辽宁大窑湾检验检疫局研发世界首项微波介电加热检疫处理原木技术纪实

作为全球最大的木材消费和加工大国之一，我国70%以上的木材依赖进口，随着中央明确提出“推进生态文明建设，努力建设美丽中国”这一发展目标，天然林的商业砍伐正在逐步停止，木材产业的原料需求也将全面转向进口。

传统的溴甲烷熏蒸处理进境木材方式，不仅效率低，污染高，更因其对臭氧层的严重破坏作用，在世界范围内已全面开始禁用。由于没有可替代的检疫处理方式，我国的木材进口正遭遇受限受阻的尴尬局面。能否以更为绿色、环保、高效的检疫处理方式替代溴甲烷熏蒸，破解我国木材产业原料严重短缺的发展困境，辽宁大窑湾检验检疫局历时两年攻关，研发了世界首项微波介电加热处理原木技术，充分发挥检验检疫部门技术优势，以科技创新为引领，开辟绿色发展之路。

早在上个世纪，美国和德国的专家就曾提出利用微波介电加热技术，并且针对小型木质包装做过实验。然而，在进一步实验过程中，由于复杂的工程技术问题无法解决，只好将其束之高阁。

经过前期调研和详细论证，辽宁检验检疫局总结出，基于更为环保的角度出发，检疫除害处理手段必将向着物理处理的方向发展，微波介电加热技术在原木的检疫除害方面，具有广阔的应用前景。2014年9月16日，辽宁局同大连港集团、中国航天科工集团签署协议，合作开展“大连口岸微波介电加热检疫处理原木项目”研发，向着这一曾令国外专家束手无策的技术，发起了进攻。

“简单来说，这项技术就是将原木放进‘微波炉’。”大窑湾检验检疫局副局长马全宇的介绍看似轻松，但在项目进行之初，由于完全没有现成的检疫标准及规范指导，实验方案的规划设计，仪器设备的调试安装，一切都是从零开始。从微波的频率功率到原木的种类尺寸，无一不是需要逐个攻破的难关。介电常数、堆放方式乃至原木的含水率，影响木材处理的均匀性和杀灭效果一致的诸多参数，需要一个个去测算验证。从最初的探入式波导单向微波照射，到明确通过上下双排微波照射，更是经过不知多少次失败。

经过大量实验和数据分析，科研人员逐渐摸索出了微波杀灭虫害温度、穿透原木深度等一系列重要指标参数，并在对原木处理的安全性、均匀性及处理有效性方面取得关键性突破。

2015年9月16日，在前期实验的基础上，全国首套微波介电加热检疫处理原木实验舱在大窑湾口岸建造完成，为确保项目进展顺利，质检总局专门就实验用集装箱装载的进口原木批准了便利措施和优惠政策。

为验证大体量原木工业化微波检疫处理的可行性和有效性，研究期间各类实验达到上千次。使用微波介电加热进行原木检疫处理，温度和持续时间，是决定能否实现最佳杀灭有害生物效果的关键指标。61℃以上，1分钟，为了得到这两个看似简单的数字，背后是长达半年的时间，以及300余次实验的反复确认修正。

2016年8月16日，由木材、微波、环保领域的专家学者和质检总局推荐的检疫处理专家组成了专家组，对微波介电加热检疫处理进境原木项目阶段性成果进行评审，同时对二期设计方案展开论证。专家组一致认为，该项目创新性地研发建设了全国首套微波介电加热集装箱装载进境原木检疫处理设施，实现了对天牛、小蠹和吉丁等有害生物的100%灭活效果，项目二期设计方案在以取得成果的基础上进行了有效优化和提升，能够满足微波介电加热检疫处理进境原木技术要求。

从一纸蓝图到项目落地，这一由我国自主研发、世界首创的微波介电加热检疫处理原木技术，实现了由物理处理替代传统溴甲烷熏蒸进行原木除害的革命性转变，为世界范围内通过微波实现检疫处理起到引领和示范作用。项目所包括的7项军转民技术，更是军民合作的典范。作为名副其实的国家级示范项目和样板工程，被列入“国家重大项目库”，获得国家发改委服务业引导资金补贴支持”。

实现产业化推广是新技术研发的必然选择，建立规范性标准和拥有独立自主的知识产权，是新技术得以产业化应用推广的必由之路。目前，微波介电加热检疫处理原木技术规范性标准的初稿已完成编制，并得到国家认监委的支持和认可。

在大窑湾港区，记者看到，该项目的二期工业化应用示范工程已正式开始建设。根据东北腹地木材贸易和生产加工产业的需求，在广泛调研并总结一期实验舱经验教训的基础上，应用示范工程对微波能量分布均衡性、自动传输控制、工业生产效率、安全屏蔽防护等方面进行了优化和提升。马全宇向记者介绍，与实验舱不同的是，采取原木转运传送带的往复运动、模式搅拌器的扰动、透波托盘、原木表层喷淋加湿等手段，原木受微波辐射加热的均匀性大大提高，从而能够快速高效实现对原木害虫的杀灭。此外，应用示范工程特别采取专业措施，实现了对生物逃逸和微波泄漏的安全防护，系统设备的选型和配置也更加成熟可靠，通过配套工业化应用系统控制，实现了处理过程的自动化和流程化。

“该项目建成后，30分钟就可以处理一批原木，无污染、零排放、低成本，将实现年处理5万集装箱、100万立方米进口原木的规模处理能力，能够满足工业化应用的需要。”马全宇向记者表示，该项目的运行实施，不但可以有力推动大连口岸木材进口及交易量的快速、健康发展，而且将对东北地区4000多家木材加工企业的可持续发展起到至关重要的推动作用，为辽宁乃至东北地区经济转型升级提供强有力支持。