CN107312583A - 一种猪粪便生物质燃料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种猪粪便生物质燃料及其制备方法，所述燃料包括如下重量份的原料组成：猪粪便100～120份，锯末粉50～60份、杉木枝叶30～40份、松木枝叶30～40份、秸秆发酵物20～30份、煤粉10～20份和黏土10～20份。其制备方法是将杉木枝叶、松木枝叶与锯末粉进行混合后，再与猪粪便和秸秆发酵物混合后，再与煤粉、黏土和剩余的锯末粉混合搅拌均匀，经烘干后送入造粒机中挤压为圆柱状颗粒，最后烘烤后即得所述生物质燃料。采用本发明所述方法制备的生物质燃料，将猪粪便开发为燃料，不仅降低养殖场成本，还能解决燃料短缺的问题，不仅增加了粪便处理的途径，避免了粪便的浪费，达到环保的同时又能提供燃料，具有显著经济效益和环保效益。

Description

一种猪粪便生物质燃料及其制备方法
技术领域
本发明属于养殖过程中污染物综合利用技术领域，具体涉及一种猪粪便生物质燃料及其制备方法。
背景技术
随着能源资源消耗日益严重，能源资源也日趋紧张，环境污染问题日益突出，各个行业开始对可再生能源的使用意识逐步加强，其中生物质能源的利用是目前最切实可行的解决方法。生物质是地球上最广泛存在的物质，它包括所有动物、植物和微生物以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。目前生物质能源是目前非常重视的能源，在当今社会经济快速发展的情况下，资源节约和环境友好的双重性质已成为各国可持续发展的决定性因素。而随着社会经济的发展，人类对一次能源的需求日益增加，煤、石油等化石燃料的消耗加剧了环境的污染。因此，寻找一种可再生的替代能源，减少温室气体的排放, 已成为世界各国关注的焦点。生物质能是一种可再生清洁能源，具有挥发性高，污染小等特点，而我国具有丰富的生物质资源，就我国的基本国情和生物质资源而言，研究和发展生物质燃烧技术无疑成为我国高效利用生物质资源的有效途径之一。
在我国，规模化养猪是城镇肉食的主要来源，然而随着猪业养殖的不断发展，但随之也带来了大量猪粪尿排泄物，因养殖而产生的大量牲畜粪便却给环境带来了严重困扰，目前虽然出现了各种粪便处理措施，但仍缺乏有效的根治方法。由于猪粪便中含有碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素等物质，会滋生多种有害菌，对养猪场及其周边环境造成了严重的污染，严重影响到人的健康，甚至会影响养殖户的经济效益。而随着集约化养殖业的快速发展，养猪场产生大量粪便，传统的处理方式是将猪粪便运到田间作为肥料，然而由于运输耗时耗力，无法及时处理，因此对猪粪便的开发利用还需要进一步的研究。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的问题，提供一种利用猪粪便制备生物质燃料，具有高效、低成本、无污染的养殖场粪便处理的方法，以克服现有技术中的粪便处理方法存在的成本高、周期长、效果差以及容易造成二次污染的缺陷，以增加猪粪便的利用路径，具体地说是一种猪粪便生物质燃料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种猪粪便生物质燃料，所述燃料包括如下重量份的原料组成：猪粪便100～120份，锯末粉50～60份、杉木枝叶30～40份、松木枝叶30～40份、秸秆发酵物20～30份、煤粉10～20份和黏土10～20份。
进一步地，作为优选技术方案，所述猪粪便生物质燃料包括如下重量份的原料组成：猪粪便105～110份，锯末粉50～55份、杉木枝叶35～40份、松木枝叶35～40份、秸秆发酵物20～25份、煤粉10～15份和黏土10～15份。
本发明还提供了上述猪粪便生物质燃料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将杉木枝叶、松木枝叶与一半量的锯末粉进行混合后，将其置于搅拌池中搅拌均匀，再将其置于温度为50～55℃的环境中堆放1～2天得混合物料；
(2)将步骤(1)处理好的混合物料与猪粪便和秸秆发酵物混合后投入搅拌机，搅拌速度为400～500r/min，搅拌时间控制在3～5min，最后再将煤粉、黏土和剩余的锯末粉加入其中，再进行搅拌2～4min，使其混合均匀；
(3)将步骤(2)中所得物料烘干至其含水率在18～22％之间，然后送入造粒机中，挤压成直径为8～10mm的圆柱状颗粒，最后将其送入温度为50～55℃的环境中烘烤8～12min，即得所述猪粪便生物质燃料。
进一步地，所述猪粪便生物质燃料的制备方法，其中所述猪粪便为经过腐熟发酵后，其含水量在25～30%之间的猪粪便。
进一步地，所述猪粪便生物质燃料的制备方法，其中所述的秸秆发酵物是采用玉米秸秆、稻草和杂草中的任一种或任意比例混合后发酵制备而成，其制备方法是先将秸秆粉碎成50～60目的粉末后，然后将其置于温度为45～50℃的环境中烘烤至含水率为35～40％，再向经烘烤后的粉末其中加入其重量3～4％的酵母搅拌均匀，并覆盖一层塑料薄膜进行渥堆发酵，发酵时间控制在7～10天后，即得所述秸秆发酵物。
采用本发明所述的猪粪便生物质燃料及其制备方法，与现有技术相比，其有益效果在于：利用锯末粉、杉木枝叶、松木枝叶、煤粉和黏土与腐熟的猪粪便和秸秆发酵物采用挤压成型制备呈圆柱状颗粒，避免了生物质燃料的松散性，延长其燃烧时间，使得其灰分含量较少，燃烧过程中的能耗损失较低。同时，通过采用腐熟的猪粪便作为燃料的原料，提高猪粪便资源的利用率，大大降低养污染问题，减少对环境的污染；将猪粪便开发为燃料，不仅能降低养殖场成本，还能解决燃料短缺的问题，增加了粪便处理的途径，避免了粪便的浪费，达到环保的同时又能提供燃料，具有显著经济效益和环保效益。
具体实施方式
为了更充分的解释本发明的实施，下面对本发明具体实施例作进一步阐述，所举实例只用于解释本发明，而不是限定本发明的范围。
实施例1：
一种猪粪便生物质燃料，所述燃料包括如下重量份的原料组成：猪粪便100份，锯末粉50份、杉木枝叶30份、松木枝叶30份、秸秆发酵物20份、煤粉10份和黏土10份。
上述猪粪便生物质燃料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将杉木枝叶、松木枝叶与一半量的锯末粉进行混合后，将其置于搅拌池中搅拌均匀，再将其置于温度为50～55℃的环境中堆放1～2天得混合物料；
(2)将步骤(1)处理好的混合物料与猪粪便和秸秆发酵物混合后投入搅拌机，搅拌速度为400r/min，搅拌时间控制在4～5min，最后再将煤粉、黏土和剩余的锯末粉加入其中，再进行搅拌3～4min，使其混合均匀；其中所述猪粪便为经过腐熟发酵后，其含水量在25～27%之间的猪粪便；所述秸秆发酵物是采用玉米秸秆发酵制备而成，其制备方法是先将秸秆粉碎成50～60目的粉末后，然后将其置于温度为45～50℃的环境中烘烤至含水率为35～38％，再向经烘烤后的粉末中加入其重量3％的酵母搅拌均匀后，同时覆盖一层塑料薄膜进行渥堆发酵，发酵时间控制在7～8天，即得所述秸秆发酵物；
(3)将步骤(2)中所得物料烘干至其含水率在18～20％之间，然后送入造粒机中，挤压成直径为8～10mm的圆柱状颗粒，最后将其送入温度为50～53℃的环境中烘烤10～12min，即得所述猪粪便生物质燃料。
实施例2：
一种猪粪便生物质燃料，所述燃料包括如下重量份的原料组成：猪粪便105份，锯末粉55份、杉木枝叶35份、松木枝叶35份、秸秆发酵物25份、煤粉15份和黏土15份。
上述猪粪便生物质燃料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将杉木枝叶、松木枝叶与一半量的锯末粉进行混合后，将其置于搅拌池中搅拌均匀，再将其置于温度为50～55℃的环境中堆放1～2天得混合物料；
(2)将步骤(1)处理好的混合物料与猪粪便和秸秆发酵物混合后投入搅拌机，搅拌速度为400～500r/min，搅拌时间控制在3～5min，最后再将煤粉、黏土和剩余的锯末粉加入其中，再进行搅拌2～4min，使其混合均匀；其中所述猪粪便为经过腐熟发酵后，其含水量在26～28%之间的猪粪便；所述秸秆发酵物是采用玉米秸秆和稻草按任意比例混合后发酵制备而成，其制备方法是先将秸秆粉碎成50～60目的粉末后，然后将其置于温度为46～48℃的环境中烘烤至含水率为37～38％，再向经烘烤后的粉末中加入其重量4％的酵母搅拌均匀后，同时覆盖一层塑料薄膜进行渥堆发酵，发酵时间控制在8～9天，即得所述秸秆发酵物；
(3)将步骤(2)中所得物料烘干至其含水率在20～22％之间，然后送入造粒机中，挤压成直径为8～10mm的圆柱状颗粒，最后将其送入温度为52～54℃的环境中烘烤9～10min，即得所述猪粪便生物质燃料。
实施例3：
一种猪粪便生物质燃料，所述燃料包括如下重量份的原料组成：猪粪便120份，锯末粉60份、杉木枝叶40份、松木枝叶40份、秸秆发酵物30份、煤粉120份和黏土20份。
上述猪粪便生物质燃料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将杉木枝叶、松木枝叶与一半量的锯末粉进行混合后，将其置于搅拌池中搅拌均匀，再将其置于温度为50～55℃的环境中堆放1～2天得混合物料；
(2)将步骤(1)处理好的混合物料与猪粪便和秸秆发酵物混合后投入搅拌机，搅拌速度为400～500r/min，搅拌时间控制在3～5min，最后再将煤粉、黏土和剩余的锯末粉加入其中，再进行搅拌2～4min，使其混合均匀；所述猪粪便为经过腐熟发酵后，其含水量在28～30%之间的猪粪便；所述秸秆发酵物是采用玉米秸秆、稻草和杂草按任意比例混合后发酵制备而成，其制备方法是先将秸秆粉碎成50～60目的粉末后，然后将其置于温度为48～50℃的环境中烘烤至含水率为37～40％，再向经烘烤后的粉末中加入其重量4％的酵母搅拌均匀后，同时覆盖一层塑料薄膜进行渥堆发酵，发酵时间控制在9～10天，即得所述秸秆发酵物。
(3)将步骤(2)中所得物料烘干至其含水率在20～22％之间，然后送入造粒机中，挤压成直径为8～10mm的圆柱状颗粒，最后将其送入温度为53～55℃的环境中烘烤8～9min，即得所述猪粪便生物质燃料。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种猪粪便生物质燃料，其特征在于，所述燃料包括如下重量份的原料组成：猪粪便100～120份，锯末粉50～60份、杉木枝叶30～40份、松木枝叶30～40份、秸秆发酵物20～30份、煤粉10～20份和黏土10～20份。
2.根据权利要求1所述的一种猪粪便生物质燃料，其特征在于，所述燃料包括如下重量份的原料组成：猪粪便105～110份，锯末粉50～55份、杉木枝叶35～40份、松木枝叶35～40份、秸秆发酵物20～25份、煤粉10～15份和黏土10～15份。
3.根据权利要求1或2所述的一种猪粪便生物质燃料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将杉木枝叶、松木枝叶与一半量的锯末粉进行混合后，将其置于搅拌池中搅拌均匀，再将其置于温度为50～55℃的环境中堆放1～2天得混合物料；
(2)将步骤(1)处理好的混合物料与猪粪便和秸秆发酵物混合后投入搅拌机，搅拌速度为400～500r/min，搅拌时间控制在3～5min，最后再将煤粉、黏土和剩余的锯末粉加入其中，再进行搅拌2～4min，使其混合均匀；
(3)将步骤(2)中所得物料烘干至其含水率在18～22％之间，然后送入造粒机中，挤压成直径为8～10mm的圆柱状颗粒，最后将其送入温度为50～55℃的环境中烘烤8～12min，即得所述猪粪便生物质燃料。
4.根据权利要求3所述的一种猪粪便生物质燃料的制备方法，其特征在于：所述猪粪便为经过腐熟发酵后，其含水量在25～30%之间的猪粪便。
5.根据权利要求3所述的一种猪粪便生物质燃料的制备方法，其特征在于：所述的秸秆发酵物是采用玉米秸秆、稻草和杂草中的任一种或任意比例混合后发酵制备而成，其制备方法是先将秸秆粉碎成50～60目的粉末后，然后将其置于温度为45～50℃的环境中烘烤至含水率为35～40％，再向经烘烤后的粉末中加入其重量3～4％的酵母搅拌均匀后，同时覆盖一层塑料薄膜进行渥堆发酵，发酵时间控制在7～10天，即得所述秸秆发酵物。
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