2.2 不同生物质采样方法
生物质采样和制样的目的是为了获得一个其试验结果能代表整批被采样生物质的试验生物质样。采样和制样的基本过程，是首先从分布于整批生物质的许多点收集相当数量的一份物料，即初级子样，然后将各初级子样直接合并或缩分后合并成一个总样，最后将此总样经过一系列制样程序制成所要求数目和类型的试验生物质样。生物质样品量大、种类多，仓库堆放混乱，体积密度差异较大，很难硬性规定某一重量样品为一基本采样单元。最常规的做法是根据实际情况，以以下生物质量为一采样单元：
（1）同一批次的一类生物质，如存在多种生物质，则每一种生物质作为一个采样单元。
（2）一列火车装载的生物质，前提是生物质种类相同，或不同生物质混合均匀。如存在多种生物质，则每一种生物质作为一个采样单元。
（3）一船装载的生物质，前提是生物质种类相同，或不同生物质混合均匀。如存在多种生物质，则每一种生物质作为一个采样单元。
（4）一车或一船舱装载的生物质，前提是生物质种类相同，或不同生物质混合均匀。如存在多种生物质，则每一种生物质作为一个采样单元。
（5）一段时间内发送或交货的生物质，前提是生物质种类相同，或不同生物质混合均匀。如存在多种生物质，则每一种生物质作为一个采样单元。
如需进行单批生物质质量核对，应对同一采样单元生物质进行采样、制样和化验。通过上述生物质采样单元的界定，可以较好地区分不同批次的生物质，实现质量区分和比较的目的。采样的基本要求，是被采样的一批生物质的所有颗粒都可能进入采样设备，每一个颗粒都有相等的概率被采入试样中。
生物质通常运输方式为车载或船载，因此，一车生物质原料，不论车皮容量大小，每车按一定数量的点采样。如图2-1所示，按照18点分成6组，先用随机方法决定第一个车厢组的位置，然后按顺序依次循环采取；若不足6车到一列时，应采取最少子样数为18个子样，并按图2-1所示点位循环采取，子样质量不小于3kg。一般情况下，采取共用生物质样品，全水分样在制样过程中分取。采样前要平整车厢表面，采样时在车顶部挖坑至0.4～0.5m采样，取样前将滚落在坑底的生物质清除干净。子样要一次采出，多不扔，少不补。
图2-1 采样点布置方式
2.3 生物质采样前粗碎处理
有别于煤炭、矿物质等原料，生物质原料来源非常广泛，农业生物质包含秸秆、稻草、谷壳等，林业生物质包括木材加工和人造板生产中产生的锯屑、刨花、树皮、砂光粉、废旧木材、枝丫等，样品尺寸差异大，采用传统的采样方法很难取到有代表性的样品。就生物质而言，采取的总样的质量通常由数公斤至数百公斤，而在实验室化验时只需由总样制备得到的空气干燥物料样品几克（取决于生物质的实验要求），因此有必要将总样制备成化验所需的试样。同时，还要保持总样的平均生物质特性。要达到这一要求，就要将所采取的具有代表性的总样，按照规定的制备方法——破碎、掺和和缩分进行处理。总样制备应使破碎与缩分相互交替进行，并在缩分的每一段要严格监控，使缩分出的保留样品量达到与相适应粒度要求的最小保留质量，以保持原生物质样品的代表性。在制备中采用破碎作业和缩分作业相互交替的做法，这是生物质本身的属性所决定的，通常企业收集利用的生物质是由众多不同组分物质组成的、分布极不均匀的一种混合物。因此，建议生物质利用企业采制样前根据样品特性，进行一定的粗破碎工作。
生物质物料尺寸由大到小，破碎机（见图2-2）的使用越来越多。从工程上说，对于非常坚固或颇坚固的、细致、有韧性的物质就需要选择破碎能力很强的破碎设备，如用其他锤打磨削的方式的破碎机，必会使机器遭到严重磨损。一些中等硬度物质可以用颚式破碎机、重锤反击式破碎机进行破碎，也可用辊式破碎机、反击式破碎机、锤式破碎机进行破碎，可选的范围比较广。对于抗压强度比较弱的则没必要用颚式破碎机进行破碎，选用锤式破碎机、辊式破碎机、反击式破碎机、圆锥式破碎机、复合式破碎机均可。
图2-2 生物质破碎机
从物质的含水量方面来讲，湿度过大的不适宜用带有篦板靠篦板孔出料的锤式破碎机，对于脆性的则不宜用研磨式的破碎机，否则产品中的过细粉磨就会太多，此类矿石宜用反击式破碎机。
从物料的生产原理角度看，大块物料经料仓由振动给料机均匀地送进破碎机进行粗碎，粗碎后的石料由皮带输送机送到破碎机进行进一步细碎；细碎后的物料由皮带输送机送进振动筛进行筛分，筛分出几种不同规格的物质，满足粒度要求的物质由成品皮带输送机送往成品料堆。不能满足粒度要求的由皮带输送机返料送到破碎机进行再次破碎，形成闭路多次循环。其整个生产过程包含粗碎和细碎，因而需要配置有颚式破碎机和反击式破碎机两种不同的设备来完成相应的功能。各种类型破碎设备如图2-3所示。
图2-3 各种类型破碎设备
BioShut系列多功能粉碎机（见图2-4）结合了传统的粉碎机的诸多优点，单台粉碎机可以实现切碎、粉碎、破碎、锤碎等多种功能，可以同时切削原木、树枝、杂木，粉碎板坯、秸秆、下脚料、小木片、小树枝等，解决了普通的粉碎机同时加工树枝、板坯、秸秆等木料能力不足、锤片损坏严重等问题；单台机器投资少，占地空间小，高效节能，粉碎效率高，在农业、生物质、固废利用行业十分实用，真正达到一机多用，高效实现生物质资源化利用。
图2-4 BioShut系列多功能粉碎机
（1）性能指标
1）电机功率：7.5kW；
2）筛网孔径：0.1～5cm可选配；
3）粉碎能力：0.3～1t/h；
4）反向旋转：是；
5）最终出料粒度：0.1～0.5mm（筛网可选配）；
6）最大进样尺寸：200mm；
7）输入电压：380V（三相）。
（2）特点
1）一台机器实现多种物料粉碎；
2）综合投资少；
3）解决实验室空间占地问题；
4）综合能耗低；
5）粉碎效率高；
6）使用维修方便。
（3）应用范围
秸秆、稻草、竹子、棉秆等生物质物料的粉碎，农产品加工、林业加工，固体废弃物如纤维废弃物、棉花等的粉碎预处理等。