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“物理生物频谱场烟草仓储杀虫机”可行性研究报告

时间:2010-09-10 22:38:52  来源:武汉中和(集团)物理生态技术应用有限公司  作者:王良国

 

一、      
1、项目的主要内容及意义
烟草商品是一种特殊的消费品,当人们燃吸的时候,它对人体有兴奋神经的作用,满足人们生活工作等,在一定环境条件下的需要。因此烟草商品是一种有用的东西。但它同时对健康也有副作用,这是烟草商品所本身固有应用特性。
烟草是一种植物商品,它从种植到仓储到成品烟产品有一个生产到仓储保管再到成品的过程。在这个过程中田间生产和仓储保管是至关重要的,在田间生产中,好的烟草不但本身品质好,同时应形成无毒生产机制和无虫害破坏烟叶,因此整个烟草从种植到仓储都必须回避有毒生产和防治烟草害虫工作。
在我国烟草生产中由于种植品种结构单一,长期实行连作,以化学农药防治为主,导致烟草品种抗性逐渐衰退,次要病虫害上升为主要病虫害,病虫害的抗药性增强,烟叶农药残留等严重后果,致使病虫对烟草的危害有逐渐加重的趋势,制约了烟草农业的可持续发展。然而,在烟草仓储病虫害防治方面,目前国内普遍采用磷化铝作为熏蒸剂,磷化铝的价格比较便宜,但毒性比较高,在操作上危险系数也比较高,在潮湿的环境下,如操作不当,极易造成火灾,带来极大的经济损失。
针对这种情况,武汉中和物理生态技术应用有限公司王良国先生潜心研制的“物理生物频谱场烟草仓储杀虫机”采用物理电磁光学生物效应,能安全有效的灭杀烟草中的烟草甲和烟草粉斑螟等鞘翅目类及鳞翅目类害虫。该设备不但杀虫时间短、杀伤力强,不受天气变化影响,无毒无味,对人畜无害;而且解决了传统化学药剂灭杀对烟草造成的污染。提升了烟草的质量。
2、主要用途及应用范围
   烟叶仓储害虫主要有烟草甲、大谷盗、赤拟谷盗、烟草粉螟、米缟螟、亚麻夜蛾、蝼蛄、 金针虫、地老虎、金龟子等,分属于鞘翅目及鳞翅目,其中以烟草甲、烟草粉螟两种害虫对烟叶及卷烟成品的危害最大。烟草甲为世界性害虫,在我国各烟区均有发生,除为害仓储烟叶、卷烟、雪茄烟等外,也可为害药材、茶叶、干果、种子、谷物等。烟草甲在我国中部地区每年发生3~6代,南部气温较高地区可达7~8代。越冬代成虫于5月中下旬出现盛期,第1代、第2代成虫发生盛期在7月中下旬及8月下旬。成虫具有假死性,较少取食烟叶,但可咬破烟叶、卷烟等形成孔洞造成经济损失。幼虫畏光,对烤烟、晒烟、香料烟、烟草种子,卷烟均可取食为害。幼虫孵化后一般先蛀入烟梗后取食烟叶,并排出大量的粪便,致使烟叶及卷烟的品质下降。烟草粉螟在我国各烟区也均有发生,除为害仓储烟叶、卷烟等外,也为害干果、小麦、面粉等。烟草粉螟每年发生2~3代,幼虫越冬,每年5月上旬成虫大量羽化产卵。主要以幼虫为害烟叶等。叶片被蛀后呈大小不一的孔洞,成虫在各种包装物、烟叶皱褶内结茧化蛹。烟草粉螟主要在含水量较高的高中档烟叶中,往往在烟包内的表层及上层烟叶中数量较多,受害也较为严重。
    从烟草甲和粉斑螟的生长过程来看,只要对烟草甲和粉斑螟的成虫和幼虫两个阶段的任一阶段有效的灭杀即可达到防治的作用。“物理生物频谱场烟草仓储杀虫机”是一种波谱场合成高频波场二者综合而成的设备,主要用于对害虫成虫期的有效灭杀,形成破坏害虫生长过程中成虫期这一环节。光谱波场作用效果为光谱变化诱虫和光力线直接杀伤害虫眼睛及翅展结合部位,形成直接诱杀效果;合成波谱场作用效果为超低频到高频大频带范围诱虫及近场神经损伤窒息杀灭;从而对烟草中的病虫害形成有效的防治作用。由此可见,“物理生物频谱场烟草仓储杀虫机”可广泛应用于烟田及烟草仓库的管理中。
3、技术应用创新
1989年,王良国(原中科院武汉物理研究所高级工程师,湖北省葛店经济技术开发区中科物理新技术应用有限公司董事长,现公司总工程师、项目技术负责人)应邀参加联合国粮食局农组织国际学术会议,会中主要讨论了化学农业的危害及如何用新办法取代化学农业的方向性问题。十余年来,王良国潜心研究将物理学的电磁光学原理应用于烟草、粮食仓储业,提出了用物理方法取代化学熏蒸方法的新构想。在研发工作取得阶段性成果的基础上,武汉 中和物理生态技术应用有限公司又加大了科研科研资金的投入,使该项目进入中试和产业化阶段。
2000年4月,湖北省鄂州市粮食局葛店粮站100万斤小麦叁号仓库进行实验,取得圆满的成功。(湖北省鄂州市粮食局葛店粮站100万斤小麦叁号仓库实验数据)
2000年8月,在国家粮食储备局广山亿斤粮库壹拾肆号540万斤粮库进行了试验,其效果达到化学药物熏蒸效果。(见附件:国家粮食储备局广山亿斤粮库壹拾肆号仓库540万斤稻谷实验数据)
2001年6月,武汉市东西湖粮食局额头湾粮库(100万斤稻谷仓库)葛店粮站(100万斤小麦仓库)进行实验,取得圆满的成功。(见附件:武汉市东西湖粮食局额头湾粮站粮库实验数据)
2001年8月至10月,国家粮食储备局荆门响岭440万斤粮库进行了试验,取得成功(见附件:国家粮食储备局响岭亿斤9-1号仓400万斤稻谷实验数据)
实验表明,本项目从应用技术上已达到化学药物熏蒸对烟草、粮食仓储中害虫灭杀的效果。从根本上解决了传统化学药剂灭杀对烟草造成的污染,改变了化学药物熏蒸时工人要戴防毒面具,操作因难,稍有不慎便会中毒的状况。节约了人力。目前本项目在国内为首创,同等性质的产品在国外先进国家有所应用推广,但目前未形成体系系列应用,从科技角度上具有国外先进领先含量。
二、    社会经济意义、目前进展情况
全世界每年受烟草甲和烟草粉斑螟危害的贮藏烟叶损失,保守估计大约在1%,即约为30亿美元。假如有一个能容5000吨烟叶的仓库,每年将有50吨烟叶被烟草甲吃掉,这意味着将损失10万美元,并且还会因烟草受害虫影响造成品质的下降,引起消费者的不满。据报道我国1989~1991年仅烟草主要侵染性病虫害造成的烟叶损失每年就超过2亿公斤,产值损失超过7亿元。而到1998年,据估计全国主要病虫害所引起的烟草产量损失为1.26亿公斤,产值损失9.92亿元(按100万公顷计)。“物理生物频谱场烟草仓储杀虫机”技术为国内外首创,其杀虫效果参照标准为药物熏蒸法防治杀虫效果。但从科技特点来说,本设备比药物熏蒸更具优势。首先,它保存了烟草的原始成份,烟草中无残毒,有效保护了人类身体健康;其次,有效杀灭了害虫,长期使用可使烟草进仓后不再生虫;另外,操作简便,只要接通电源即可,节省了大量劳动力;最后,该设备的应用节省了原化学方法的大量资金耗费。在烟叶贮藏期间,经常性地进行综合治理,就能确保产品的高质量,即无害虫或虫尸的污染,就可减少上百万美元的损失。由此可见,“物理生物频谱场烟草仓储杀虫机”的研制开发将为我国烟草仓储业和人类的健康作出重大贡献,带来巨大的社会效益和经济效益。
三、   项目的条件优势及项目计划目标
目前烟草病虫害的防治仍以化学防治为主。农业防治由于受原料服从配方要求、粮烟争地的矛盾以及生态条件等影响,从品种布局、轮作及施肥等方面防治烟草病虫害受到严重的限制。生物防治经过大量的研究已开发研制和发现出许多生物防治剂和天敌,但多数仅在室内和室外小面积试验,其防治效果受环境条件影响较大。化学防治存在许多问题:(1)烟农使用农药的盲目性,烟农只要看到病虫害,不管其发生数量是否达到防治指标,便乱使用农药;(2)长期或过量使用单一农药,导致病虫害产生抗药性;(3)高效、低毒、低残留的农药种类较少。
通过实验比较“物理生物频谱场烟草仓储杀虫机”优势明显:
⑴保证无公害烟草、农作物性质,同时具有化学农业增产数量指标;
⑵对烟草、农作物无任何负影响,实用地区条件范围大,应用中几乎不受自然条件不同的限制;
⑶对于烟草、农作物均可有效应用,推广应用广泛;
⑷作用时间短,120分钟内立竿见影,表示出其作用效果;
⑸节能和对烟草生长有很强的控制过程;
⑹对人畜无害;
⑺项目产品属便携型,操作方便,使用灵活;
⑻社会效益和经济效益可观。
项目计划目标
⑴总体目标
a项目执行期间预计投资总额:1.5亿元
b项目完成时达到的生产阶段:批量生产10000
c项目完成时实现年生产能力:  15亿元人民币
d项目完成时企业资产规模:    3亿元人民币
e项目完成时企业人员规模:    249
⑵经济目标
a项目完成时预计实现年工业总产值: 15亿元人民币  
b项目完成时预计实现年工业增加值:4000万元
c项目完成时预计实现年销售收入:   15亿元
d项目完成时预计实现年交税总额:   1.1亿元
e项目完成时预计实现年净利润:     3.5亿元
⑶技术、质量指标
a项目完成时,项目产品达到的主要技术性能指标
b项目完成时,企业通过的质量认证体系
c项目完成时,项目产品执行的质量标准
d项目完成时,项目产品通过的国家相关行业许可、认证、国家他储业、国家卫生防疫部门许可、认证。
⑷项目执行过程中各阶段目标
   2005年— 2006年   基本实验并申报立项,中试鉴定
   2006年— 2007年   产业化工艺阶段,产品试生产并推向市场
   2008年— 2009年   产品年产量达1000台,批量投入市场,完善售后服务
四、    可行性研究结论
“物理生物频谱场烟草仓储杀虫机”项目技术含量,创新性强,具有中国自主知识产权,符合国家环境保护和可持续发展政策,申请企业是以产、学、研方式组建的高新技术企业,并经过十余年的潜心研究和实验,具有很强的技术支撑。作为新组建的企业,没有产权、财务纠纷,没有负债和遗留问题;企业年龄、知识结构、队伍组成结构合理;管理班子具有较强的开拓市场能力和持续创新意识,完全符合创新基金支持项目对企业的要求。
本项目总体目标明确,项目完成时形成的产品是具有广阔市场前景的国际国内首创的高科技产品,在技术、质量上已经通过和正载通过国家相关认证机构的认证许可,基础很好。
经济分析显示,本项目实施后,经济效益明显,且每年可为国家节约资金 5亿元,具有高新技术项目高回报和为国家节省资金的优势。
综上分析,“物理生物频谱场烟草仓储杀虫机”项目,立项依据充分,技术路线先进,科技含量高,创新性强,符合国家产业政策和行业发展规划,为国际、国内烟草仓储业开创了新的发展方向,是科技型中小企业技术创新基金若干重点项目指南领域之一。申请企业具有完成项目的条件和能力,从经济效益角度分析,具有很高的投入产出比,产品市场和效益前景好,实施本项目是可行的。
本项目深化了烟草降焦减害的工作,促进了烟草与自然环境和谐发展,有效降低农药使用量,提高了烟叶质量和安全性,起到了增强我国烟叶的市场竞争力的作用。
五、   项目技术可行性分析
1、目前已有条件分析和相关比较分析
“物理生物频谱场烟草仓储杀虫机”是王良国先生在“物理生物频谱场仓储粮食杀虫机”的基础上进行创新开发的。
“物理生物频谱场仓储粮食杀虫机”亦是王良国先生研制,专门用于对粮食仓储进行有效防虫、杀虫的新型设备。该设备已连续多次在实验室做定性技术实验工作,在大范围的仓库进行实仓杀虫试验和产品设备研制改进工作,已形成成熟的技术路线和工艺,其技术、质量已通过国家相关认证机构的认证许可,基础很好。
通过对沙洋监狱局农科所良繁中队面积各20亩的二块棉田进行实验,发现当“物理生物频谱场仓储粮食杀虫机”开启后,受灯光的影响,许多种类的昆虫飞到灯光所涉及的空间,并且离灯越近,数量越多,飞行速度加快,其行为控制能力部分消失。对波谱光场强杀虫机所发射的亚紫外光昆虫反应敏感,其中,灯蛾、鳞翅目类昆虫反应明显。
1998822日—823日连续二个晚上通过开启“物理生物频谱场仓储粮食杀虫机”对3个点,每点20株,共60株的棉田进行实验,每天晚上启动约1.5个小时,诱捕最多的为螟蛾科、夜蛾科害虫。
从以上实验可以推断,“物理生物频谱场仓储粮食杀虫机”不但可以杀灭粮食中害虫,也适用于灭杀烟草中的烟草粉斑螟等鳞翅目类害虫。而“物理生物频谱场烟草仓储杀虫机”是在“物理生物频谱场仓储粮食杀虫机”原有的先进技术上进行了改良提高,其灭杀害虫效果更为显著,科技含量更高,应用性更强,更加安全环保。针对性强。
2、项目的技术创新性论述
主要技术内容:
①建立波谱光场空间杀虫物理生物机机制系统。本系统由1000W专用亚紫外光管,其波长为560纳米,专用紫外管由超高压高频启动,以加快速激励专用管产生560纳米波长的亚紫外光,同时在亚紫外线外管工作时,采用调频波场完成其波场杀虫和控制其光强变化、效应输出,由此在次系统中组成波谱光场组合杀虫机制。
②建立声阀声强杀灭系统。本系统由四组专用声阀电路组成,主要在于:利用实验所取得的害虫声阀频率范围和声强强度临点为依据作技术组成设计思想。选频依据为:利用害虫听觉惰性,在实验中表明,当频率过低时产生不了较理想的场院阀刺激,当频率过高时,由于害虫惰性的原因也没有刺激听觉效果,因此选频在此系统中是关键,同时不同类害虫其刺激频率稍有不同。本系统由实验后选其频率为450Hz至6500Hz,在一定功能输出下,声强效果相配合声阀效应形成良好的声阀杀灭害虫的效果。
③“物理生物频谱场烟草仓储杀虫机”按上述原理,采用空间波谱光声杀灭技术、声阀声强杀灭技术、高频功率振动杀灭技术、波场频率振动技术、位能高压波场变动技术五种杀灭害虫有效机制单独工作,同时加入大型烟草仓库,形成对害虫生产繁殖整阶段的破坏与杀灭。同时五种不同的波场在烟草仓库中形成丰富的波场频率组合,扩展了有效波场杀灭害虫的范围,五种机制既有单独定性杀虫效果,同时又有相互组合杀虫效果,并控制在一定范围内,保证了本项目技术指标的完成和项目的可行性。
技术基础原理:
电磁波场生物效应极化场强效应、波场光场组合应用生物技术、波场位能功能生物效应技术。
技术创新点:
    本项目产品利用电磁生物效应理论,采用波场布点位能场感应场直杀效果和多路波场极化组织场杀虫灭菌除湿,完成对烟草仓储全方位的灭杀。
    物理生物频谱场杀成虫,以破坏仓储成虫交配繁殖,形成成虫灭杀无繁殖环节;
    用声阀声强破坏害虫的神经系统和听觉系统,破坏其生产能力,使害虫窒息死亡,完全对其幼虫和成虫的有效灭杀。
    采用高频功率化波场,利用害虫含水量高(相对仓储烟草含水量)的特点,形成吸收振动功能,来灭杀幼虫和成虫,完成害虫中期过程的灭杀。
    采用波场频率振动特点,形成对烟草中幼虫、成虫的驱赶,破坏其生活繁殖环境,再到有效抑制害虫的繁殖,直到形成害虫活动无间断性运动死亡。
    采用位能高压波场变动功能,对虫卵、细菌进行灭杀、形成对害虫前期的灭杀破坏,完成害虫繁殖前期处理破坏。
3、项目技术成熟性,产品可靠性分析
项目实施条件:
本项目已完成实验室至实用仓库的三个实验,以化学防治为参照数据,已达到有效应用阶段。
1)   技术鉴定情况:本产品为高科技产品,技术含量高,填补了国内外物理仓储业空白,其各项技术指标均达到并优于国内药物熏蒸防治杀虫标准的要求。
2)   技术检测、分析化验情况:正在进行。
3)   该技术进行生产条件下小批量、小规模试生产的情况,包括生产质量的稳定性、成品率;在小批量、小规模试生产时可确保生产质量的稳定性,其成品率过100%
4)   本产品的实际使用条件下的可靠性、耐久性的考察情况等:本产品实际使用条件下,20城有效杀虫率95%,达国家烟草仓储无虫指标。连续不断运行一个月,其各项技术性能指标仍维持不变,无任何故障出现。
5)   其他情况分析:无
6)   产品产要用途:本产品主要用于各咱烟草类仓储杀虫及防治,适用于各类烟草仓库的防治杀虫应用。
7)   开发新用途的可能性:本产品经过调试和改良,可适用于30万斤、50万斤、200万斤、400万斤等不同库容范围的烟草仓储,并可用于粮食、中药材等仓储的害虫的防治。
项目技术力量:
武汉中和物理生态技术应用有限公司项目技术负责人王良国,男,1952年出生。1969年—1971年就读于大连海军军学校,1974—1978年就读于武汉大学,获空间物理系本科文凭,1984年获中国科学院硕士文凭。1978年在中国科学院武汉物理研究所工作,1992年获高级工程师职称;1981年参加卫星标定标研究,1985年完成,该项目获中科院一等奖。1985年至1990年参加声重波地震机研究,该项目中期成果获国家二等奖。在国家级刊物上曾发表《波场效应生物超导的临界频率分析》、《波场生物超导多点功率强度研究》、《微波腹腔瘤研制中的选择性应用》等文章。技术专长:高空电动力学业、高空电磁理论、星际空间结构分析,电磁生物效应、电磁植物效应、生植物超导理论、无线电技术。1997年创办湖北省葛店经济技术开发区中科物理新技术应用有限公司,任董事长。
公司已建立和健全了精干的管理和事业发展机构,完善的基础设施和现代化的办公系统。已经足以适应现代化科技型企业的要求,一旦得到资金支持,则可更流畅通、的运营和发展。
六、   项目实施方案
1、   技术方案论述
本项目建设内容是目前国内外唯一将物理电磁光学生物效应运用于各地各条件下的烟草害虫灭杀专用装置产品,既能加强烟草产品的降焦减害作用,又不污染环境,对人畜无害,安全高效。
本产品的生产技术有四大部分组成:1)器件筛选及指标检测;2)器件老化处理及再一次筛选;3)器件组装;4)整机运行工作老化实验及技术指标检测。
产品将以工作平台方式工作,它将由各种元器件、电路板和机壳组装构成。工作平台将以电脑控制的自动化方式进行组装。
“物理生物频谱场烟草仓储杀虫机”采用物理电磁光学生物效应的原理进行害虫防治,它必须有严格的质量监测体系来保证产品的质量。因此,公司在生产的各个阶段制订了严格的管理规范,对每一阶段都有严格的检查和监测。
本产品的工艺流程如下:
器件筛选     器件指标检测     高温老化、低温老化、高压老化     器件二次筛选    进入装配车间    单路组装车间    总组装车间    整机技术指标检测     整机运行工作老化实验    技术指标检测     产品包装    产品入库检测     成品入库
产品的主要技术参数是:
1)使用条件:
环境温度:0—400C(极限温度:-100C—+500C)
相对湿度:400C(20—90)%RH;大气压强:86—106Kpa;
电源:交流220V+10%   50Hz+2Hz;
2)功耗:长年防治工作<300W;杀灭成虫机制加入<1300W。
3)电性能要求:输出主频率f1、f2、f3、f4、f5;高频高压最高范围>1.5KVP-P;系统可独立工作或组合工作。
2、   生产主品指标及方案论述
生产方案论述
本项目产品的主要设备装置及原材料的来源和供应渠道均在国内,不需进口,来源广,供应渠道稳定。
本项目生产不需耗费大量的电热气,因此一般给排水装置设施,普通供电系统即符合要求,能将电源水源引入车间和实验室即可,无需特殊操作。本项目生产场地的选择:需无灰尘,基本无振动和噪音、无污染、通风良好、温度适宜的厂房作生产场地,空间面积按实际生产能力设计。
 

 

                                                                                             2005年6月22日

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