CN101538175B

CN101538175B - 分离农业秸秆的溶剂及其工艺

Info

Publication number: CN101538175B
Application number: CN2008101022341A
Authority: CN
Inventors: 王成
Original assignee: BEIJING JIDE CHENGYE ENVIRONMENTAL PROTECTION SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING JIDE CHENGYE ENVIRONMENTAL PROTECTION SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2028-03-19
Also published as: CN101538175A

Abstract

分离农业秸秆的溶剂及其分离工艺。溶剂是由两类溶剂所组成：第一类溶剂是由原料和水组成，原料是由氧化钾2-4％、磷酸二氢钾6-8％、五水偏硅酸钠5-8％、硫代硫酸钠26-30％、过氧化氢18-20％、十二烷基笨磺酸钠32-34％组成；原料与水的重量比为8-12∶88-92；第二类溶剂是由原料和水组成，原料是按果胶酶、脂肪酶和蛋白酶的重量比为3.8-4.2∶3.8-4.2∶1.8-2.2组成；原料与水的重量比为8-12∶88-92。将农业秸秆投入第一类溶剂的水溶液中，经浸泡、剂压机进行挤干，其液体在絮凝剂的作用下，得到非纤维有机物；再将其物料与第二类溶剂的水溶液混合，再经磨料、剂压机挤压，其液体在絮凝剂的作用下，得到非纤维有机物；剂压机挤出的液体后得到的物料为天然纤维。本发明的溶剂组成简单，操作方便，无废物排放，有利于环境保护。

Description

分离农业秸秆的溶剂及其工艺

技术领域

本发明涉及应用生化技术处理农业秸秆，尤其是一种分离农业秸秆的溶剂和及其工艺。

背景技术

秸秆返田，是农业生产上解决农业废弃秸秆和改良土壤、增加土壤有机质、配肥的有效方法。但长期以来对秸秆还田的推广较难，其原因就是因为秸秆还田技术操作不方便，甚至导致农作物病害加重等不良影响，如传统的集中堆肥、沤肥和直接翻埋还田等方法。因此，复种指数高的农业种植区产生的大量秸秆垃圾已成为污染土地、水源、空气等的污染源，同时高复种指数对肥料的大量消耗导致土壤有机质急剧下降、化肥使用过量，最终土壤贫瘠、板结、盐碱化。农作物品质下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分离农业秸秆的溶剂和及其工艺。用于秸秆的非纤维有机物的提取，转化成为当季作物可利用的有机肥，使农业垃圾变废为宝，达到处理农业垃圾，增加土壤有机物，改良土壤、提高农作物产量、品质。本发明也适用于农业秸秆的纤维提取。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种分离农业秸秆的溶剂，是由下述两类溶剂所组成：

第一类溶剂是由下述原料和水组成，所述的原料是由下述重量百分比的组分组成：氧化钾2-4％、磷酸二氢钾6-8％、五水偏硅酸钠5-8％、硫代硫酸钠26-30％、过氧化氢18-20％、十二烷基笨磺酸钠32-34％；上述原料与水的重量比为8-12∶88-92；

第二类溶剂是由下述原料和水组成，所述的原料是按果胶酶、脂肪酶和蛋白酶的重量比为3.8-4.2∶3.8-4.2∶1.8-2.2组成；上述原料与水的重量比为8-12∶88-92。

其中，果胶酶、脂肪酶和蛋白酶购自北京九隆升微生物有限公司。

一种分离农业秸秆的工艺，该方法包括下述步骤：

第一步骤：将下述重量百分比的组分：氧化钾2-4％、磷酸二氢钾6-8％、五水偏硅酸钠5-8％、硫代硫酸钠26-30％、过氧化氢18-20％、十二烷基笨磺酸钠32-34％混合组成第一类溶剂的原料，并将该第一类溶剂的原料加入水中，上述第一类溶剂的原料与水的重量比为8-12∶88-92，配制成第一类溶剂，待用；

第二步骤：按果胶酶、脂肪酶和蛋白酶为3.8-4.2∶3.8-4.2∶1.8-2.2的重量比例混合组成第二类溶剂的原料，并将该第二类溶剂的原料加入水中，上述第二类溶剂的原料与水的重量比为8-12∶88-92，配制成第二类溶剂，待用；

第三步骤：将絮凝剂和水按0.1∶2000重量的比例配制成为该絮凝剂的水溶液，待用；

第四步骤：将农业秸秆切成10-15厘米长，农业秸秆和第一类溶剂按农业秸秆90-110重量份、第一类溶剂440-460重量份的比例，将农业秸秆投入第一类溶剂中，在常温并连续搅拌条件下浸泡30-40分钟；

第五步骤：将浸泡后的农业秸秆通过剂压机进行挤干，按第四步骤中的农业秸秆90-110重量份、絮凝剂的水溶液0.2-0.4重量份的比例，将絮凝剂的水溶液加入在剂压机挤出的液体中，所得到的絮状物为非纤维有机物，可以制作有机肥；

第六步骤：按第四步骤中的农业秸秆90-110重量份、第二类溶剂55-65重量份的比例，将第二类溶剂与剂压机挤出的药液后得到的农业秸秆混合，并在常温条件下反应1.5-2小时后，将反应后的物料送入磨料机，加水进行磨料；

第七步骤：将磨料后的物料再次通过剂压机挤压，按第四步骤中的农业秸秆90-110重量份、絮凝剂的水溶液0.15-0.25重量份的比例，将絮凝剂的水溶液加入在剂压机挤出的液体中，所得到的絮状物为非纤维有机物，可以制作有机肥；剂压机挤出的液体后得到的物料为天然纤维，可以用作造纸原料。

为了方便计算各种物料的加入量，在本发明的分离农业秸秆的工艺中的第四步骤所加入的第一类溶剂、第五步骤所加入的絮凝剂的水溶液、第六步骤所加入的第二类溶剂、第七步骤所加入的絮凝剂的水溶液，它们所加入的重量比例都是相对于第四步骤中的所使用的农业秸秆的重量份数进行计算。

在本发明的分离农业秸秆的工艺中的各个步骤均可以在常温条件下进行。

本发明是针对目前农业生产、环境治理、水污染治理等实践需求，以科学发展观引导农村转变发展观念，创新发展模式，降低消耗，促进资源循环利用，减少污染，保护环境，建设资源节约型、环境友好型社会，实现的社会主义新农村“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”，而提出一种直接提取农业秸秆的非纤维有机物的溶剂和及其工艺。

本发明的优点是：

(1)、本发明的溶剂对农业秸秆浸泡时间短，溶剂可以回收循环使用，对环境无污染。

(2)、本发明的溶剂组成简单，其分离工艺操作方便，无废物排放，有利于环境保护，本发明的溶剂及其分离工艺可以节省能耗。

具体实施方式

按下述重量原料备料：4公斤氧化钾、7公斤磷酸二氢钾，6公斤五水偏硅酸钠、30公斤硫代硫酸钠、20公斤过氧化氢、33公斤十二烷基笨磺酸钠。按上述的顺序先后加入900公斤水中，配制成1000公斤的第一类溶剂，放入第一类溶剂灌中待用。

按4∶4∶2取果胶酶40公斤、脂肪酶40公斤和蛋白酶20公斤，再加入900公斤的水稀释，配制成1000公斤第二类溶剂，放入第二类溶剂灌中待用。本实施例中所使用的果胶酶、脂肪酶和蛋白酶均为北京九隆升微生物资源开发有限公司销售。

取絮凝剂，本实施例所的絮凝剂为大连民生环保科技有限公司销售的淀粉基高分子絮凝剂(也称高分子有机物聚丙烯酰胺II代，淀粉基高分子絮凝剂已申请专利，专利申请号为200510059924.X，名为“新的淀粉基高分子系列环保絮凝剂、制备方法用途”。也可以采用普通的聚丙烯酰胺作为絮凝剂)0.1公斤，加入2吨水配置絮凝剂水溶液，放入絮凝剂灌中待用。

把麦草中夹杂的土、砂石除去，取100公斤的麦草切成10-15厘米的长度，放入反应槽中，用泵将第一类溶剂灌中的450公斤的第一类溶剂输送到反应槽中，浸泡麦草。在搅拌的作用和温度为常温(20℃-35℃)条件下，动态浸泡麦草30-40分钟。

浸泡结束后，将浸泡好的麦草通过螺旋传输器输送入剂压机中，进行挤干，剂压机挤出的液体排放到回收池中，再将絮凝剂灌中的絮凝剂水溶液300克加入回收池中，在絮凝剂作用下，有絮状物沉淀，沉淀的絮状物为非纤维有机物，絮状物通过回收设备回收，再通过螺旋传输器输送到储存池中，回收池中的絮凝剂作用后的液体在循环泵的作用下输送到第一类溶剂灌中，可作为下次浸泡麦草的第一类溶剂的补充液。

将挤压机挤干的麦草输送到反应塔中，取第二类溶剂灌中的第二类溶剂60公斤加入到反应塔内，在常温条件下反应2小时，之后，输送到磨料机口，并按磨出料浓度15-20重量％加入水后进行磨料，再将磨出的料送到剂压机进行二次挤压。剂压机挤出的液体排放到回收池，取絮凝剂灌中的絮凝剂水溶液200克加入回收池，在絮凝剂作用下，有絮状物沉淀，沉淀的絮状物为非纤维有机物，絮状物通过回收设备回收，再通过螺旋传输器送到储存池中。回收池中的絮凝剂作用后的液体在循环泵的作用下输送到第二类溶剂灌中，可作为下次浸泡麦草的第二类溶剂的补充液。最后经二次挤压后的挤干的物料为天然纤维可以用作造纸原料。

至此整个分离分离农业秸秆的非纤维有机物的工艺就完成，经第一类溶剂作用得到的絮状物(非纤维有机物)和第二类溶剂作用得到的絮状物(非纤维有机物)在储存池中混合后，成为混合后的絮状物(非纤维有机物)，本发明得到的非纤维有机物含有果胶、淀粉、蛋白质，木素等有机物。。

将混合后的絮状物(非纤维有机物)经采样，将样品70℃烘干、再粉碎后进行化验分析。分析结果如下：

样品名称	全氮(％)	全磷(％)	全钾(％)	有机质(％)	pH
						絮状物(非纤维有机物)	1.69	0.42	0.81	40.6	7.53

上述％均为重量％。

本发明得到的非纤维有机物可以利用现有的成熟的制造有机肥的技术和工艺，根据农业需要，制作不同用途的有机肥，挤干的物料为天然纤维可以用作造纸原料。

Claims

1.一种分离农业秸秆的溶剂，是由下述两类溶剂所组成：

第一类溶剂是由下述原料和水组成，所述的原料是由下述重量百分比的组分组成：氧化钾2-4％、磷酸二氢钾6-8％、五水偏硅酸钠5-8％、硫代硫酸钠26-30％、过氧化氢18-20％、十二烷基苯磺酸钠32-34％；上述原料与水的重量比为8-12∶88-92；

2.一种分离农业秸秆的工艺，其特征在于：该方法包括下述步骤：

第一步骤：将下述重量百分比的组分：氧化钾2-4％、磷酸二氢钾6-8％、五水偏硅酸钠5-8％、硫代硫酸钠26-30％、过氧化氢18-20％、十二烷基苯磺酸钠32-34％混合组成第一类溶剂的原料，并将该第一类溶剂的原料加入水中，上述第一类溶剂的原料与水的重量比为8-12∶88-92，配制成第一类溶剂，待用；

第五步骤：将浸泡后的农业秸秆通过剂压机进行挤干，按第四步骤中的农业秸秆90-110重量份、絮凝剂的水溶液0.2-0.4重量份的比例，将絮凝剂的水溶液加入在剂压机挤出的液体中，所得到的絮状物为非纤维有机物；

第七步骤：将磨料后的物料再次通过剂压机挤压，按第四步骤中的农业秸秆90-110重量份、絮凝剂的水溶液0.15-0.25重量份的比例，将絮凝剂的水溶液加入在剂压机挤出的液体中，所得到的絮状物为非纤维有机物；剂压机挤出的液体后得到的物料为天然纤维。