食用菌废菌棒生产机制木炭工艺

郑巧平 王立新

（丽水市农业科学研究院，浙江 丽水 323000）

食用菌废菌棒生产机制木炭工艺

郑巧平 王立新

（丽水市农业科学研究院，浙江 丽水 323000）

食用菌；废弃物；生产木炭；工艺

木炭广泛应用于食品、制药、化工、冶金、国防、农业及环境保护等诸多领域，也是烧烤、火锅、家庭取暖的优质燃料。据有关部门统计，我国工业硅的还原每年需木炭7 000万吨以上，火锅、烧烤约需3 000万吨，部分地区取暖用炭1 500万吨，净化污水用炭500万吨，用于出口的木炭1 000万吨。以前炼制木炭主要原料是砍伐的幼林，而幼林成材期为10～15年，每吨木炭需8吨幼林，对森林的破坏相当严重。

我国政府从可持续发展的高度出发，制订了多项保护和发展生态环境的政策法规，全面禁止乱砍乱伐天然林，严格限制使用天然林土窑烧炭；大力支持利用农林废弃物生产机制木炭，极力倡导机制木炭代替传统木炭的使用，为我国机制木炭的快速发展创造了条件。

1 机制木炭的特点

机制木炭源于日本，经台湾传入大陆。其使用广泛，在餐饮（烧烤、火锅、烤肉等）业作为烧烤用炭，在工业上用于生产二硫化碳和钢铁冶炼等，一般热值为2.30～2.93兆焦/千克，其密度是普通木炭的3倍以上，燃烧充分，灰分明显低于普通木炭。

1.1 环保 利用食用菌废弃料生产，可变废为宝，对保护生态环境有积极意义。

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

1.3 清洁卫生 无烟，无炭头，无火花，燃烧期间残灰自然沉落不飘起。

1.4 形状规则，结构合理，使用方便 长度和大小一致，中空或实心结构，利于燃烧和使用。

1.5 含水量低 机制木炭含水量在5％以内，低于普通木炭。

1.6 绿色能源、清洁环保 燃烧无烟无味，清洁环保，其含硫量、灰分、含氮量等远低于煤炭、石油等，享有“绿煤”的美誉。

1.7 密度增大，储运方便 成型的机制木炭体积小，比重大，密度高，便于加工、储存、运输与使用。

1.8 高效节能 机制木炭碳活性高，燃烧率可达98％以上，灰分3％～6％，仅相当于煤的1/20左右，燃烧后残灰少。

1.9 其他优点 不含化学物质，无毒无异味，无污染，燃烧时间长等。

2 等级分类

2.1 低温炭 其质地疏松，含固定炭量低，机械强度差，主要用于工农业（如炼硅厂）、取暖和火锅等。

2.2 中温炭 其质地比低温炭紧密，含固定炭略高于低温炭，主要用于烧烤；也可以用于工农业、取暖及火锅等。

2.3 高温炭 由高温炉烧炼而成，其质地硬实，能沉于水，敲打时能发出金属声音，它的固定炭含量高，灰分少，燃烧时无烟，耐烧度是低温炭的3倍，是中温炭的2倍，适用于一切用炭的场合，特别是用于高档烧烤，也可供出口。

出口欧美、日本的机制炭标准参数为：发热量2.93兆焦/千克，固定炭含量90％，氧37.4％，氢5.27％，硫0.05％，氮0.14％，灰分1.81％，含水量4％。

3 质量要求

3.1 长度 机制木炭装箱长度要在5厘米以上，以纸箱长度为限。

3.2 直径 目前国内大部分机制炭设备厂家采用5厘米直径成型套标准，所以成品炭直径在4厘米以下，以3.3～3.8厘米为最佳。

3.3 结构和色泽 （1）表面颜色。从外表看木炭为亮黑色，如果颜色发乌，敲击声音不够清脆，说明含水量超标。（2）断面颜色。将炭折断观察断面颜色应为清纯的黑色，如有发黄现象，说明杂质太多，含灰分量超标；或是炭化时间不足。有烟味，有烟味的木炭对食品加工业、蚊香生产等行业有一定影响。（3）木炭包层。机制木炭表面和内孔包裹的一层黑亮坚硬的炭膜，其硬膜越厚，炭的硬度和品质越好。（4）硬度。两块机制木炭碰撞，能发出清脆的金属音，硬度强。（5）裂纹。机制木炭允许有少量裂纹。

4 生产工艺

基质配制：50％食用菌废菌棒，50％木屑。工艺流程：原料选择—烘干—粉碎—压型—锻烧—包装。

4.1 原料选择 木屑最好以杉木屑为主，松木屑为辅，也可掺入少量杂木、废木材、板皮、树皮、粗刨花、小木块等木质原料的粉碎屑，比例不能超过30％。

竹屑因水分要求在4％以下才能制棒，烘干难度较大，需进行二次烘干；且竹屑颗粒硬度较高，对机械的内套、螺杆损耗大，不适单独制棒。宜用竹屑、木屑、食用菌废弃物混合制棒。

利用食用菌废菌棒替代木屑生产机制木炭，其比例不得超过原料的50％。

4.2 烘干设备 基质含水量在30％的条件下，一套HGJ-12型烘干机可配合10台制棒机生产，其烘干能力可达到每小时2.4 吨；基质含水量在8％～10％之间。建议用12台制棒机，每小时制棒量达2 吨，以降低烘干机资金投入，节约烘干燃料、人工、场地等费用。

4.3 炭化炉窑 按机制木炭质量要求，应该使用炭化炉窑煅烧，一般每窑炭化时间为5天，每天进出11窑，应配置炭化炉窑55只。

4.4 生产人员配备 按一个班配备，每班配备22人，一般每天2班。其中烘干机操作与木屑上料3人（轮换工作），机手8人（包括检棒、叠棒、装车），木料粉碎及搬运工2人，机修工1人（协助叠棒、装车、进出窑），烧窑和进、出窑工人4人，木炭分捡装箱入库工4人。

5 机制木炭包装箱

5.1 内销纸箱 每只包装箱装15千克木炭，1吨木炭需67只纸箱，每只纸箱为1.5元，1吨内销木炭的纸箱费用为100.5元。

5.2 出口纸箱 每只包装箱装10千克木炭，1吨木炭为100只纸箱，每只纸箱为1.5元，1吨外销木炭的纸箱费用为150元。