食用菌產(chǎn)業(yè)是一個非常獨(dú)特的產(chǎn)業(yè)，是新興起的依靠生物技術(shù)提供營養(yǎng)豐富的優(yōu)質(zhì)食品。是典型的“白色農(nóng)業(yè)”。如何把食用菌產(chǎn)業(yè)滅菌環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗，省工、省時提高培養(yǎng)料的正品率。增加產(chǎn)值，是廣大食用菌同行共同關(guān)注和期待的心愿。筆者從上世紀(jì)70年代末開始從事食用菌產(chǎn)業(yè)。前后10年間，先后使用過傳統(tǒng)的滅菌灶、箱、桶和常壓鍋爐。實(shí)踐中證明，這些菌設(shè)施的共同特點(diǎn)是：溫度及滅菌效果不穩(wěn)定，加水或火不旺時，溫度明顯下降，平均滅菌合格率90％左右，能耗高，滅菌耗能煤料比(干料)1：2.5～1：3，值班時間長，通常1晝夜。概括地講是依靠耗能費(fèi)工，打“消耗戰(zhàn)”，完成滅菌環(huán)節(jié)，致使生產(chǎn)成本居高不下。本人從那時起就潛心于食用菌滅菌灶的創(chuàng)新研究，歷經(jīng)20多個春秋的難關(guān)攻堅，現(xiàn)成功研究出符合國家環(huán)保要求適用于工廠化生產(chǎn)，比傳統(tǒng)縮短16h以上，值班和耗能時間節(jié)能省工80％，滅菌效果非常可靠的“食用菌保溫滅菌灶” (以下簡稱“保溫滅菌灶”)獲國家專利，專利號：200720123717.0。以保溫滅菌創(chuàng)新技術(shù)取代了傳統(tǒng)“耗能穩(wěn)溫”的滅菌方法。
1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
1．1 建造材料
加熱器：用戶按圖找焊工焊接，數(shù)量多的基地縣可委托加工單位制作。爐排、爐臺板(鐵板)、適量的磚(不能用水泥泥磚和沙磚)、沙(青沙、黃沙、河沙均可)、水泥、石灰(粉)、進(jìn)出料活動保溫門(按技術(shù)資料要求制作)。
1．2 總體結(jié)構(gòu)
集供熱、消煙除塵、儲熱、保溫系統(tǒng)為一體。自動水位顯示加水箱(磚砌)排氣管、測溫孔、活動控溫板、除塵孔等。
1．3 灶型容積
2 供熱系統(tǒng)
2．1 灰糟設(shè)置
灰糟置于爐排之下，寬與爐排相等，深度以70cm為度。
2．2 爐排規(guī)格
爐排尺寸是經(jīng)過灶體容積、容料量。小時耗煤量和所需升溫的時間換算出來的。爐條空距根據(jù)各地燃料種類決定，煙煤2cm～2.5cm，無煙煤1.5cm，燒柴1cm，長度比加熱器短25cm。
2．3 常壓加熱器
加熱器采用普通鐵板。管道最好用無縫鋼管，規(guī)格根據(jù)灶的容積換算，它既代替了爐堂又是盛水的容器，取代傳統(tǒng)的鐵鍋或鐵箱，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，經(jīng)久耐用，熱效率是傳統(tǒng)鐵鍋或鐵箱的2.5倍。
2．4 燃料的燃燒與利用
2．4．1燃料的燃燒
該灶所用的燃料以煤為主要燃料，它是根據(jù)煤的元素組成而設(shè)計的。進(jìn)氧量與煤相匹配。決定熱效率的高低，不僅要有合理的受熱面，而且與燃燒溫度有密切的關(guān)系。該灶燃燒火焰成麥黃色時溫度最高，煤中的可燃燒物質(zhì)有固定碳、氫、有機(jī)硫、黃礦鐵硫，為使氫、硫得到充分燃燒，以此達(dá)到提高熱量。
2．4．2 熱量利用
爐堂主火用于加熱器產(chǎn)生蒸汽為培養(yǎng)料增溫提供主要熱量，尾火及高溫?zé)煔饨?jīng)灶壁多級“弓”字型的煙道行程轉(zhuǎn)換為灶壁儲藏?zé)?，為封火后穩(wěn)定培養(yǎng)料溫度準(zhǔn)備了充足的后備熱源。有效保證灶內(nèi)溫度的穩(wěn)定性，并且在升溫階段中灶壁不但不吸附蒸汽熱。還釋放出相應(yīng)的輻射熱。形成雙重?zé)醾鬟f傳熱，從而達(dá)到升溫快，更節(jié)能、省時。
3 消煙除塵系統(tǒng)
煙與塵是2種不同的物質(zhì)，黑煙是煤揮發(fā)分中的可燃物未得到充分燃燒。一氧化碳含量高所致。塵是煤中不燃燒灰分物質(zhì)，隨高溫?zé)煔獾臎_力作用，帶入空中排放。本灶消煙、尾火是經(jīng)過主燃室和副燃室2級充分燃燒后，達(dá)到消煙的目的。從排煙觀測，基本成無煙狀態(tài)，除塵是借助副燃室的煙氣逆行力將塵沉降，進(jìn)行1級除塵。再經(jīng)“弓”字型煙道借用煙氣的橫走向使塵自沉，進(jìn)行2級除塵。所以既不耗電能又不需安裝除塵設(shè)備，依靠灶體的科學(xué)結(jié)構(gòu)自動除塵。煙塵排放值大大優(yōu)于1類區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)。
4 儲熱系統(tǒng)
4．1底部儲熱
加熱器左、右、后3方設(shè)有適度的空間，稱為儲熱間０。加熱器底部與儲熱間底部成l水平線，加熱器外殼散發(fā)的熱量儲藏于儲熱問。預(yù)熱灶底，對減少灶內(nèi)培養(yǎng)料上下溫差起著重要物理作用。
4．2 灶壁儲熱
爐堂排出的尾火熱量占總耗能熱量的28％左右，這部份熱量經(jīng)主、副燃室，至“弓”字型多級煙道。絕大部份熱量被灶壁吸附，以1口8m3中型灶為例煙氣形成長達(dá)22.5m。依次吸熱，轉(zhuǎn)換為灶壁儲藏?zé)?。把排煙溫度降到最低點(diǎn)。經(jīng)測試，料溫80℃以下時。排煙溫度與料溫基本相等。封火時，煙溫僅高于料溫12℃。平均排煙溫度不到80℃。還有容易引起人們產(chǎn)生疑點(diǎn)的奧秘，封火后不耗燃料為何溫度還能上升1℃～2℃，其原理封火時，灶壁溫度略高于料溫，這時灶壁開始釋放部分熱量加熱灶內(nèi)飽和蒸氣，使料溫與灶壁溫度保持平衡。所以封火后料溫不但不降，反還會上升1℃～2℃。
5 保溫系統(tǒng)
保溫系統(tǒng)包括灶壁保溫層、底部儲熱間、頂部保溫層，進(jìn)出料活動保溫門，均利用了強(qiáng)有力的保溫方法。它對穩(wěn)定料溫、灶壁儲藏?zé)?、培養(yǎng)料的內(nèi)在溫度。阻止灶壁儲熱散發(fā)起著關(guān)鍵性的作用。
6 保溫滅菌技術(shù)指標(biāo)參數(shù)
6．1 耗能標(biāo)準(zhǔn)
1 000kg(干料/標(biāo)準(zhǔn)煤)70kg～80kg。
6．2 溫度穩(wěn)定值
封火后12h內(nèi)料溫平均值98℃～100℃。以后每小時下降0.3℃～1℃。
6．3 滅菌耗工量
每滅菌灶1人值班4h～6h(1人也可燒多灶)。
6．4 升溫階段溫度穩(wěn)定值
中途加水不降溫。
6．5 滅菌合格率
封火后保溫18h，滅菌合格率100％。
6．6 環(huán)保參數(shù)
煙氣排放濃度(mk·m－3)<100，煙氣黑度級(林格曼級)<1級。
7 保溫滅菌技術(shù)的定義與可靠性
7．1 保溫滅菌的定義
保溫滅菌灶是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的一項食用菌產(chǎn)業(yè)的一項創(chuàng)新技術(shù)，該灶的核心技術(shù)：料溫達(dá)到計時溫度時不需繼續(xù)“耗能穩(wěn)溫”滅菌，利用穩(wěn)定內(nèi)在溫度的熱力作用，完成滅菌環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的滅菌灶、滅菌箱、滅菌桶以及常壓鍋爐、料溫達(dá)到計時溫度時，必須繼續(xù)耗能穩(wěn)溫、高壓鍋爐必須耗能穩(wěn)壓。顯然形成了保溫滅菌類別和耗能穩(wěn)溫滅菌的類別。
7．2 保溫滅菌技術(shù)的物理因素
食用菌培養(yǎng)料滅菌是最關(guān)鍵的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，它關(guān)系到整灶培養(yǎng)料的成敗，物理滅菌是利用溫度因素的熱力作用。殺滅原料中的細(xì)菌和芽孢。滅菌效果取決于溫度的穩(wěn)定性能和相應(yīng)的時間，保溫滅菌技術(shù)在升溫階段中途加水不降溫，使溫度“一根筍”地直線上升，封火后溫度始終高于傳統(tǒng)滅菌溫度，不僅滅菌效果達(dá)100％，而且它提高了粗纖維的軟化程度，從而減少了菌絲對營養(yǎng)份的分解過程，同等條件下，提前3d～5d滿袋，相應(yīng)還可提高產(chǎn)量和質(zhì)量。
7．3 實(shí)踐應(yīng)用效果
開縣人民政府對本項目的示范應(yīng)用，高度重視，推行一補(bǔ)一免的辦法：(1)由政府補(bǔ)償技術(shù)使用費(fèi)； (2)免讓栽培戶使用技術(shù)的辦法，實(shí)現(xiàn)“科技資源共享”，從而使菇農(nóng)自覺地去舊建新，全縣推廣面已達(dá)到75％。經(jīng)過120萬袋實(shí)踐應(yīng)用表明，與傳統(tǒng)相比，減少16h以上的值班耗能時間，節(jié)能省工80％，滅菌合格率100％，領(lǐng)導(dǎo)和用戶雙滿意。
8 結(jié)語
保溫滅菌技術(shù)是一項適合我國國情和產(chǎn)業(yè)需要，超前的創(chuàng)新技術(shù)，它解決了長期以來食用菌滅菌環(huán)節(jié)普遍存在的：能耗大、值班工作時間長、滅菌效果不穩(wěn)定、煙塵排濃度高和灶體不耐用的難題。是一項成熟可行的創(chuàng)新技術(shù)，由于發(fā)明人水平有限。本項目難免有不足之處，在此，敬請廣大專家、學(xué)者同行提出寶貴意見，以利于它更好地為食用菌產(chǎn)業(yè)節(jié)能、降耗、減排，為農(nóng)業(yè)增效，菇農(nóng)增收作貢獻(xiàn)。（作者：廖昌國 摘自：中國食用菌）
1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
1．1 建造材料
加熱器：用戶按圖找焊工焊接，數(shù)量多的基地縣可委托加工單位制作。爐排、爐臺板(鐵板)、適量的磚(不能用水泥泥磚和沙磚)、沙(青沙、黃沙、河沙均可)、水泥、石灰(粉)、進(jìn)出料活動保溫門(按技術(shù)資料要求制作)。
1．2 總體結(jié)構(gòu)
集供熱、消煙除塵、儲熱、保溫系統(tǒng)為一體。自動水位顯示加水箱(磚砌)排氣管、測溫孔、活動控溫板、除塵孔等。
1．3 灶型容積
2 供熱系統(tǒng)
2．1 灰糟設(shè)置
灰糟置于爐排之下，寬與爐排相等，深度以70cm為度。
2．2 爐排規(guī)格
爐排尺寸是經(jīng)過灶體容積、容料量。小時耗煤量和所需升溫的時間換算出來的。爐條空距根據(jù)各地燃料種類決定，煙煤2cm～2.5cm，無煙煤1.5cm，燒柴1cm，長度比加熱器短25cm。
2．3 常壓加熱器
加熱器采用普通鐵板。管道最好用無縫鋼管，規(guī)格根據(jù)灶的容積換算，它既代替了爐堂又是盛水的容器，取代傳統(tǒng)的鐵鍋或鐵箱，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，經(jīng)久耐用，熱效率是傳統(tǒng)鐵鍋或鐵箱的2.5倍。
2．4 燃料的燃燒與利用
2．4．1燃料的燃燒
該灶所用的燃料以煤為主要燃料，它是根據(jù)煤的元素組成而設(shè)計的。進(jìn)氧量與煤相匹配。決定熱效率的高低，不僅要有合理的受熱面，而且與燃燒溫度有密切的關(guān)系。該灶燃燒火焰成麥黃色時溫度最高，煤中的可燃燒物質(zhì)有固定碳、氫、有機(jī)硫、黃礦鐵硫，為使氫、硫得到充分燃燒，以此達(dá)到提高熱量。
2．4．2 熱量利用
爐堂主火用于加熱器產(chǎn)生蒸汽為培養(yǎng)料增溫提供主要熱量，尾火及高溫?zé)煔饨?jīng)灶壁多級“弓”字型的煙道行程轉(zhuǎn)換為灶壁儲藏?zé)?，為封火后穩(wěn)定培養(yǎng)料溫度準(zhǔn)備了充足的后備熱源。有效保證灶內(nèi)溫度的穩(wěn)定性，并且在升溫階段中灶壁不但不吸附蒸汽熱。還釋放出相應(yīng)的輻射熱。形成雙重?zé)醾鬟f傳熱，從而達(dá)到升溫快，更節(jié)能、省時。
3 消煙除塵系統(tǒng)
煙與塵是2種不同的物質(zhì)，黑煙是煤揮發(fā)分中的可燃物未得到充分燃燒。一氧化碳含量高所致。塵是煤中不燃燒灰分物質(zhì)，隨高溫?zé)煔獾臎_力作用，帶入空中排放。本灶消煙、尾火是經(jīng)過主燃室和副燃室2級充分燃燒后，達(dá)到消煙的目的。從排煙觀測，基本成無煙狀態(tài)，除塵是借助副燃室的煙氣逆行力將塵沉降，進(jìn)行1級除塵。再經(jīng)“弓”字型煙道借用煙氣的橫走向使塵自沉，進(jìn)行2級除塵。所以既不耗電能又不需安裝除塵設(shè)備，依靠灶體的科學(xué)結(jié)構(gòu)自動除塵。煙塵排放值大大優(yōu)于1類區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)。
4 儲熱系統(tǒng)
4．1底部儲熱
加熱器左、右、后3方設(shè)有適度的空間，稱為儲熱間０。加熱器底部與儲熱間底部成l水平線，加熱器外殼散發(fā)的熱量儲藏于儲熱問。預(yù)熱灶底，對減少灶內(nèi)培養(yǎng)料上下溫差起著重要物理作用。
4．2 灶壁儲熱
爐堂排出的尾火熱量占總耗能熱量的28％左右，這部份熱量經(jīng)主、副燃室，至“弓”字型多級煙道。絕大部份熱量被灶壁吸附，以1口8m3中型灶為例煙氣形成長達(dá)22.5m。依次吸熱，轉(zhuǎn)換為灶壁儲藏?zé)?。把排煙溫度降到最低點(diǎn)。經(jīng)測試，料溫80℃以下時。排煙溫度與料溫基本相等。封火時，煙溫僅高于料溫12℃。平均排煙溫度不到80℃。還有容易引起人們產(chǎn)生疑點(diǎn)的奧秘，封火后不耗燃料為何溫度還能上升1℃～2℃，其原理封火時，灶壁溫度略高于料溫，這時灶壁開始釋放部分熱量加熱灶內(nèi)飽和蒸氣，使料溫與灶壁溫度保持平衡。所以封火后料溫不但不降，反還會上升1℃～2℃。
5 保溫系統(tǒng)
保溫系統(tǒng)包括灶壁保溫層、底部儲熱間、頂部保溫層，進(jìn)出料活動保溫門，均利用了強(qiáng)有力的保溫方法。它對穩(wěn)定料溫、灶壁儲藏?zé)?、培養(yǎng)料的內(nèi)在溫度。阻止灶壁儲熱散發(fā)起著關(guān)鍵性的作用。
6 保溫滅菌技術(shù)指標(biāo)參數(shù)
6．1 耗能標(biāo)準(zhǔn)
1 000kg(干料/標(biāo)準(zhǔn)煤)70kg～80kg。
6．2 溫度穩(wěn)定值
封火后12h內(nèi)料溫平均值98℃～100℃。以后每小時下降0.3℃～1℃。
6．3 滅菌耗工量
每滅菌灶1人值班4h～6h(1人也可燒多灶)。
6．4 升溫階段溫度穩(wěn)定值
中途加水不降溫。
6．5 滅菌合格率
封火后保溫18h，滅菌合格率100％。
6．6 環(huán)保參數(shù)
煙氣排放濃度(mk·m－3)<100，煙氣黑度級(林格曼級)<1級。
7 保溫滅菌技術(shù)的定義與可靠性
7．1 保溫滅菌的定義
保溫滅菌灶是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的一項食用菌產(chǎn)業(yè)的一項創(chuàng)新技術(shù)，該灶的核心技術(shù)：料溫達(dá)到計時溫度時不需繼續(xù)“耗能穩(wěn)溫”滅菌，利用穩(wěn)定內(nèi)在溫度的熱力作用，完成滅菌環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的滅菌灶、滅菌箱、滅菌桶以及常壓鍋爐、料溫達(dá)到計時溫度時，必須繼續(xù)耗能穩(wěn)溫、高壓鍋爐必須耗能穩(wěn)壓。顯然形成了保溫滅菌類別和耗能穩(wěn)溫滅菌的類別。
7．2 保溫滅菌技術(shù)的物理因素
食用菌培養(yǎng)料滅菌是最關(guān)鍵的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，它關(guān)系到整灶培養(yǎng)料的成敗，物理滅菌是利用溫度因素的熱力作用。殺滅原料中的細(xì)菌和芽孢。滅菌效果取決于溫度的穩(wěn)定性能和相應(yīng)的時間，保溫滅菌技術(shù)在升溫階段中途加水不降溫，使溫度“一根筍”地直線上升，封火后溫度始終高于傳統(tǒng)滅菌溫度，不僅滅菌效果達(dá)100％，而且它提高了粗纖維的軟化程度，從而減少了菌絲對營養(yǎng)份的分解過程，同等條件下，提前3d～5d滿袋，相應(yīng)還可提高產(chǎn)量和質(zhì)量。
7．3 實(shí)踐應(yīng)用效果
開縣人民政府對本項目的示范應(yīng)用，高度重視，推行一補(bǔ)一免的辦法：(1)由政府補(bǔ)償技術(shù)使用費(fèi)； (2)免讓栽培戶使用技術(shù)的辦法，實(shí)現(xiàn)“科技資源共享”，從而使菇農(nóng)自覺地去舊建新，全縣推廣面已達(dá)到75％。經(jīng)過120萬袋實(shí)踐應(yīng)用表明，與傳統(tǒng)相比，減少16h以上的值班耗能時間，節(jié)能省工80％，滅菌合格率100％，領(lǐng)導(dǎo)和用戶雙滿意。
8 結(jié)語
保溫滅菌技術(shù)是一項適合我國國情和產(chǎn)業(yè)需要，超前的創(chuàng)新技術(shù)，它解決了長期以來食用菌滅菌環(huán)節(jié)普遍存在的：能耗大、值班工作時間長、滅菌效果不穩(wěn)定、煙塵排濃度高和灶體不耐用的難題。是一項成熟可行的創(chuàng)新技術(shù)，由于發(fā)明人水平有限。本項目難免有不足之處，在此，敬請廣大專家、學(xué)者同行提出寶貴意見，以利于它更好地為食用菌產(chǎn)業(yè)節(jié)能、降耗、減排，為農(nóng)業(yè)增效，菇農(nóng)增收作貢獻(xiàn)。（作者：廖昌國 摘自：中國食用菌）
