CN107311609A - 一种利用废弃物制备保温材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用废弃物制备保温材料的方法，所述制备方法包括如下步骤：（1）秸秆和废弃枝叶发酵；（2）废旧塑料纸板处理；（3）煤炭处理；（4）物料混合；（5）软化挤出成型；（6）筛选干燥。本发明的保温材料成型率高，导热系数小，成本较低，环保节能，适用于农村、工厂及城市的取暖工程用保温材料，具有显著的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及保温材料术领域，具体涉及一种利用废弃物制备保温材料的方法。
背景技术
秸秆是成熟农作物茎叶部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源。煤炭和石油资源是不可再生的有限资源，减少煤炭以及石油的使用对环境的破坏及污染是目前需要解决的一个问题。
我国生物质如秸秆以及植物废弃物等能源丰富，现有的生物质能利用技术不成熟，浪费现象很严重，利用率很低，不合理的处理如随意燃烧会给环境带来很大的污染；城市生活垃圾都是采取填埋以及堆肥的方式处理，因此存在一定的局限性，不仅会对生态环境造成严重的破坏，而且也会阻碍过敏经济的发展；污水处理厂以及河道中都会产生很多的污泥，目前大部分污泥的处理方式都是填埋，不仅污染环境而且还浪费能源。因此，需要一种合理处理生活废物垃圾和秸秆淤泥等废弃物来生产再生材料的方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用废弃物制备保温材料的方法，该保温材料成型率高，导热系数小，成本较低，环保节能，适用于农村、工厂及城市的取暖工程用保温材料，具有显著的社会效益和经济效益。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种利用废弃物制备保温材料的方法，包括如下步骤：
（1）秸秆和废弃枝叶发酵：将玉米秸秆和植物废弃枝叶整齐堆垛，放置于通风干燥处自然干燥至含水率小于8%，再盛装于塑料桶中，喷淋碳酸钠溶液至堆垛物呈半湿润状态，再放入发酵罐中，在30～38℃条件下发酵15～20天；
（2）废旧塑料纸板处理：将废旧塑料纸板使用粉碎机粉碎成粒径0.4～0.8mm的颗粒物料，放置通风干燥处存放；
（3）煤炭处理：将脱硫后的煤炭自然干燥至含水量小于8%后粉碎成粒径0.3～0.5mm的粉末，放置通风干燥处存放；
（4）物料混合：将发酵后的秸秆和植物废弃枝叶、处理后的废旧塑料纸板、处理后的煤炭按照重量比40～60：10～20：1～6混合，加入适量的城市淤泥、助剂、氧化剂，再加入适量的去离子水，投入混料机混合均匀，控制含水率在20～30%；
（5）软化挤出成型：将步骤（4）的混合物料进行蒸汽软化处理，软化过程中喷淋氧化剂3～5次，再送入螺杆挤出机挤出成型，挤压成粒径为0.1～0.5mm的混合颗粒；
（6）筛选干燥：将挤压成型的混合颗粒自然冷却后筛选，筛选完成后自然干燥至含水率在3％以下即可。
优选地，所述步骤（1）碳酸钠溶液的质量浓度为10～30%。
优选地，所述步骤（2）、（3）粉碎使用万能粉碎机，主轴转速为2200～2500r/min。
优选地，所述步骤（4）中发酵后的秸秆和植物废弃枝叶、处理后的废旧塑料纸板、处理后的煤炭按照重量比45：16：5混合。
优选地，所述步骤（4）助剂为油料、木屑、乙醇中的一种或多种的混合物。
优选地，所述氧化剂为质量浓度0.1～0.3%的高锰酸钾溶液或质量浓度10～20%的双氧水溶液。
优选地，所述步骤（5）螺杆挤出的工艺条件包括：温度140～160℃，压力5～15MPa，运行转速1500～1800 r/min。
优选地，所述步骤（6）筛选使用超声波振动筛，干粉粒度分级到25～50μm。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的利用废弃物制备保温材料的方法，成型率高，热值高，成本较低，环保节能，适用于农村、工厂及城市的取暖工程，解决了城市生活垃圾堆积、城市淤泥堆积、秸秆和植物废物存放等问题，具有显著的社会效益和经济效益。
（2）本发明的利用废弃物制备保温材料的方法，秸秆和植物废弃物的发酵，能够在密闭厌氧条件下，促进秸秆纤维素、半纤维素和木质素的分解，改善秸秆的适口性，具有产量高、成本低、增重快、无毒害等特点；结合生活垃圾废料、脱硫煤炭，蒸汽软化处理可以使得材料的材质更加均匀稳定；超声波振动筛的筛选使得物料始终保持悬浮状态，得到高品质、精细的细粉材料。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
实施例1
一种利用废弃物制备保温材料的方法，包括如下步骤：
（1）秸秆和废弃枝叶发酵：将玉米秸秆和植物废弃枝叶整齐堆垛，放置于通风干燥处自然干燥至含水率小于8%，再盛装于塑料桶中，喷淋质量浓度为16%的碳酸钠溶液至堆垛物呈半湿润状态，再放入发酵罐中，在35℃条件下发酵18天。
（2）废旧塑料纸板处理：将废旧塑料纸板使用粉碎机粉碎成粒径0.4～0.8mm的颗粒物料，放置通风干燥处存放。
（3）煤炭处理：将脱硫后的煤炭自然干燥至含水量小于8%后粉碎成粒径0.3～0.5mm的粉末，放置通风干燥处存放。其中，步骤（2）、（3）粉碎使用万能粉碎机，主轴转速为2200～2500r/min。
（4）物料混合：将发酵后的秸秆和植物废弃枝叶、处理后的废旧塑料纸板、处理后的煤炭按照重量比45：16：5混合，加入适量的城市淤泥、油料、质量浓度0.2%的高锰酸钾溶液，再加入适量的去离子水，投入混料机混合均匀，控制含水率在20～30%。
（5）软化挤出成型：将步骤（4）的混合物料进行蒸汽软化处理，软化过程中喷淋质量浓度15%的双氧水溶液3～5次，再送入螺杆挤出机挤出成型，挤压成粒径为0.1～0.5mm的混合颗粒。其中，螺杆挤出的工艺条件包括：温度140～160℃，压力5～15Mpa，运行转速1500～1800 r/min。
（6）筛选干燥：将挤压成型的混合颗粒自然冷却后使用超声波振动筛选，筛选完成后干粉粒度分级到25～50μm，自然干燥至含水率在3％以下即可。
实施例2
一种利用废弃物制备保温材料的方法，包括如下步骤：
（1）秸秆和废弃枝叶发酵：将玉米秸秆和植物废弃枝叶整齐堆垛，放置于通风干燥处自然干燥至含水率小于8%，再盛装于塑料桶中，喷淋质量浓度为20%的碳酸钠溶液至堆垛物呈半湿润状态，再放入发酵罐中，在35℃条件下发酵18天。
（2）废旧塑料纸板处理：将废旧塑料纸板使用粉碎机粉碎成粒径0.4～0.8mm的颗粒物料，放置通风干燥处存放。
（3）煤炭处理：将脱硫后的煤炭自然干燥至含水量小于8%后粉碎成粒径0.3～0.5mm的粉末，放置通风干燥处存放。其中，步骤（2）、（3）粉碎使用万能粉碎机，主轴转速为2200～2500r/min。
（4）物料混合：将发酵后的秸秆和植物废弃枝叶、处理后的废旧塑料纸板、处理后的煤炭按照重量比50：16：3混合，加入适量的城市淤泥、木屑、质量浓度12%的双氧水溶液，再加入适量的去离子水，投入混料机混合均匀，控制含水率在20～30%。
（5）软化挤出成型：将步骤（4）的混合物料进行蒸汽软化处理，软化过程中喷淋质量浓度0.25%的高锰酸钾溶液3～5次，再送入螺杆挤出机挤出成型，挤压成粒径为0.1～0.5mm的混合颗粒。其中，螺杆挤出的工艺条件包括：温度140～160℃，压力5～15Mpa，运行转速1500～1800 r/min。
（6）筛选干燥：将挤压成型的混合颗粒自然冷却后使用超声波振动筛选，筛选完成后干粉粒度分级到25～50μm，自然干燥至含水率在3％以下即可。
实施例3
一种利用废弃物制备保温材料的方法，包括如下步骤：
（1）秸秆和废弃枝叶发酵：将玉米秸秆和植物废弃枝叶整齐堆垛，放置于通风干燥处自然干燥至含水率小于8%，再盛装于塑料桶中，喷淋质量浓度为25%的碳酸钠溶液至堆垛物呈半湿润状态，再放入发酵罐中，在36℃条件下发酵16天。
（2）废旧塑料纸板处理：将废旧塑料纸板使用粉碎机粉碎成粒径0.4～0.8mm的颗粒物料，放置通风干燥处存放。
（3）煤炭处理：将脱硫后的煤炭自然干燥至含水量小于8%后粉碎成粒径0.3～0.5mm的粉末，放置通风干燥处存放。其中，步骤（2）、（3）粉碎使用万能粉碎机，主轴转速为2200～2500r/min。
（4）物料混合：将发酵后的秸秆和植物废弃枝叶、处理后的废旧塑料纸板、处理后的煤炭按照重量比52：16：3混合，加入适量的城市淤泥、乙醇、质量浓度15%的双氧水溶液，再加入适量的去离子水，投入混料机混合均匀，控制含水率在20～30%。
（5）软化挤出成型：将步骤（4）的混合物料进行蒸汽软化处理，软化过程中喷淋质量浓度0.16%的高锰酸钾溶液3～5次，再送入螺杆挤出机挤出成型，挤压成粒径为0.1～0.5mm的混合颗粒。其中，螺杆挤出的工艺条件包括：温度140～160℃，压力5～15Mpa，运行转速1500～1800 r/min。
（6）筛选干燥：将挤压成型的混合颗粒自然冷却后使用超声波振动筛选，筛选完成后干粉粒度分级到25～50μm，自然干燥至含水率在3％以下即可。
实施例4
一种利用废弃物制备保温材料的方法，包括如下步骤：
（1）秸秆和废弃枝叶发酵：将玉米秸秆和植物废弃枝叶整齐堆垛，放置于通风干燥处自然干燥至含水率小于8%，再盛装于塑料桶中，喷淋质量浓度为26%的碳酸钠溶液至堆垛物呈半湿润状态，再放入发酵罐中，在38℃条件下发酵15天。
（2）废旧塑料纸板处理：将废旧塑料纸板使用粉碎机粉碎成粒径0.4～0.8mm的颗粒物料，放置通风干燥处存放。
（3）煤炭处理：将脱硫后的煤炭自然干燥至含水量小于8%后粉碎成粒径0.3～0.5mm的粉末，放置通风干燥处存放。其中，步骤（2）、（3）粉碎使用万能粉碎机，主轴转速为2200～2500r/min。
（4）物料混合：将发酵后的秸秆和植物废弃枝叶、处理后的废旧塑料纸板、处理后的煤炭按照重量比55：18：2混合，加入适量的城市淤泥、油料、质量浓度17%的双氧水溶液，再加入适量的去离子水，投入混料机混合均匀，控制含水率在20～30%。
（5）软化挤出成型：将步骤（4）的混合物料进行蒸汽软化处理，软化过程中喷淋质量浓度0.24%的高锰酸钾溶液3～5次，再送入螺杆挤出机挤出成型，挤压成粒径为0.1～0.5mm的混合颗粒。其中，螺杆挤出的工艺条件包括：温度140～160℃，压力5～15Mpa，运行转速1500～1800 r/min。
（6）筛选干燥：将挤压成型的混合颗粒自然冷却后使用超声波振动筛选，筛选完成后干粉粒度分级到25～50μm，自然干燥至含水率在3％以下即可。
实施例5
一种利用废弃物制备保温材料的方法，包括如下步骤：
（1）秸秆和废弃枝叶发酵：将玉米秸秆和植物废弃枝叶整齐堆垛，放置于通风干燥处自然干燥至含水率小于8%，再盛装于塑料桶中，喷淋质量浓度为10～30%的碳酸钠溶液至堆垛物呈半湿润状态，再放入发酵罐中，在35℃条件下发酵16天。
（2）废旧塑料纸板处理：将废旧塑料纸板使用粉碎机粉碎成粒径0.4～0.8mm的颗粒物料，放置通风干燥处存放。
（3）煤炭处理：将脱硫后的煤炭自然干燥至含水量小于8%后粉碎成粒径0.3～0.5mm的粉末，放置通风干燥处存放。其中，步骤（2）、（3）粉碎使用万能粉碎机，主轴转速为2200～2500r/min。
（4）物料混合：将发酵后的秸秆和植物废弃枝叶、处理后的废旧塑料纸板、处理后的煤炭按照重量比60：20：5混合，加入适量的城市淤泥、木屑、质量浓度17%的双氧水溶液，再加入适量的去离子水，投入混料机混合均匀，控制含水率在20～30%。
（5）软化挤出成型：将步骤（4）的混合物料进行蒸汽软化处理，软化过程中喷淋质量浓度20%的双氧水溶液3～5次，再送入螺杆挤出机挤出成型，挤压成粒径为0.1～0.5mm的混合颗粒。其中，螺杆挤出的工艺条件包括：温度140～160℃，压力5～15Mpa，运行转速1500～1800 r/min。
（6）筛选干燥：将挤压成型的混合颗粒自然冷却后使用超声波振动筛选，筛选完成后干粉粒度分级到25～50μm，自然干燥至含水率在3％以下即可。
本发明的利用废弃物制备保温材料的方法，成型率高，热值高，成本较低，环保节能，适用于农村、工厂及城市的取暖工程，解决了城市生活垃圾堆积、城市淤泥堆积、秸秆和植物废物存放等问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种利用废弃物制备保温材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）秸秆和废弃枝叶发酵：将玉米秸秆和植物废弃枝叶整齐堆垛，放置于通风干燥处自然干燥至含水率小于8%，再盛装于塑料桶中，喷淋碳酸钠溶液至堆垛物呈半湿润状态，再放入发酵罐中，在30～38℃条件下发酵15～20天；
（2）废旧塑料纸板处理：将废旧塑料纸板使用粉碎机粉碎成粒径0.4～0.8mm的颗粒物料，放置通风干燥处存放；
（3）煤炭处理：将脱硫后的煤炭自然干燥至含水量小于8%后粉碎成粒径0.3～0.5mm的粉末，放置通风干燥处存放；
（4）物料混合：将发酵后的秸秆和植物废弃枝叶、处理后的废旧塑料纸板、处理后的煤炭按照重量比40～60：10～20：1～6混合，加入适量的城市淤泥、助剂、氧化剂，再加入适量的去离子水，投入混料机混合均匀，控制含水率在20～30%；
（5）软化挤出成型：将步骤（4）的混合物料进行蒸汽软化处理，软化过程中喷淋氧化剂3～5次，再送入螺杆挤出机挤出成型，挤压成粒径为0.1～0.5mm的混合颗粒；
（6）筛选干燥：将挤压成型的混合颗粒自然冷却后筛选，筛选完成后自然干燥至含水率在3％以下即可。
2.根据权利要求1所述的利用废弃物制备保温材料的方法，其特征在于，所述步骤（1）碳酸钠溶液的质量浓度为10～30%。
3.根据权利要求1所述的利用废弃物制备保温材料的方法，其特征在于，所述步骤（2）、（3）粉碎使用万能粉碎机，主轴转速为2200～2500r/min。
4.根据权利要求1所述的利用废弃物制备保温材料的方法，其特征在于，所述步骤（4）中发酵后的秸秆和植物废弃枝叶、处理后的废旧塑料纸板、处理后的煤炭按照重量比45：16：5混合。
5.根据权利要求1所述的利用废弃物制备保温材料的方法，其特征在于，所述步骤（4）助剂为油料、木屑、乙醇中的一种或多种的混合物。
6.根据权利要求1所述的利用废弃物制备保温材料的方法，其特征在于，所述氧化剂为质量浓度0.1～0.3%的高锰酸钾溶液或质量浓度10～20%的双氧水溶液。
7.根据权利要求1所述的利用废弃物制备保温材料的方法，其特征在于，所述步骤（5）螺杆挤出的工艺条件包括：温度140～160℃，压力5～15MPa，运行转速1500～1800 r/min。
8.根据权利要求1所述的利用废弃物制备保温材料的方法，其特征在于，所述步骤（6）筛选使用超声波振动筛，干粉粒度分级到25～50μm。
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| CN110776752A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-11 | 河南晖睿智能科技有限公司 | 一种废物利用制备新型复合材料的方法 |
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| CN104673424A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-06-03 | 陈雪琴 | 一种新能源材料的制备方法 |
| CN106119295A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-16 | 河南农业大学 | 利用nh4hco3预处理玉米秸秆的方法及玉米秸秆的厌氧发酵方法 |
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2017
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