CN107987913A - 一种木薯淀粉渣的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物材料处理技术领域，具体涉及一种木薯淀粉渣的处理方法。该木薯淀粉渣的处理方法包括以下步骤：步骤一，预混合处理；步骤二，水热碳化处理；步骤三，一级脱水处理；步骤四，水焦浆制备与燃烧供热；步骤五，二级脱水处理。本发明的一种木薯淀粉渣的处理方法，与现有技术对木薯淀粉渣的处理方法相比，本发明的处理方法具有快速高效，过程环境友好，产品附加值高，且处理成本低的优点，其中，能够将木薯淀粉渣中易发酵腐败的淀粉物质快速转化，使得其所含有的臭味物质与微生物得以去除，进而避免给周边环境造成恶劣影响。并且本发明的一种木薯淀粉渣的处理方法具有节约能源和水资源的优点。

Description

一种木薯淀粉渣的处理方法
技术领域
本发明涉及生物材料处理技术领域，具体涉及一种木薯淀粉渣的处理方法。
背景技术
我国木薯产量每年约1000万吨，且每年以约30％比例增长。木薯含有大量的淀粉，被广泛用于制取淀粉及发酵生产酒精。在木薯加工过程中，大量的木薯渣随木薯淀粉和酒精的生产而产生，每年我国木薯淀粉加工的木薯渣干重有30万吨，加上加工酒精等其它产品的木薯渣总计达150万吨，以一个年产3万吨淀粉加工大型企业为例，每年约产生6万吨的湿木薯渣，需配套占地15亩的渣池，高峰时需要堆积3万吨的湿渣。大量的加工固体废弃物，一方面造成了土地资源的浪费；另一方面，长期存放导致木薯渣发酵腐败,不仅使木薯原料利用率低下，并给周边环境造成恶劣影响，因而对木薯渣的综合利用凸显重要。
目前，现有技术中，木薯渣的处理方法主要为沼气利用和饲料化利用，沼气利用技术虽可达到环保的要求，但存在处理时间较长的缺陷；在饲料化利用过程中，潮湿的木薯渣极易发酵，必须经过脱水烘干得以储存，但该过程需耗费大量能源，导致增加成本投入高。因此，亟需寻求一种对木薯淀粉渣处理的新方法，以解决上述存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种木薯淀粉渣的处理方法，该木薯淀粉渣的处理方法具有快速高效，过程环境友好，产品附加值高，且处理成本低的优点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
提供一种木薯淀粉渣的处理方法，它包括以下步骤：
步骤一，预混合处理：木薯淀粉渣不需烘干或脱水处理，直接往木薯淀粉渣中加入水，搅拌混合均匀，并控制一定的含水率，得到预混合处理的物料；
步骤二，水热碳化处理：将步骤一得到的预混合处理的物料添加到水热碳化反应釜中，用氮气排空水热碳化反应釜内的空气后进行密封，然后对水热碳化反应釜加热至一定的反应温度，并进行反应一定时间，得到水热碳化处理后的物料；
步骤三，一级脱水处理：将步骤二中得到的水热碳化处理后的物料冷却至室温后，进行一级固液分离脱水处理，并控制所得的固体的含水率，脱出的液体可用于步骤一作为水源，其中所得的固体为水热炭；
步骤四，水焦浆制备与燃烧供热：经步骤三中一级脱水处理得到的水热炭，取一部分水热炭并往其中加入添加剂，然后搅拌均匀即得到水焦浆，然后燃烧所制得的水焦浆作为步骤二的热源；
步骤五，二级脱水处理：经步骤三中一级脱水处理得到的水热炭，用于步骤四中制备水焦浆外的另一部分水热炭再进行固液分离脱水处理，得到固体水热炭和液体，脱出的液体可用于步骤一作为水源。
上述技术方案中，所述步骤一中，所述木薯淀粉渣为木薯经淀粉提取加工后产生的木薯淀粉渣。
上述技术方案中，所述步骤一中，所控制的含水率为80％～95％。
上述技术方案中，所述步骤二中，所述反应温度为200℃～350℃，所述反应时间为0.5h～6h。
上述技术方案中，所述步骤三中，所述固体的含水率为25％～40％。
上述技术方案中，所述步骤四中，所述添加剂为木质素磺酸钠或磺化腐植酸钠中的一种或两种的组合物。
上述技术方案中，所述步骤四中，所述添加剂占所述一部分水热炭的重量百分比为0.5％～2％。
上述技术方案中，所述步骤五中，所得到固体水热炭的含水率为5％～15％。
本发明与现有技术相比较，有益效果在于：
(1)本发明提供的一种木薯淀粉渣的处理方法，与现有技术对木薯淀粉渣的处理方法相比，本发明的处理方法具有快速高效，过程环境友好，产品附加值高，且处理成本低的优点，其中，能够将木薯淀粉渣中易发酵腐败的淀粉物质快速转化，使得其所含有的臭味物质与微生物得以去除，进而避免给周边环境造成恶劣影响。
(2)本发明提供的一种木薯淀粉渣的处理方法，步骤四中产生的水焦浆用于步骤二水热碳化处理的热源，进而能够节约能源，另外，由于预混合处理过程，相对于现有技术，不需烘干或脱水处理，进而进一步节约了能源。
(3)本发明提供的一种木薯淀粉渣的处理方法，步骤三一级脱水处理和步骤五二级脱水处理中脱出的液体均可用于步骤一作为水源，使得物料得以重复利用，进而节约了水资源。
(4)本发明提供的一种木薯淀粉渣的处理方法，步骤五所得到的固体水热炭可作为燃料或者还田使用，具有产品附加值高的优点。
(5)本发明提供的一种木薯淀粉渣的处理方法，具有方法简单，并能够适用于工业化大规模应用的特点。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1。
一种木薯淀粉渣的处理方法，它包括以下步骤：
步骤一，预混合处理：木薯淀粉渣不需烘干或脱水处理，直接往木薯淀粉渣中加入水，搅拌混合均匀，并控制含水率为88％，得到预混合处理的物料；其中，木薯淀粉渣为木薯经淀粉提取加工后产生的木薯淀粉渣；
步骤二，水热碳化处理：将步骤一得到的预混合处理的物料添加到水热碳化反应釜中，用氮气排空水热碳化反应釜内的空气后进行密封，然后对水热碳化反应釜加热至280℃的反应温度，并进行反应3h，得到水热碳化处理后的物料；
步骤三，一级脱水处理：将步骤二中得到的水热碳化处理后的物料冷却至室温后，进行一级固液分离脱水处理，并控制所得的固体的含水率为33％，脱出的液体可用于步骤一作为水源，其中所得的固体为水热炭；
步骤四，水焦浆制备与燃烧供热：经步骤三中一级脱水处理得到的水热炭，取一部分水热炭并往其中加入添加剂，然后搅拌均匀即得到水焦浆，然后燃烧所制得的水焦浆作为步骤二的热源；本实施例中，添加剂为木质素磺酸钠；本实施例中，添加剂占所述一部分水热炭的重量百分比为1％；
步骤五，二级脱水处理：经步骤三中一级脱水处理得到的水热炭，用于步骤四中制备水焦浆外的另一部分水热炭再进行固液分离脱水处理，得到固体水热炭和液体，脱出的液体可用于步骤一作为水源。本实施例中，固体水热炭的含水率为10％。
实施例2。
一种木薯淀粉渣的处理方法，它包括以下步骤：
步骤一，预混合处理：木薯淀粉渣不需烘干或脱水处理，直接往木薯淀粉渣中加入水，搅拌混合均匀，并控制含水率为80％，得到预混合处理的物料；其中，木薯淀粉渣为木薯经淀粉提取加工后产生的木薯淀粉渣；
步骤二，水热碳化处理：将步骤一得到的预混合处理的物料添加到水热碳化反应釜中，用氮气排空水热碳化反应釜内的空气后进行密封，然后对水热碳化反应釜加热至200℃的反应温度，并进行反应6h，得到水热碳化处理后的物料；
步骤三，一级脱水处理：将步骤二中得到的水热碳化处理后的物料冷却至室温后，进行一级固液分离脱水处理，并控制所得的固体的含水率为25％，脱出的液体可用于步骤一作为水源，其中所得的固体为水热炭；
步骤四，水焦浆制备与燃烧供热：经步骤三中一级脱水处理得到的水热炭，取一部分水热炭并往其中加入添加剂，然后搅拌均匀即得到水焦浆，然后燃烧所制得的水焦浆作为步骤二的热源；本实施例中，添加剂为磺化腐植酸钠；本实施例中，添加剂占所述一部分水热炭的重量百分比为0.5％；
步骤五，二级脱水处理：经步骤三中一级脱水处理得到的水热炭，用于步骤四中制备水焦浆外的另一部分水热炭再进行固液分离脱水处理，得到固体水热炭和液体，脱出的液体可用于步骤一作为水源。本实施例中，固体水热炭的含水率为5％。
实施例3。
一种木薯淀粉渣的处理方法，它包括以下步骤：
步骤一，预混合处理：木薯淀粉渣不需烘干或脱水处理，直接往木薯淀粉渣中加入水，搅拌混合均匀，并控制含水率为95％，得到预混合处理的物料；其中，木薯淀粉渣为木薯经淀粉提取加工后产生的木薯淀粉渣；
步骤二，水热碳化处理：将步骤一得到的预混合处理的物料添加到水热碳化反应釜中，用氮气排空水热碳化反应釜内的空气后进行密封，然后对水热碳化反应釜加热至350℃的反应温度，并进行反应0.5h，得到水热碳化处理后的物料；
步骤三，一级脱水处理：将步骤二中得到的水热碳化处理后的物料冷却至室温后，进行一级固液分离脱水处理，并控制所得的固体的含水率为40％，脱出的液体可用于步骤一作为水源，其中所得的固体为水热炭；
步骤四，水焦浆制备与燃烧供热：经步骤三中一级脱水处理得到的水热炭，取一部分水热炭并往其中加入添加剂，然后搅拌均匀即得到水焦浆，然后燃烧所制得的水焦浆作为步骤二的热源；本实施例中，添加剂为木质素磺酸钠和磺化腐植酸钠的组合物；本实施例中，添加剂占所述一部分水热炭的重量百分比为2％；
步骤五，二级脱水处理：经步骤三中一级脱水处理得到的水热炭，用于步骤四中制备水焦浆外的另一部分水热炭再进行固液分离脱水处理，得到固体水热炭和液体，脱出的液体可用于步骤一作为水源。本实施例中，固体水热炭的含水率为15％。
实施例4。
一种木薯淀粉渣的处理方法，它包括以下步骤：
步骤一，预混合处理：木薯淀粉渣不需烘干或脱水处理，直接往木薯淀粉渣中加入水，搅拌混合均匀，并控制含水率为85％，得到预混合处理的物料；其中，木薯淀粉渣为木薯经淀粉提取加工后产生的木薯淀粉渣；
步骤二，水热碳化处理：将步骤一得到的预混合处理的物料添加到水热碳化反应釜中，用氮气排空水热碳化反应釜内的空气后进行密封，然后对水热碳化反应釜加热至250℃的反应温度，并进行反应5h，得到水热碳化处理后的物料；
步骤三，一级脱水处理：将步骤二中得到的水热碳化处理后的物料冷却至室温后，进行一级固液分离脱水处理，并控制所得的固体的含水率为30％，脱出的液体可用于步骤一作为水源，其中所得的固体为水热炭；
步骤四，水焦浆制备与燃烧供热：经步骤三中一级脱水处理得到的水热炭，取一部分水热炭并往其中加入添加剂，然后搅拌均匀即得到水焦浆，然后燃烧所制得的水焦浆作为步骤二的热源；本实施例中，添加剂为木质素磺酸钠；本实施例中，添加剂占所述一部分水热炭的重量百分比为1.5％；
步骤五，二级脱水处理：经步骤三中一级脱水处理得到的水热炭，用于步骤四中制备水焦浆外的另一部分水热炭再进行固液分离脱水处理，得到固体水热炭和液体，脱出的液体可用于步骤一作为水源。本实施例中，固体水热炭的含水率为8％。
实施例5。
一种木薯淀粉渣的处理方法，它包括以下步骤：
步骤一，预混合处理：木薯淀粉渣不需烘干或脱水处理，直接往木薯淀粉渣中加入水，搅拌混合均匀，并控制含水率为90％，得到预混合处理的物料；其中，木薯淀粉渣为木薯经淀粉提取加工后产生的木薯淀粉渣；
步骤二，水热碳化处理：将步骤一得到的预混合处理的物料添加到水热碳化反应釜中，用氮气排空水热碳化反应釜内的空气后进行密封，然后对水热碳化反应釜加热至330℃的反应温度，并进行反应2h，得到水热碳化处理后的物料；
步骤三，一级脱水处理：将步骤二中得到的水热碳化处理后的物料冷却至室温后，进行一级固液分离脱水处理，并控制所得的固体的含水率为35％，脱出的液体可用于步骤一作为水源，其中所得的固体为水热炭；
步骤四，水焦浆制备与燃烧供热：经步骤三中一级脱水处理得到的水热炭，取一部分水热炭并往其中加入添加剂，然后搅拌均匀即得到水焦浆，然后燃烧所制得的水焦浆作为步骤二的热源；本实施例中，添加剂为磺化腐植酸钠；本实施例中，添加剂占所述一部分水热炭的重量百分比为0.8％；
步骤五，二级脱水处理：经步骤三中一级脱水处理得到的水热炭，用于步骤四中制备水焦浆外的另一部分水热炭再进行固液分离脱水处理，得到固体水热炭和液体，脱出的液体可用于步骤一作为水源。本实施例中，固体水热炭的含水率为12％。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种木薯淀粉渣的处理方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤一，预混合处理：木薯淀粉渣不需烘干或脱水处理，直接往木薯淀粉渣中加入水，搅拌混合均匀，并控制一定的含水率，得到预混合处理的物料；
步骤二，水热碳化处理：将步骤一得到的预混合处理的物料添加到水热碳化反应釜中，用氮气排空水热碳化反应釜内的空气后进行密封，然后对水热碳化反应釜加热至一定的反应温度，并进行反应一定时间，得到水热碳化处理后的物料；
步骤三，一级脱水处理：将步骤二中得到的水热碳化处理后的物料冷却至室温后，进行一级固液分离脱水处理，并控制所得的固体的含水率，脱出的液体可用于步骤一作为水源，其中所得的固体为水热炭；
步骤四，水焦浆制备与燃烧供热：经步骤三中一级脱水处理得到的水热炭，取一部分水热炭并往其中加入添加剂，然后搅拌均匀即得到水焦浆，然后燃烧所制得的水焦浆作为步骤二的热源；
步骤五，二级脱水处理：经步骤三中一级脱水处理得到的水热炭，用于步骤四中制备水焦浆外的另一部分水热炭再进行固液分离脱水处理，得到固体水热炭和液体，脱出的液体可用于步骤一作为水源。
2.根据权利要求1所述的一种木薯淀粉渣的处理方法，其特征在于：所述步骤一中，所述木薯淀粉渣为木薯经淀粉提取加工后产生的木薯淀粉渣。
3.根据权利要求1所述的一种木薯淀粉渣的处理方法，其特征在于：所述步骤一中，所控制的含水率为80％～95％。
4.根据权利要求1所述的一种木薯淀粉渣的处理方法，其特征在于：所述步骤二中，所述反应温度为200℃～350℃，所述反应时间为0.5h～6h。
5.根据权利要求1所述的一种木薯淀粉渣的处理方法，其特征在于：所述步骤三中，所述固体的含水率为25％～40％。
6.根据权利要求1所述的一种木薯淀粉渣的处理方法，其特征在于：所述步骤四中，所述添加剂为木质素磺酸钠或磺化腐植酸钠中的一种或两种的组合物。
7.根据权利要求1所述的一种木薯淀粉渣的处理方法，其特征在于：所述步骤四中，所述添加剂占所述一部分水热炭的重量百分比为0.5％～2％。
8.根据权利要求1所述的一种木薯淀粉渣的处理方法，其特征在于：所述步骤五中，所得到固体水热炭的含水率为5％～15％。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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