原因是煙葉烘烤在進(jìn)入定色和干筋階段時(shí)對高溫的持續(xù)性要求較高，秸稈壓塊自身的耐燒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤炭，其燃燒速度過快，在烘烤的過程之中需要進(jìn)行頻繁的添加秸稈壓塊作業(yè)，而每一次添加作業(yè)都將給烤煙室溫度的升高帶來負(fù)面的影響。此外若添加作業(yè)時(shí)相關(guān)人員未嚴(yán)格遵照相關(guān)的要求進(jìn)行作業(yè)還可能直接導(dǎo)致掉溫現(xiàn)象的出現(xiàn)，對烤煙質(zhì)量帶來較大的負(fù)面影響。

在試驗(yàn)的過程之中煤炭的添加次數(shù)為19次，而秸稈壓塊的添加次數(shù)為123次，造成這一現(xiàn)象的根本原因是相同體積的秸稈壓塊其燃燒釋放的熱值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤炭，還需要對增強(qiáng)秸稈壓塊的耐熱性和發(fā)熱量進(jìn)行深入的研究。頻繁的添加作業(yè)導(dǎo)致現(xiàn)階段將秸稈壓塊應(yīng)用在煙葉烘烤的過程之中還存在實(shí)踐層面的問題。顧懷勝等以烤煙秸稈為原料，研究了不同生產(chǎn)工藝對烤煙秸稈固體成型燃料生產(chǎn)率和質(zhì)量的影響，形成了優(yōu)化的生產(chǎn)工藝。表明該研究還應(yīng)在提高烤煙秸稈壓塊燃燒性能上進(jìn)一步探索。

3.3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，烤煙秸稈經(jīng)專門研制的秸稈壓塊成型機(jī)壓塊成型棒料作為燃料烘烤煙葉，烘烤工藝曲線與煤炭作燃料基本吻合，燃燒性能滿足煙葉烘烤需要，烤后煙葉的上等煙比例、下低等煙比例、橘色煙比例相當(dāng)，原料成本低于煤炭。