CN101298394A - 用于处理棕榈废料的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及土壤产品，所述土壤产品的制备方法包括切碎棕榈纤维状废料和将棕榈纤维状废料与干燥的棕榈植物研磨排放物和泥炭混合来形成土壤产品。

Description

用于处理棕榈废料的方法
技术领域
本发明的一种优选实施方式涉及一种用于处理棕榈废料的方法。
棕榈是一种棕榈科的植物并通常体积巨大，具有被羽状或掌状叶覆盖的无分支树干。已知的种类大概有一千种，它们几乎全部生长在热带或者亚热带地区。许多种类的棕榈科植物的木材、叶子、树液和果实对世界上许多国家的国内经济都非常重要。其中最著名的有可可棕榈、扇状棕榈、蜡棕榈、扇叶树头榈和多种被称为卷心棕榈和矮棕榈(palmetto)的棕榈。众所周知油棕榈、海枣和椰树是遍及东亚、中东和非洲大陆多个地区的经济作物。所有这些棕榈的收获导致了相当多的生物质(biomass)和废料的产生。生物质和废料以多种形式产生，最大量的是来自日常修剪的棕榈叶子以及空的果实束。收获棕榈所产生的大部分生物质和废料未曾以一种令人满意的方式处理。例如，最常用的处理叶子的方法就是燃烧。叶子的燃烧导致了许多污染并认为是不令人满意的。
处理叶子的其它方法包括在收获地周围简单堆积，其中生物质或废料可在较长时期内腐烂或分解掉。当所述生物质和废料堆积的速度大于其腐烂的速度时，这个方法通常是不能令人满意的。
作为一个实例，油棕榈是许多国家特别是在整个东南亚的经济作物。油棕榈的收获导致了大量的生物质和废料。生物质和废料以多种形式产生，包括采伐后的棕榈树干、来自日常修剪的棕榈叶子、空束、壳、纤维和加工整个果实束所产生的排出物。虽然工厂废液、滤饼(或者工厂滤泥)和洗涤废液已经转化为有用的副产品，例如化肥、燃料、动物饲料和沼气，收获的油棕榈所产生的大部分生物质和废料却未曾以一种令人满意的方式处理。例如，最常用的处理生物质和废料的方法就是燃烧。生物质和废料的燃烧导致了许多污染并认为是不令人满意的。现在许多国家(包括印度尼西亚和马来西亚)禁止燃烧油棕榈的生物质和废料。
与处理油棕榈的生物质和废料相似，在收获地周围区域对海枣进行简单堆积，其中所述生物质和废料可在较长时期内腐烂或分解掉，这样的处理方法也是不令人满意的。
在收获油棕榈时油棕榈废料的每一部分都可以单独使用，但是仍然需要一种处理油棕榈废料的完整解决办法，以利用全部废料，并通过处理油棕榈得到有利于经济和环境的可持续发展的副产品。
其它棕榈作物例如椰树同样生成大量的废料，没有对其提供合适地使用或者处理方式，通常这些废料以堆积物的形式经过很长的时期来分解或腐烂。
因此如果能够提供一种方法，借助该方法可以克服至少一种上述缺点的或者至少为用户提供一种经济可行的选择，将是十分有利的。
根据本发明的第一个优选的方面，提供了一种土壤产品，其制备方法包括切碎棕榈纤维状废料和将棕榈纤维状废料与干燥的棕榈植物研磨排放物和泥炭混合来形成土壤产品。
特别优选所述土壤产品包括切碎的棕榈树干材料。此外，所述棕榈纤维状废料可以包括树干、树叶、空果实束，所述棕榈纤维状废料包括来自棕榈作物的处理的全部废料。
根据本发明的第二个优选的方面，提供了一种提供土壤产品的处理方法，该方法包括切碎棕榈纤维状废料；和将棕榈纤维状废料与干燥的棕榈植物研磨排放物和泥炭混合来形成土壤产品。
根据本发明的第三个优选的方面，提供了一种从棕榈作物制备土壤产品的处理方法，所述方法包括：切碎棕榈纤维状材料，所述棕榈纤维状材料来自棕榈加工厂中处理的各种棕榈的几乎所有废物；和将棕榈纤维状废料与干燥的棕榈植物研磨排放物和泥炭混合来形成土壤产品。
根据本发明的第四个优选的方面，提供了一种处理棕榈废料的方法，其包括：切碎棕榈纤维状废料；和将棕榈纤维状废料与干燥的棕榈植物研磨排放物和泥炭混合；并随后处理处理棕榈废料。
在一些优选的实施方式中，本发明的方法可用于生产多种不同类型的土壤介质。作为特别的优点，本发明的方法可用于生产不同类型的土壤介质，以便消耗掉来自棕榈作物的全部废料。
可以用本发明的方法生产的土壤类型的范围从高质量生产介质到覆盖物和外层土壤混合物。通过本发明的实施方式的方法生产出的生长介质可被用于各种用途，包括制陶混合物、土壤添加剂、覆盖物、蘑菇外层土壤以及作为顶部肥料物质用于草籽的发芽。
棕榈有很多种类，其属于单子叶植物系槟榔科。产生大量废料的产业规模棕榈类作物的实例包括油棕榈、海枣和椰树。
典型的纤维状海枣废料包括棕榈叶。已经被剥去果实的空束也是在海枣处理中产生的纤维状废料。在本发明的方法中，从空束上剥离的来自果实块(fruit mass)的纤维和果壳可被用作海枣纤维状废料。
海枣具有20年以上的商业性种植寿命。这个时期之后海枣树被移开同时种植下一轮作物。每公顷产生海枣树干约75吨。在本发明中海枣的树干可被切碎。典型地，海枣的树干与其它的纤维状海枣废料分开切碎。
纤维状的油棕榈废料包括棕榈树干和棕榈叶。已经被剥去果实的空束也是在油棕榈处理中产生的纤维状废料。在本发明的方法中，从空束上剥离的来自果实块的纤维和果壳可被用作油棕榈纤维状废料。
油棕榈的商业性种植寿命大约是25年。在这个时期过后油棕榈树被移开同时种植下一轮作物。每公顷产生油棕榈树干约75吨。在本发明中油棕榈的树干可被切碎。典型地，油棕榈的树干与其它的纤维状油棕榈废料分开切碎。
在一个实施方案中棕榈树干可被原地切碎。当其种植生命结束时，除去叶子同时使用臂式粉碎机自上而下切碎树干。切碎的树干物质可被堆积在地上以备随后的收集或被收集后继续放入粉碎机。在一个替代的实施方案中，树干被砍下同时装入一卧式粉碎机(horizontal shredder)。砍下的树干可在粉碎前被磨碎这样可以提高粉碎过程的效率。可用在林业机械上液压操作的握紧装置或者起重抓钩来磨碎树干。
在一棵棕榈树的整个生命中，作为对棕榈树进行常规修剪的一部分可周期性地获得棕榈叶子。通常每年每棵棕榈可修剪出100公斤的叶子，而自年老棕榈获得的叶子可达到150公斤。在采伐棕榈树时也能获得棕榈叶子。每年每公顷产生大约12吨的修剪叶子。
所述叶子可用任何便利的装置切碎。我们发现将修剪的叶子送入可将切碎的物质喷洒到料箱中或者用于后续收集的料堆中的卧式安装的粉碎机是最为便利的。
优选来自棕榈叶子的切碎物平均尺寸在2mm到10mm。为了提高例如自棕榈树干产生的较大切碎的纤维状物质的数量，可以提高切碎的叶子的平均尺寸。根据所生产的土壤混合物的类型，选择切碎的物质的尺寸。例如在生产高等级土壤或者生长介质时，优选令切碎的物质在所选尺寸范围的下限，可是在生产覆盖物时优选令切碎的物质在所选尺寸范围的上限。
优选来自油棕榈、海枣或者其它棕榈的树干的切碎物质的平均尺寸在10mm到50mm。根据所生产的土壤混合物的类型，选择切碎的物质的尺寸。例如在生产高等级土壤或者生长介质时，优选令切碎的物质在所选尺寸范围的下限，可是在生产覆盖物时优选令切碎的物质在所选尺寸范围的上限。
空束可用任何便利的装置切碎。我们发现将空束送入可将切碎的物质喷洒到料箱中或者用于后续收集的料堆中的卧式安装的粉碎机是最为便利的。也可以在粉碎机或者锤式粉碎机中处理所述空束。
优选来自空束的切碎物质的平均尺寸在2mm到10mm。根据所产生的土壤混合物的类型，选择切碎的物质的尺寸。例如在生产高等级土壤或者生长介质时，优选令切碎的物质在所选尺寸范围的下限，可是在生产覆盖物时优选令切碎的物质在所选尺寸范围的上限。
切碎的棕榈纤维状物质也可以来自椰树的叶、树干和果壳。
所述干燥的棕榈植物研磨排放物可得自任何便利的资源。在本实施方式中优选所述干燥的植物研磨排放物包括来自油棕榈加工厂或者海枣加工厂的干燥的排放物。例如，从油棕榈果实束上剥离的果实块可与水结合。对于每13.2吨的果实(每年每公顷的大概产出量)使用5.6吨的水。通过加工果实块产出大约14.4吨的油和残渣。棕榈加工研磨泥浆的成分将取决于棕榈加工厂所采用的加工工艺。棕榈加工研磨泥浆的成分是相当明显且容易确定的。
从果实块的加工中大约产出2吨的坚果。典型地所述2吨坚果与1吨水结合用于加工。这种加工产出大约1吨的油(油棕榈作物所产生的经济产品)，大约1吨的果壳和大约1吨的坚果洗涤物。所述洗涤物构成了部分排放物。
果实块所产出的所述约14.4吨的油和残渣被加工制成大约4.4吨的油同时该加工也产出大约10吨的残渣。所述残渣与无菌冷凝水(sterilizercondensate)和坚果洗涤物相结合得到大约13.4吨的排放物。所述排放物可用任何便利的装置来干燥。可在混合器中便利地干燥所述排放物，其中在干燥过程中搅拌或者翻转排放物。合适的混合器包括在混合水泥时使用的转筒式拌和机。所述排放物也可以在单独依靠蒸发来干燥的盘型干燥器中干燥。特别优选的是所述排放物须在干燥过程中经加热来提高干燥率和排放物的干燥程度。
排放物可在干燥前被分为研磨泥浆和洗涤物。分别干燥研磨泥浆与洗涤物并且上述对它们的相似处理可被用于干燥研磨泥浆和洗涤物的任一或者全部。
优选在80℃-200℃的温度范围内干燥研磨排放物。
将所述干燥的排放物和切碎的棕榈纤维状物质与泥炭混合。
所述泥炭优选是“非泥炭藓”泥炭。非泥炭藓泥炭包括任何并非取自泥炭藓沼泽的泥炭物质。这些泥炭物质包括由苔草或者树木形成的泥炭，另一种合适的泥炭是取自椰子纤维的椰子泥炭。典型的椰子泥炭包括切碎的椰棕(椰子果壳的纤维状部分)。椰子纤维即可经过部分堆肥处理(partiallycomposted)也可以其原状态使用。其它类型的泥炭例如印度尼西亚泥炭和马来西亚泥炭也可被用于本发明的方法中。也可使用任何两种或者两种以上的泥炭和/或椰子纤维的组合物。
所述混合过程可在任何便利的混合器中进行。合适的混合器包括用于混合水泥的转筒式拌和机。可以使用具有基本的混合装置的其它混合器，例如从用铲子翻转物质的前端装载机到复杂的混合设备。
所述干燥的排放物和切碎的纤维状物质可与泥炭在存在湿润剂的情况下混合。我们发现湿润剂的使用在泥土介质的生产中特别有好处，因为润湿剂允许混合的泥土介质提取和保持一定量的水。例如，混合的泥土介质可能包括：1吨干燥排放物、切碎的纤维状物质和泥炭的混合物；1升湿润剂和10升水。所述湿润剂例如是由Safeclean，由J T Distributors of CarolePark，Queensland，Australia提供的湿润剂。
根据使用本发明的方法所生产的泥土介质的类型，可调整各组分的比例。泥炭与干燥排放物的比例通常适用于泥土介质的所有类型产品。泥炭：干燥排放物的体积比通常在50∶50到75∶25之间，优选在60∶40到70∶30之间。在优质生长介质的生产中切碎纤维的用量在10体积％到20体积％之间，优选在15体积％到20体积％之间。在覆盖物介质的生产中切碎纤维的用量可高达约80体积％。应当理解在生长介质和覆盖介质之间可以针对不同应用生产各种介质。
可选的添加剂可与切碎的纤维、干燥的排放物和泥炭相混合。这些添加剂包括湿润剂、杀真菌剂、杀线虫剂、杀虫剂和织物与pH控制剂。这些添加剂对于本领域普通技术人员来说是熟知的。虽然优选利用切碎的纤维、干燥的排放物和泥炭的数量来平衡营养，但如果需要，可以向所述组合物中添加营养剂。
所述介质被用作植物生长介质例如制陶混合物或顶部土壤覆盖物，可以通过添加填料来调整孔隙率和/或水份保持性。填料的用量可根据混合物的所需性质而改变。这可以由要生长的植物的类型来决定。合适地，大约添加30到80重量％的填料。制陶混合物典型地包括约60-70重量％的填料而顶部土壤覆盖物可包含较低水平的填料。
优选的填料是惰性物质。
为了本发明能被充分理解并付诸实施，将参考下述非限定性实施例来描述其优选实施方案。
实施例
我们混合并比较了3种不同的生长介质，其中之一使用了棕榈废料，用这些生长介质来种植蔬菜并比较生长速率。这3种介质分别是：
1.SupersoilTM(来自下述海枣废料混合物的生长介质)；
2.处理过的粘土；
3.来自虾养殖池塘的废料。
SupersoilTM混合物包括550公斤的泥炭、350公斤的油棕榈研磨泥浆和余量的100公斤来自切碎的海枣叶的纤维。在工业用混凝土混合器中缓慢地混合所述混合物，并在混合过程中加入包含在10升水中的1升浓缩的湿润剂，这样做是为了达到更好的水份保持。成品放置在一个与其它生长介质相邻的大容器内并进行受控的生长测试。
使用SupersoilTM混合物获得了相对于其它介质两倍的生长速率。我们观察到我们还获得了没有虫害和疾病的更健康的植物。在测试中我们在所有生长介质的样本上使用了等量的水，由于本发明混合物具有更佳的水份保持率并因此具有更好的生长速率。
本领域技术人员应当理解本发明涉及所有棕榈种类废料并且能够进行各种改进和改变而不会背离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1、土壤产品，其制备方法包括切碎棕榈纤维状废料和将棕榈纤维状废料与干燥的棕榈植物研磨排放物和泥炭混合来形成土壤产品。
2、权利要求1的土壤产品，其中所述土壤产品包括切碎的棕榈树干材料。
3、权利要求1或2的土壤产品，其中所述树干是在原位被切碎的。
4、权利要求1至3中任一所述的土壤产品，其中所述树干被砍倒并送入卧式粉碎机中。
5、权利要求1至4中任一所述的土壤产品，其中所述土壤产品包括切碎的棕榈叶和切碎的空果实束。
6、权利要求1至5中任一所述的土壤产品，其中所述棕榈纤维状废料包括树干、树叶、空果实束，所述棕榈纤维状废料包括来自棕榈作物的处理的全部废料。
7、权利要求1至6中任一所述的土壤产品，其中切碎的棕榈纤维状废料的尺寸在2至10mm。
8、权利要求1至7中任一所述的土壤产品，其中所述土壤产品包含湿润剂。
9、权利要求1至8中任一所述的土壤产品，其中所述泥炭包括非泥炭藓泥炭。
10、权利要求1至9中任一所述的土壤产品，其中所述土壤产品包含制陶混合物、土壤添加剂、覆盖物、蘑菇外层土壤或顶部肥料。
11、提供土壤产品的处理方法，该方法包括切碎棕榈纤维状废料；和将棕榈纤维状废料与干燥的棕榈植物研磨排放物和泥炭混合来形成土壤产品。
12、权利要求11的处理方法，其中切碎棕榈纤维状废料包括切碎废的棕榈树干。
13、权利要求11或12的处理方法，其中所述树干是在原位被切碎的。
14、权利要求11或12的处理方法，其中所述树干被砍倒并送入卧式粉碎机中。
15、从棕榈作物制备土壤产品的处理方法，所述方法包括：切碎棕榈纤维状材料，所述棕榈纤维状材料来自棕榈加工厂中处理的各种棕榈的几乎所有废物；和将棕榈纤维状废料与干燥的棕榈植物研磨排放物和泥炭混合来形成土壤产品。
16、权利要求15的处理方法，其中切碎棕榈纤维状材料包括在原位切碎废的棕榈树干。
17、权利要求15的处理方法，其中切碎棕榈纤维状材料包括砍倒废的棕榈作物树干并将其送入卧式粉碎机中。
18、处理棕榈废料的方法，其包括：切碎棕榈纤维状废料；和将棕榈纤维状废料与干燥的棕榈植物研磨排放物和泥炭混合；并随后处理处理棕榈废料。
19、土壤产品，其由权利要求11至18任一所述的方法制得。
20、基本上如本申请中结合附图所描述的方法或土壤产品。
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