草木灰顆粒肥成型技術研究

李玲玲++郭墅++袁洪印

摘 要：作物生長過程中主要通過擴散吸收外界營養物質，草木灰顆粒肥料為需鉀作物補充一定量的鉀元素，促進作物快速生長，實現生物質資源的規模化利用，對改善生態環境具有深遠的意義。該文比較了目前生物質成型設備及各成型工藝的優缺點，確定采用模壓式顆粒成型機進行顆粒成型試驗研究。試驗結果表明：由模壓式顆粒成型機制備的顆粒，外形完整，表面無裂痕產生，草木灰顆粒質量最佳，該條件為草木灰顆粒肥烘干最佳工藝條件。

關鍵詞：草木灰 顆粒肥 顆粒機 成型工藝

中圖分類號：TQ44 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（c）-0128-02

1 選題的目的及意義

我國是人口大國，人均耕地面積少，農業技術較國外先進水平仍有一定差距，糧食產量不高，化肥肥效不足，我國的糧食消費正面臨巨大挑戰，因此，應積極提高農業技術水平，加快推進我國化肥產業的發展[1]。草木灰顆粒肥是廢棄的草木灰經過顆粒成型機加工后形成的一種緩釋肥料，通常為灰色顆粒狀物質，不易松散，利于植株吸收，傳統草木灰顆粒肥由于含堿量大，將其施灑于作物根莖附近，會燒壞作物根莖，大大降低糧食產量。經過植物專家實驗研究，傳統草木灰顆粒肥嚴重缺乏鉀肥，而鉀肥是促進植株生長的不可或缺的元素，因此，研制新型草木灰顆粒肥已經勢在必行。

2 國內研究現狀

我國制取草木灰顆粒肥的方法和技術還不成熟，草木灰顆粒肥的適用范圍不大。1998年，劉根奇先生首次提出顆粒高效有機肥這一概念，并根據其加工方法得到有機肥。

2000年，我國生產出第一臺顆粒成型機，這一機械裝備的設計制造，大大節省了人力、物力及時間，并且由顆粒成型機加工出來的顆粒肥強度高、不易松散且保證植株吸收營養成分。

2008年，來自沈陽農業大學的劉鳴達教授成功申請了“含氮磷鉀復合肥及其生產方法”的發明專利，這種由草木灰作原料制備的復合肥，含氮、磷、鉀等促進植株生長的微量元素，主要用于農業生產，無污染，對我國農業的可持續發展具有重要意義。

2011年，來自寧波大學的鄭忠明副教授成功制備了芝麻增產肥，這種肥料與草木灰顆粒肥混合使用，不僅增產增收，在有機肥領域也是一種技術創新。

3 顆粒成型工藝簡介

3.1 顆粒成型機簡介

3.1.1 模壓式顆粒成型機

按照壓模形狀的不同分為平板模顆粒成型機和環板模顆粒成型機，后者應用范圍廣。環模顆粒成型機的工作原理是：傳送機構將粉末狀的草木灰生物質輸送到轉動的環模腔內，在離心力的作用下，環模腔內壁形成一層物料層，由于環模和壓輥之間的相對運動，物料會從環模孔中被擠出，最后根據需求長度切斷。

3.1.2 螺旋式顆粒成型機

螺旋式顆粒成型機是將電機、螺桿、減速器分別安裝在不同水平面個上的折疊式顆粒成型裝備，其工作原理是：電機通過緩沖裝置三角帶電動減速器轉動，減速器通過聯軸器帶動螺桿轉動，物料通過料斗頂端喂入料斗內部，驅動軸旋轉帶動螺桿旋轉使物料受到擠壓力作用，被擠壓的物料通過成型棒料的成型小孔成型，物料在強大的擠壓作用下被擠出小孔，經收集裝置接收擠出的顆粒肥料進而排出機外。

3.1.3 活塞式顆粒成型機

活塞式顆粒成型機一般分為機械式和液壓式兩種，液壓式顆粒成型機由于耗能少，所需擠壓力小，出料方便等優點，應用范圍較廣，其工作原理是：電機啟動后，物料由料斗頂端輸送至料斗內部，驅動軸受驅動部件作用做往復直線運動，并帶動與之相連的活塞在套筒內往復運動，物料在活塞的擠壓作用下被送入成型模內，形成棒料，再經過收集裝置接收并排除機外。

3.2 顆粒機成型工藝優缺點

比較3種顆粒成型機，活塞式顆粒成型機由于工作方式不連續，成型過程復雜，成型時間長，顆粒含水率適中，適用于小型加工企業；螺旋式顆粒成型機工作方式連續，成型過程稍微復雜，顆粒成型困難，適用于小型加工企業；模壓式顆粒成型機制備的顆粒肥含水率較高，單位產量高，較活塞式和螺旋式明顯提高，顆粒承受擠壓能力強，可連續工作，成型過程簡單，物料粉碎程度適中，機器價格適中，是生產草木灰顆粒肥的最佳選擇。

參考文獻

[1] 劉榮厚，牛衛生.生物熱化學轉換技術[M].北京：化學工業出版社，2005：76.

[2] 楊琳.棉花秸稈壓縮成型設備設計與研究[M].北京：農業工程學報，2005：66.

[3] 胡建軍.秸稈顆粒燃料冷態壓縮成型實驗研究及數值模擬[D].遼寧：大連理工大學，2008.