CN110699139A - 一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，包括以下重量份的原料：牛粪45～95份，甘蔗渣35～80份，中药渣28～60份，木屑20～40份，棉籽壳20～35份，油茶壳7～12份，果皮5～15份，蘑菇废菌棒4～7份，助燃剂2～3份，原料经粉碎，混合，低温、高温、中温三个阶段发酵，真空干燥，高压混合，挤压造粒制备。本发明原料易获取，实现了废物利用，燃烧热值高，提高对废弃物的利用率，燃烧后残留物极少，环保。

Description

一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料
技术领域
本发明涉及一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，属于生物质颗粒燃料技术领域。
背景技术
生物质颗粒燃料发热量高，清洁无污染，是替代煤炭能源的高科技环保产品。制成的生物质颗粒燃料，可作为颗粒燃料专用炉具炊事取暖使用，还可作为生物质工业锅炉、火力发电的主要燃料，可替代燃煤。生物质颗粒燃料具有易运输、易贮存、燃烧效率高等特点，是“捡回另一半农业”生物质资源化利用的新课题。我国是一个人口大国，每天产生大量的生活废弃物、工业废弃物，造成环境污染，同时生活废弃物、工业废弃物中存在大量的可燃性废弃物，因此本发明旨在以生活废弃物、工业废弃物中的可燃性废弃物为原料，制备生物质颗粒燃料，将废弃物资源化，降低能源消耗，环保，提高经济效益。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，燃烧热值高，提高对废弃物的利用率，燃烧后残留物极少，环保。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，包括以下重量份的原料：牛粪45～95份，甘蔗渣35～80份，中药渣28～60份，木屑20～40份，棉籽壳20～35份，油茶壳7～12份，果皮5～15份，蘑菇废菌棒4～7份，助燃剂2～3份。
优选地，按照以下重量份的原料：牛粪53份，甘蔗渣40份，中药渣35份，木屑27份，棉籽壳25份，油茶壳9份，果皮8份，蘑菇废菌棒4.5份，助燃剂2.5份。
本发明还提供了一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将按照上述重量份称取的甘蔗渣、中药渣、木屑、棉籽壳、油茶壳、果皮通过粉碎机粉碎，颗粒粒径为30～50目，然后进行混合，得到备用混合料；
S2：将按照上述重量份称取的牛粪、蘑菇废菌棒与上述步骤S1中得到的备用混合料混合搅拌、揉捻解块，混匀后送至发酵池，堆积后进行有氧发酵，先低温发酵后翻堆，再高温发酵后翻堆，然后中温发酵，得到发酵混合料；
S3：将上述步骤S2中得到的发酵混合料置于真空干燥机中进行脱水干燥，直至含水量35～45％，得到脱水混合料；
S4：对上述步骤S3中得到的脱水混合料置于高压釜中，通入氮气保护，添加按照上述重量份称取的助燃剂，慢慢升温进行搅拌，然后趁热出料，得到热混合料；
S5：将上述步骤S3中得到的热混合料放入造粒机中进行挤压造粒，温度65～70℃，得到生物质颗粒燃料。
优选地，在所述步骤S2中，低温发酵：发酵温度25～30℃、发酵湿度30～35％、发酵时间2.5～3天；高温发酵：发酵温度55～60℃、发酵湿度50～55％、发酵时间1～1.5天；中温发酵：发酵温度35～40℃、发酵湿度65～70％、发酵时间1.5～2.5天。
优选地，在所述步骤S3中，真空度0.07～0.098MPa，干燥温度50～90℃。
优选地，在所述步骤S4中，高压釜压力0.4～1Mpa、温度30～35℃升温至65～70℃。
本发明的有益效果：以牛粪、甘蔗渣、中药渣、木屑、棉籽壳、油茶壳、果皮、蘑菇废菌棒为生物质原料，原料易获取，实现了废物利用，燃烧热值高，提高对废弃物的利用率，燃烧后残留物极少，燃烧后的产物对环境友好，环保；生物质原料以蘑菇废菌棒作为发酵剂并通过低温、高温、中温三个阶段进行发酵处理，可以杀灭大量的有害杂菌，产生高温热量，使生物质炭化，提高了生物质颗粒的抗结焦能力，同时经真空干燥机干燥、高压釜混合、造粒机造粒工序，提高生物质颗粒的燃烧效率。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对发明的限制。
实施例1
一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，按照以下重量份的原料：牛粪45份，甘蔗渣35份，中药渣28份，木屑20份，棉籽壳20份，油茶壳7份，果皮5份，蘑菇废菌棒4份，助燃剂2份。
制备方法：
S1：将按照上述重量份称取的甘蔗渣、中药渣、木屑、棉籽壳、油茶壳、果皮通过粉碎机粉碎，颗粒粒径为30～50目，然后进行混合，得到备用混合料；
S2：将按照上述重量份称取的牛粪、蘑菇废菌棒与上述步骤S1中得到的备用混合料混合搅拌、揉捻解块，混匀后送至发酵池，堆积后进行有氧发酵，先低温发酵后翻堆，发酵温度25℃、发酵湿度30％、发酵时间2.5天，再高温发酵后翻堆，发酵温度55℃、发酵湿度50％、发酵时间1天，然后中温发酵，发酵温度35℃、发酵湿度65％、发酵时间1.5天，得到发酵混合料；
S3：将上述步骤S2中得到的发酵混合料置于真空干燥机中进行脱水干燥，真空度0.07MPa，干燥温度55℃，直至含水量35％，得到脱水混合料；
S4：对上述步骤S3中得到的脱水混合料置于高压釜中，通入氮气保护，添加按照上述重量份称取的助燃剂，慢慢升温进行搅拌，压釜压力0.4Mpa、温度30℃升温至65℃，然后趁热出料，得到热混合料；
S5：将上述步骤S3中得到的热混合料放入造粒机中进行挤压造粒，温度65～70℃，得到生物质颗粒燃料。
经测定，生物质颗粒燃料的燃烧值63410J/kg。
实施例2
一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，按照以下重量份的原料：牛粪50份，甘蔗渣55份，中药渣40份，木屑25份，棉籽壳25份，油茶壳10份，果皮8份，蘑菇废菌棒5份，助燃剂2.3份。
制备方法：
S1：将按照上述重量份称取的甘蔗渣、中药渣、木屑、棉籽壳、油茶壳、果皮通过粉碎机粉碎，颗粒粒径为30～50目，然后进行混合，得到备用混合料；
S2：将按照上述重量份称取的牛粪、蘑菇废菌棒与上述步骤S1中得到的备用混合料混合搅拌、揉捻解块，混匀后送至发酵池，堆积后进行有氧发酵，先低温发酵后翻堆，发酵温度25℃、发酵湿度30％、发酵时间2.5天，再高温发酵后翻堆，发酵温度55℃、发酵湿度50％、发酵时间1天，然后中温发酵，发酵温度35℃、发酵湿度65％、发酵时间1.5天，得到发酵混合料；
S3：将上述步骤S2中得到的发酵混合料置于真空干燥机中进行脱水干燥，真空度0.08MPa，干燥温度60℃，直至含水量35％，得到脱水混合料；
S4：对上述步骤S3中得到的脱水混合料置于高压釜中，通入氮气保护，添加按照上述重量份称取的助燃剂，慢慢升温进行搅拌，压釜压力0.6Mpa、温度30℃升温至65℃，然后趁热出料，得到热混合料；
S5：将上述步骤S3中得到的热混合料放入造粒机中进行挤压造粒，温度65～70℃，得到生物质颗粒燃料。
经测定，生物质颗粒燃料的燃烧值63502J/kg。
实施例3
一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，按照以下重量份的原料：牛粪53份，甘蔗渣40份，中药渣35份，木屑27份，棉籽壳25份，油茶壳9份，果皮8份，蘑菇废菌棒4.5份，助燃剂2.5份。
制备方法：
S1：将按照上述重量份称取的甘蔗渣、中药渣、木屑、棉籽壳、油茶壳、果皮通过粉碎机粉碎，颗粒粒径为30～50目，然后进行混合，得到备用混合料；
S2：将按照上述重量份称取的牛粪、蘑菇废菌棒与上述步骤S1中得到的备用混合料混合搅拌、揉捻解块，混匀后送至发酵池，堆积后进行有氧发酵，先低温发酵后翻堆，发酵温度25℃、发酵湿度30％、发酵时间2.5天，再高温发酵后翻堆，发酵温度55℃、发酵湿度50％、发酵时间1天，然后中温发酵，发酵温度35℃、发酵湿度65％、发酵时间1.5天，得到发酵混合料；
S3：将上述步骤S2中得到的发酵混合料置于真空干燥机中进行脱水干燥，真空度0.07～0.098MPa，干燥温度50～90℃，直至含水量35～45％，得到脱水混合料；
S4：对上述步骤S3中得到的脱水混合料置于高压釜中，通入氮气保护，添加按照上述重量份称取的助燃剂，慢慢升温进行搅拌，压釜压力0.6Mpa、温度30℃升温至65℃，然后趁热出料，得到热混合料；
S5：将上述步骤S3中得到的热混合料放入造粒机中进行挤压造粒，温度65～70℃，得到生物质颗粒燃料。
经测定，生物质颗粒燃料的燃烧值64580J/kg。
实施例4
一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，按照以下重量份的原料：牛粪85份，甘蔗渣70份，中药渣50份，木屑38份，棉籽壳20份，油茶壳10份，果皮12份，蘑菇废菌棒6份，助燃剂3份。
制备方法：
S1：将按照上述重量份称取的甘蔗渣、中药渣、木屑、棉籽壳、油茶壳、果皮通过粉碎机粉碎，颗粒粒径为30～50目，然后进行混合，得到备用混合料；
S2：将按照上述重量份称取的牛粪、蘑菇废菌棒与上述步骤S1中得到的备用混合料混合搅拌、揉捻解块，混匀后送至发酵池，堆积后进行有氧发酵，先低温发酵后翻堆，发酵温度30℃、发酵湿度35％、发酵时间3天，再高温发酵后翻堆，发酵温度60℃、发酵湿度55％、发酵时间1.5天，然后中温发酵，发酵温度340℃、发酵湿度70％、发酵时间2天，得到发酵混合料；
S3：将上述步骤S2中得到的发酵混合料置于真空干燥机中进行脱水干燥，真空度0.082MPa，干燥温度85℃，直至含水量45％，得到脱水混合料；
S4：对上述步骤S3中得到的脱水混合料置于高压釜中，通入氮气保护，添加按照上述重量份称取的助燃剂，慢慢升温进行搅拌，压釜压力0.8Mpa、温度35℃升温至70℃，然后趁热出料，得到热混合料；
S5：将上述步骤S3中得到的热混合料放入造粒机中进行挤压造粒，温度65～70℃，得到生物质颗粒燃料。
经测定，生物质颗粒燃料的燃烧值63402J/kg。
实施例5
一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，按照以下重量份的原料：牛粪95份，甘蔗渣80份，中药渣60份，木屑40份，棉籽壳35份，油茶壳12份，果皮15份，蘑菇废菌棒7份，助燃剂3份。
制备方法：
S1：将按照上述重量份称取的甘蔗渣、中药渣、木屑、棉籽壳、油茶壳、果皮通过粉碎机粉碎，颗粒粒径为30～50目，然后进行混合，得到备用混合料；
S2：将按照上述重量份称取的牛粪、蘑菇废菌棒与上述步骤S1中得到的备用混合料混合搅拌、揉捻解块，混匀后送至发酵池，堆积后进行有氧发酵，先低温发酵后翻堆，发酵温度30℃、发酵湿度40％、发酵时间3天，再高温发酵后翻堆，发酵温度60℃、发酵湿度55％、发酵时间1.5天，然后中温发酵，发酵温度40℃、发酵湿度70％、发酵时间2.5天，得到发酵混合料；
S3：将上述步骤S2中得到的发酵混合料置于真空干燥机中进行脱水干燥，真空度0.098MPa，干燥温度90℃，直至含水量45％，得到脱水混合料；
S4：对上述步骤S3中得到的脱水混合料置于高压釜中，通入氮气保护，添加按照上述重量份称取的助燃剂，慢慢升温进行搅拌，压釜压力1Mpa、温度35℃升温至70℃，然后趁热出料，得到热混合料；
S5：将上述步骤S3中得到的热混合料放入造粒机中进行挤压造粒，温度65～70℃，得到生物质颗粒燃料。
经测定，生物质颗粒燃料的燃烧值63500J/kg。
综上所述，本发明实现了废物利用，燃烧热值高，燃烧效率高。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (6)

1.一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，其特征在于，该生物质颗粒燃料包括以下重量份的原料：牛粪45～95份，甘蔗渣35～80份，中药渣28～60份，木屑20～40份，棉籽壳20～35份，油茶壳7～12份，果皮5～15份，蘑菇废菌棒4～7份，助燃剂2～3份。
2.根据权利要求1所述的一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述生物质颗粒燃料按照以下重量份的原料：牛粪53份，甘蔗渣40份，中药渣35份，木屑27份，棉籽壳25份，油茶壳9份，果皮8份，蘑菇废菌棒4.5份，助燃剂2.5份。
3.一种用于权利要求1所述的利用废弃物制备的生物质颗粒燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将按照上述重量份称取的甘蔗渣、中药渣、木屑、棉籽壳、油茶壳、果皮通过粉碎机粉碎，颗粒粒径为30～50目，然后进行混合，得到备用混合料；
S2：将按照上述重量份称取的牛粪、蘑菇废菌棒与上述步骤S1中得到的备用混合料混合搅拌、揉捻解块，混匀后送至发酵池，堆积后进行有氧发酵，先低温发酵后翻堆，再高温发酵后翻堆，然后中温发酵，得到发酵混合料；
S3：将上述步骤S2中得到的发酵混合料置于真空干燥机中进行脱水干燥，直至含水量35～45％，得到脱水混合料；
S4：对上述步骤S3中得到的脱水混合料置于高压釜中，通入氮气保护，添加按照上述重量份称取的助燃剂，慢慢升温进行搅拌，然后趁热出料，得到热混合料；
S5：将上述步骤S3中得到的热混合料放入造粒机中进行挤压造粒，温度65～70℃，得到生物质颗粒燃料。
4.根据权利要求3所述的一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，其特征在于，在所述步骤S2中，低温发酵：发酵温度25～30℃、发酵湿度30～35％、发酵时间2.5～3天；高温发酵：发酵温度55～60℃、发酵湿度50～55％、发酵时间1～1.5天；中温发酵：发酵温度35～40℃、发酵湿度65～70％、发酵时间1.5～2.5天。
5.根据权利要求3所述的一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，其特征在于，在所述步骤S3中，真空度0.07～0.098MPa，干燥温度50～90℃。
6.根据权利要求3所述的一种利用废弃物制备的生物质颗粒燃料，其特征在于，在所述步骤S4中，高压釜压力0.4～1Mpa、温度30～35℃升温至65～70℃。
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