工人師傅正在整理炭塊成品

秸稈炭是指以玉米秸稈、玉米心、樹枝、樹葉、鋸末等農(nóng)作物為原料做成的炭，常被稱作“機(jī)制炭”、“木炭”，是一種新興的燃料。

這個機(jī)器吃秸稈，輸出的不是霧霾而是秸稈炭。

現(xiàn)場|經(jīng)4道關(guān)可變秸稈炭，預(yù)計年處理量可達(dá)10萬噸

昨日，記者來到了位于汝陽縣陶營鎮(zhèn)的洛陽亞天實業(yè)有限公司，一組制炭爐“屹立”在成片的玉米秸稈和煙稈后面。

“秸稈要變成炭需要4道程序。”據(jù)工作人員介紹，首先，抓草機(jī)要將秸稈放入振動篩內(nèi)，去除雜物。記者注意到，振動篩是鐵制的，遠(yuǎn)觀像是一個大抽屜，不過，“抽屜”底部密密麻麻且均勻分布著小圓洞，以便雜物漏出。第二步，經(jīng)篩選后的秸稈會進(jìn)入烘干箱，除掉水分，這一過程需要兩個小時；第三步，“脫水”后的秸稈會被抓草機(jī)放入料斗、送到進(jìn)料口，進(jìn)入制炭爐；第四步，利用干餾技術(shù)（即固體或有機(jī)物在隔絕空氣條件下加熱分解的反應(yīng)），對秸稈進(jìn)行加熱炭化。完成了炭化，炭化爐內(nèi)的攪龍會將炭粉分離，并經(jīng)出料口出來。

“加熱到一定溫度后，秸稈會自然分解成水、炭和煤氣，這是秸稈制炭所用的原理。”工作人員介紹，目前，他們會將煤氣點燃處理，分解成水和二氧化碳，避免空氣污染。

傳統(tǒng)的秸稈制炭的技術(shù)在國內(nèi)早已有之，但傳統(tǒng)的工藝需要先對秸稈進(jìn)行粉碎、壓塊后才能炭化，其間需要耗費大量的電力和人力，而如今可以直接將秸稈炭化，降低了能源、人力和時間成本。

此外，目前國內(nèi)企業(yè)使用的制炭傳統(tǒng)技術(shù)，很多都是“小打小鬧”，而該技術(shù)一年預(yù)計可處理10萬噸秸稈，實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)。

起源|霧霾困擾，刺激他向秸稈再利用技術(shù)發(fā)起挑戰(zhàn)

記者了解到，該技術(shù)的發(fā)明者是洛陽市民間發(fā)明家——54歲的陶予敏，他也是該企業(yè)的負(fù)責(zé)人之一。

陶予敏是關(guān)林辦事處練莊村人，1981年畢業(yè)于洛陽大學(xué)化學(xué)系，1983年，他辭去初中化學(xué)教師的工作，辦起化工廠。工作之余，“閑不住”的他一心撲在發(fā)明創(chuàng)造上。40年來，他獲得了20多項國家專利，包括煤氣渦輪發(fā)電機(jī)、三堿脫硫、小型內(nèi)燃動力發(fā)電機(jī)組等，其中不少已轉(zhuǎn)化成了生產(chǎn)力。

陶予敏說，之所以發(fā)明這臺制炭爐，還要從2009年秋天說起。當(dāng)時，他開車到鄭州辦事，看到高速路沿途“秸稈焚燒”的現(xiàn)象比比皆是。“路段被濃濃的煙霧籠罩，個別路段長達(dá)幾十米能見度很低，嚴(yán)重影響行車安全。”陶予敏回憶說，這一場景，深深“刺激”了他。陶予敏說，自己是一個“愛琢磨”的人，他決定向農(nóng)作物秸稈的處理領(lǐng)域發(fā)起挑戰(zhàn)。

艱辛|做了20多個設(shè)備才成功，成功后比中彩票還高興

2010年，為了尋找突破口，陶予敏便“四處取經(jīng)”，先后到駐馬店、濟(jì)源等多個地方的秸稈處理廠考察。他發(fā)現(xiàn)，除了傳統(tǒng)的將秸稈還田作肥料，秸稈氣化、熱解發(fā)電作燃料外，部分企業(yè)還在嘗試使用秸稈制炭技術(shù)，但是多數(shù)企業(yè)都存在規(guī)模小、能耗大、產(chǎn)量低、成本高、效益差的問題，企業(yè)生存主要依靠政府補(bǔ)貼，陶予敏決定以此為“切入口”進(jìn)行研究。

經(jīng)過3個月時間的學(xué)習(xí)研究，陶予敏研究出第一臺小型秸稈制炭機(jī)，花費10萬元，可試用之后，雖然能順利將秸稈轉(zhuǎn)化成炭，但出來的秸稈炭含量太低，怎么也點不著。

2011年3月，陶予敏又投入30余萬，再一次研制出一臺機(jī)器，從外觀來看，出爐的炭確實比較好，可依然是熱量低，利用效果不好。

2012年10月，一臺大型三孔窯秸稈制炭設(shè)備“問世”了，此次研制歷時四個月，投入100余萬元，讓陶予敏欣慰的是，出爐的炭質(zhì)量較高。但另一個問題來了，該設(shè)備操作復(fù)雜，浪費人工，經(jīng)濟(jì)效益未達(dá)到預(yù)期，無奈只好舍棄，而這已經(jīng)是陶予敏發(fā)明的第14臺機(jī)器了。“我經(jīng)常搞發(fā)明創(chuàng)造，對于失敗早就習(xí)慣了，所以也從未想過放棄。”陶予敏說。

2013年初，陶予敏終于開發(fā)出了大型智能化秸稈制炭爐實驗爐，且經(jīng)檢驗，炭質(zhì)量良好，成本、經(jīng)濟(jì)效益均達(dá)到預(yù)期。從2010年到2013年，3年間，陶予敏已經(jīng)做了20多個秸稈制炭爐。“當(dāng)實驗爐實驗成功的時候，我比中彩票還高興，中彩票靠的是運氣，幾乎沒有付出，而發(fā)明創(chuàng)造不一樣，投入了太多的辛苦。”

效果|能實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，促進(jìn)農(nóng)民增收

記者了解到，實驗后期，河南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授閆焉服、清華大學(xué)博士后也參與其中，主要負(fù)責(zé)設(shè)備的優(yōu)化。據(jù)閆教授介紹，保守計算，該技術(shù)的投入產(chǎn)出比例為1：5，也就是說，5噸秸稈可以產(chǎn)1噸秸稈炭，而秸稈炭可以用到冶金（煉鐵還原劑、煉鋁用電極、鋼錠保溫劑等），化工（用于生產(chǎn)二硫化碳、碳化鈣、四氯化碳、木炭干燥劑、炸藥、蚊香等），建筑（混凝土特殊填料、絕緣材料、耐火材料等）等多個領(lǐng)域，市場前景廣闊。

“預(yù)計一噸秸稈炭的產(chǎn)值能達(dá)到500元左右，利潤率不低于50%。”閆教授說，按照該設(shè)備一年處理10萬噸秸稈的能力來算，一年可產(chǎn)秸稈炭2萬噸，產(chǎn)值能達(dá)到1000萬元，利潤不低于500萬。

此外，據(jù)介紹，兩年來，該企業(yè)共接收了3萬余噸秸稈，解決了汝陽縣三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的秸稈回收問題，其中，陶營鎮(zhèn)就是其中一個。據(jù)該鎮(zhèn)紀(jì)委書記韓濤介紹，該鎮(zhèn)大約有4萬畝地，每年秸稈產(chǎn)生量約為2萬噸。往年，為了秸稈禁燒，他們要花費大量的人力物力，只清運費就要花去120萬元左右，收集之后，再送到電廠或者大型養(yǎng)殖場，這中間的收益微乎其微，只能“抵消”運輸費用。

從前年開始，農(nóng)戶們除了自家用一部分秸稈做肥料外，大多都會送到洛陽亞天實業(yè)有限公司，其中，每噸秸稈的收購費為120元，煙稈的收購價為每噸80元，不僅解決了秸稈的再利用問題，還增加了農(nóng)戶的收入。

計劃 |充分利用副產(chǎn)品，拉長產(chǎn)業(yè)鏈

據(jù)介紹，該設(shè)備在產(chǎn)出秸稈炭的同時，還可以產(chǎn)生大量煤氣，同時還可以提煉出木質(zhì)酸、木焦油、碳酸鉀等，可回收用于制作化肥、燃油等。

據(jù)閆教授介紹，1噸秸稈可生產(chǎn)出300立方米的優(yōu)質(zhì)煤氣，按照優(yōu)質(zhì)煤氣市場價0.8元／立方米計算，產(chǎn)值約240元；另外，一噸秸稈還可產(chǎn)出20千克的木焦油，按照市場價3000元／噸計算，價值約為60元，市場前景同樣廣闊。

閆教授說，今年，他們計劃進(jìn)一步完善現(xiàn)有工藝，將秸稈副產(chǎn)品煤氣、木焦油和木質(zhì)酸充分利用，逐步拉長產(chǎn)業(yè)鏈，擴(kuò)大收入，增大效益。“屆時，每噸秸稈炭的產(chǎn)值將達(dá)到1200元左右，收益不低于600元。”閆焉服表示。“目前，洛陽市已有一些企業(yè)在嘗試?yán)媒斩捴铺考夹g(shù)，但實現(xiàn)規(guī)模化、智能化的，該企業(yè)還是第一個，為秸稈再利用增加了新的途徑，有利于環(huán)境的保護(hù)、優(yōu)化。”