食用菌廢菌棒生產機制木炭工藝

鄭巧平 王立新

（麗水市農業(yè)科學研究院，浙江 麗水 323000）

食用菌廢菌棒生產機制木炭工藝

鄭巧平 王立新

（麗水市農業(yè)科學研究院，浙江 麗水 323000）

食用菌；廢棄物；生產木炭；工藝

木炭廣泛應用于食品、制藥、化工、冶金、國防、農業(yè)及環(huán)境保護等諸多領域，也是燒烤、火鍋、家庭取暖的優(yōu)質燃料。據有關部門統計，我國工業(yè)硅的還原每年需木炭7 000萬噸以上，火鍋、燒烤約需3 000萬噸，部分地區(qū)取暖用炭1 500萬噸，凈化污水用炭500萬噸，用于出口的木炭1 000萬噸。以前煉制木炭主要原料是砍伐的幼林，而幼林成材期為10～15年，每噸木炭需8噸幼林，對森林的破壞相當嚴重。

我國政府從可持續(xù)發(fā)展的高度出發(fā)，制訂了多項保護和發(fā)展生態(tài)環(huán)境的政策法規(guī)，全面禁止亂砍亂伐天然林，嚴格限制使用天然林土窯燒炭；大力支持利用農林廢棄物生產機制木炭，極力倡導機制木炭代替?zhèn)鹘y木炭的使用，為我國機制木炭的快速發(fā)展創(chuàng)造了條件。

1 機制木炭的特點

機制木炭源于日本，經臺灣傳入大陸。其使用廣泛，在餐飲（燒烤、火鍋、烤肉等）業(yè)作為燒烤用炭，在工業(yè)上用于生產二硫化碳和鋼鐵冶煉等，一般熱值為2.30～2.93兆焦/千克，其密度是普通木炭的3倍以上，燃燒充分，灰分明顯低于普通木炭。

1.1 環(huán)保 利用食用菌廢棄料生產，可變廢為寶，對保護生態(tài)環(huán)境有積極意義。

1.2 高能 固定炭含量80％左右，熱值2.30～2.93兆焦/千克；而普通木炭的固定炭含量低，熱值2.72兆焦/千克左右。

1.3 清潔衛(wèi)生 無煙，無炭頭，無火花，燃燒期間殘灰自然沉落不飄起。

1.4 形狀規(guī)則，結構合理，使用方便 長度和大小一致，中空或實心結構，利于燃燒和使用。

1.5 含水量低 機制木炭含水量在5％以內，低于普通木炭。

1.6 綠色能源、清潔環(huán)保 燃燒無煙無味，清潔環(huán)保，其含硫量、灰分、含氮量等遠低于煤炭、石油等，享有“綠煤”的美譽。

1.7 密度增大，儲運方便 成型的機制木炭體積小，比重大，密度高，便于加工、儲存、運輸與使用。

1.8 高效節(jié)能 機制木炭碳活性高，燃燒率可達98％以上，灰分3％～6％，僅相當于煤的1/20左右，燃燒后殘灰少。

1.9 其他優(yōu)點 不含化學物質，無毒無異味，無污染，燃燒時間長等。

2 等級分類

2.1 低溫炭 其質地疏松，含固定炭量低，機械強度差，主要用于工農業(yè)（如煉硅廠）、取暖和火鍋等。

2.2 中溫炭 其質地比低溫炭緊密，含固定炭略高于低溫炭，主要用于燒烤；也可以用于工農業(yè)、取暖及火鍋等。

2.3 高溫炭 由高溫爐燒煉而成，其質地硬實，能沉于水，敲打時能發(fā)出金屬聲音，它的固定炭含量高，灰分少，燃燒時無煙，耐燒度是低溫炭的3倍，是中溫炭的2倍，適用于一切用炭的場合，特別是用于高檔燒烤，也可供出口。

出口歐美、日本的機制炭標準參數為：發(fā)熱量2.93兆焦/千克，固定炭含量90％，氧37.4％，氫5.27％，硫0.05％，氮0.14％，灰分1.81％，含水量4％。

3 質量要求

3.1 長度 機制木炭裝箱長度要在5厘米以上，以紙箱長度為限。

3.2 直徑 目前國內大部分機制炭設備廠家采用5厘米直徑成型套標準，所以成品炭直徑在4厘米以下，以3.3～3.8厘米為最佳。

3.3 結構和色澤 （1）表面顏色。從外表看木炭為亮黑色，如果顏色發(fā)烏，敲擊聲音不夠清脆，說明含水量超標。（2）斷面顏色。將炭折斷觀察斷面顏色應為清純的黑色，如有發(fā)黃現象，說明雜質太多，含灰分量超標；或是炭化時間不足。有煙味，有煙味的木炭對食品加工業(yè)、蚊香生產等行業(yè)有一定影響。（3）木炭包層。機制木炭表面和內孔包裹的一層黑亮堅硬的炭膜，其硬膜越厚，炭的硬度和品質越好。（4）硬度。兩塊機制木炭碰撞，能發(fā)出清脆的金屬音，硬度強。（5）裂紋。機制木炭允許有少量裂紋。

4 生產工藝

基質配制：50％食用菌廢菌棒，50％木屑。工藝流程：原料選擇—烘干—粉碎—壓型—鍛燒—包裝。

4.1 原料選擇 木屑最好以杉木屑為主，松木屑為輔，也可摻入少量雜木、廢木材、板皮、樹皮、粗刨花、小木塊等木質原料的粉碎屑，比例不能超過30％。

竹屑因水分要求在4％以下才能制棒，烘干難度較大，需進行二次烘干；且竹屑顆粒硬度較高，對機械的內套、螺桿損耗大，不適單獨制棒。宜用竹屑、木屑、食用菌廢棄物混合制棒。

利用食用菌廢菌棒替代木屑生產機制木炭，其比例不得超過原料的50％。

4.2 烘干設備 基質含水量在30％的條件下，一套HGJ-12型烘干機可配合10臺制棒機生產，其烘干能力可達到每小時2.4 噸；基質含水量在8％～10％之間。建議用12臺制棒機，每小時制棒量達2 噸，以降低烘干機資金投入，節(jié)約烘干燃料、人工、場地等費用。

4.3 炭化爐窯 按機制木炭質量要求，應該使用炭化爐窯煅燒，一般每窯炭化時間為5天，每天進出11窯，應配置炭化爐窯55只。

4.4 生產人員配備 按一個班配備，每班配備22人，一般每天2班。其中烘干機操作與木屑上料3人（輪換工作），機手8人（包括檢棒、疊棒、裝車），木料粉碎及搬運工2人，機修工1人（協助疊棒、裝車、進出窯），燒窯和進、出窯工人4人，木炭分撿裝箱入庫工4人。

5 機制木炭包裝箱

5.1 內銷紙箱 每只包裝箱裝15千克木炭，1噸木炭需67只紙箱，每只紙箱為1.5元，1噸內銷木炭的紙箱費用為100.5元。

5.2 出口紙箱 每只包裝箱裝10千克木炭，1噸木炭為100只紙箱，每只紙箱為1.5元，1噸外銷木炭的紙箱費用為150元。