CN112266793A - 一种利用固体废弃物制备增温剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用固体废弃物制备增温剂的方法，由以下原材料制成：秸秆70‑100份，粪污10‑20份，煤矸石10‑20份，可燃垃圾10‑20份以及氧化铁粉0.3‑3份，所述可燃垃圾为垃圾通过分选后得到的塑料、废纸等可燃的固体废物，所述粪污为畜禽粪便经过渣水分离后得到的粪渣。制得的增温剂发热量大、可达到6000—8000大卡/kg，价格低廉，增温剂燃烧完全后，除氨氮有一定的挥发外，有机和微量元素都存在废渣中，并能改善土壤土壤的透气性即成为优质的有机肥料。本发明真正解决了这些固体废弃物和粪污处理难的问题。

Description

一种利用固体废弃物制备增温剂的方法
技术领域
本发明涉及一种利用固体废弃物制备增温剂的方法，属于固废综合利用领域。
背景技术
煤炭的开采，致使在开采的过程中产生的煤矸石对矿区周围的土壤与环境造成了严重的影响。煤矸石和垃圾在地表生物化学作用下通过释放与迁移导致了土壤及河流严重的污染，而这些受污染的水又通过灌溉方式进入农作物，并通过食物链进入人体，对人畜生存、健康和生存环境构成严重威胁。
目前，生物质量大的植物有很多，如水葫芦、皇竹草、甜高粱、玉米秸秆等，其中水葫芦作为水体净化效果很好的植物，产量亩产达到50吨之多，在水体治理中有卓越的成绩，但是由于繁殖力太强对其他水体植物造成危害，成为外来有害植物，需要及时处理。
随着养殖业的快速增长，刚排出的畜禽粪便含有NH3、H2S和胺等有害气体，在未能及时清除时臭味将成倍增加，恶臭气体将导致空气污浊，蚊蝇孳生。畜禽粪便的大量长期堆积使环境中有害病菌数量呈上升趋势。这不仅影响到畜禽自身生存、生长与发展，而且也污染环境，危及人类身体健康。
在温室农业方面，冬季的取暖是温室效益的关键，万物生长靠太阳，但到了冬季，日照时间变得相当短暂。以秦岭淮海为界，北方地区一般都会到0度以下。低温寒冷天气到来时，大棚室温逐渐下降，室温过低对作物的生长极为不利！“如何给大棚蔬菜增温”成为多年来一直困扰广大菜农的难题。拿常规作物中的西红柿来说，室温若低于15度，其生长速度会变得十分缓慢，严重影响长势、产量。如果保温措施不及时，会出现萎蔫、冻害等情况，作物一旦发生冻害，直接导致作物绝收。因此，如何利用这些垃圾来制备有效的增温剂成为我们研究的课题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种利用固体废弃物制备增温剂的方法，。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种利用固体废弃物制备增温剂的方法，其特征在于，由以下原材料制成：秸秆70-100份，粪污10-20份，煤矸石10-20份，可燃垃圾10-20份以及氧化铁粉0.3-3份，所述可燃垃圾为垃圾通过分选后得到的塑料、废纸等可燃的固体废物，所述粪污为畜禽粪便经过渣水分离后得到的粪渣。
上述方案中：所述可燃垃圾中塑料的质量大于10％。以保证增温剂的发热量。
上述方案中，按照如下方法制备：
1)将上述秸秆和可燃垃圾经过破碎后，与固体煤矸石一起加入球磨机中进行球磨，球磨至80-120目，得到混合粉料；
2)将得到的混合粉料加入搅拌机内，同时加入粪污和氧化铁粉，加水搅拌至呈粘稠状；
3)将搅拌后的物料送入成型机中成型，然后送至干燥房干燥；
4)将干燥后的物料送至干馏釜中，在缺氧条件下加热至200℃—300℃，干馏6-7小时，待不再产生气体时，停止加热，在干馏釜中继续静停1-2h后排空气体；
5)干馏得到的物料送入重力分离器分离灰分得到增温剂，干馏过程中产生的气体引至蒸汽锅炉作为燃料产蒸汽，产生的蒸汽用于干馏釜和干燥房加热。
上述方案中：搅拌机中加入的水的量为物料总量的15-22％。
上述方案中：在干燥房中干燥至水分含量为8—12％。
上述方案中：所述秸秆为水葫芦、皇竹草、甜高粱、玉米秸秆中的至少一种。
上述方案中：所述破碎机破碎产生的液体以及粪污经过渣液分离得到的粪水进入沼气池发酵。
生产系统包括依次相连的破碎机、球磨机和搅拌机，所述破碎机用于将秸秆和可燃垃圾破碎，所述破碎机的出料口通过输送机与球磨机相连，所述输送机用于输送破碎后的物料及煤矸石，所述球磨机用于将秸秆、可燃垃圾、煤矸石球磨成粉，所述球磨机的出料口通过输送皮带与搅拌机进料口相连，所述搅拌机用于将秸秆、可燃垃圾、煤矸石粉料、粪污和氧化铁粉搅拌混合均匀得到混合物料，所述混合物料进入成型模具成型，成型后的物料通过输送机输送到干燥房干燥，干燥后的成型物料通过输送机输送到干馏釜进行干馏反应，所述干馏釜的气体出口管线与蒸汽锅炉的燃料进口相连，所述蒸汽锅炉产生的蒸汽通过管道输送到干馏釜和干燥房作为加热介质，所述干馏釜的渣料出口出来的渣料经过输送机输送到重力分离器分离其中的灰分后得到增温剂。
本发明具有以下有益效果：(1)可再生循环，沼液作为营养液供作物(水葫芦、皇竹草、甜高粱、速生桉等)促进快速生长。(2)能处理大量的煤矸石、农村垃圾等一切可以燃烧的固废物。(3)制得的增温剂发热量大、可达到6000—8000大卡/kg，价格低廉，增温剂燃烧完全后，除氨氮有一定的挥发外，有机和微量元素都存在废渣中，并能改善土壤土壤的透气性即成为优质的有机肥料。本发明真正解决了这些固体废弃物和粪污处理难的问题。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
如图1所示，利用固体废弃物制备增温剂的生产系统由破碎机1、球磨机2、搅拌机3、成型模具4、干燥房5、干馏釜6、重力分离器7、蒸汽锅炉8、沼气池9及各个输送机、输送皮带组成。在流程图中未示意出各个输送机和输送皮带。
破碎机1用于将秸秆和可燃垃圾破碎，破碎机1的出料口通过输送机与球磨机2相连，输送机用于输送破碎后的物料及煤矸石，煤矸石可通过另一上料输送机输送到该输送机上，破碎机1的液体出口与沼气池9相连。球磨机2用于将秸秆、可燃垃圾、煤矸石球磨成粉，球磨机2的出料口通过输送皮带与搅拌机3进料口相连，搅拌机3用于将秸秆、可燃垃圾、煤矸石粉料、粪污和氧化铁粉搅拌混合均匀得到混合物料，可以在搅拌机3上方设置粪污加入螺旋输送机用于加粪污，氧化铁粉可直接通过氧化铁粉料仓底部的加料阀加入。氧化铁粉料仓安装在搅拌机3上方。混合物料进入成型模具4成型，成型后的物料通过输送机输送到干燥房5干燥，干燥后的成型物料通过输送机输送到干馏釜6进行干馏反应，干馏釜6的气体出口管线与蒸汽锅8炉的燃料进口相连，蒸汽锅炉8用于产蒸汽，蒸汽锅炉8的蒸汽通过管道输送到干馏釜6和干燥房5作为加热介质，干馏釜6的渣料出口出来的渣料经过输送机输送到重力分离器7分离其中的灰分后得到增温剂。
实施例1
一种利用固体废弃物制备增温剂的方法，准备以下原材料：秸秆70份，粪污10份，煤矸石10份，可燃垃圾10份以及氧化铁粉0.3份，可燃垃圾为垃圾通过分选后得到的塑料、废纸等可燃的固体废物，粪污为畜禽粪便经过渣水分离后得到的粪渣，秸秆为水葫芦，含水率为40％左右。可燃垃圾中塑料的质量占12％。
1)将上述秸秆和可燃垃圾经过破碎后，与固体煤矸石一起加入球磨机中进行球磨，球磨至80-120目，得到混合粉料。破碎机破碎产生的液体以及粪污经过渣液分离得到的粪水进入沼气池发酵。
2)将得到的混合粉料加入搅拌机内，同时加入粪污和氧化铁粉，加水搅拌至呈粘稠状，加入的水的量为物料总量的15％。
3)将搅拌后的物料送入成型机中成型，然后送至干燥房干燥至水分含量为8％。
4)将干燥后的物料送至干馏釜中，在缺氧条件下加热至300℃，干馏6小时，待不再产生气体时，停止加热，在干馏釜中继续静停1h后排空气体。
5)干馏得到的物料送入重力分离器分离灰分得到增温剂，发热量平均为6720大卡/kg，干馏过程中产生的气体引至蒸汽锅炉作为燃料产蒸汽，产生的蒸汽用于干馏釜和干燥房加热。
实施例2
一种利用固体废弃物制备增温剂的方法，准备以下原材料：秸秆100份，粪污20份，煤矸石20份，可燃垃圾20份以及氧化铁粉3份，可燃垃圾为垃圾通过分选后得到的塑料、废纸等可燃的固体废物，粪污为畜禽粪便经过渣水分离后得到的粪渣，秸秆为玉米秸秆，含水率为40％左右。可燃垃圾中塑料的质量15％。
1)将上述秸秆和可燃垃圾经过破碎后，与固体煤矸石一起加入球磨机中进行球磨，球磨至80-120目，得到混合粉料。破碎机破碎产生的液体以及粪污经过渣液分离得到的粪水进入沼气池发酵。
2)将得到的混合粉料加入搅拌机内，同时加入粪污和氧化铁粉，加水搅拌至呈粘稠状，加入的水的量为物料总量的20％。
3)将搅拌后的物料送入成型机中成型，然后送至干燥房干燥至水分含量为12％。
4)将干燥后的物料送至干馏釜中，在缺氧条件下加热至200℃干馏7小时，待不再产生气体时，停止加热，在干馏釜中继续静停2h后排空气体。
5)干馏得到的物料送入重力分离器分离灰分得到增温剂，发热量平均为7980大卡/kg，干馏过程中产生的气体引至蒸汽锅炉作为燃料产蒸汽，产生的蒸汽用于干馏釜和干燥房加热。
实施例3
一种利用固体废弃物制备增温剂的方法，准备以下原材料，按照重量份数：秸秆80份，粪污15份，煤矸石18份，可燃垃圾18份以及氧化铁粉1份，可燃垃圾为垃圾通过分选后得到的塑料、废纸等可燃的固体废物，粪污为畜禽粪便经过渣水分离后得到的粪渣，秸秆为皇竹草、甜高粱，含水率为40％左右。可燃垃圾中塑料的质量10％。
1)将上述秸秆和可燃垃圾经过破碎后，与固体煤矸石一起加入球磨机中进行球磨，球磨至80-120目，得到混合粉料。破碎机破碎产生的液体以及粪污经过渣液分离得到的粪水进入沼气池发酵。
2)将得到的混合粉料加入搅拌机内，同时加入粪污和氧化铁粉，加水搅拌至呈粘稠状，加入的水的量为物料总量的22％。
3)将搅拌后的物料送入成型机中成型，然后送至干燥房干燥至水分含量为10％。
4)将干燥后的物料送至干馏釜中，在缺氧条件下加热至250℃干馏6小时，待不再产生气体时，停止加热，在干馏釜中继续静停2h后排空气体。
5)干馏得到的物料送入重力分离器分离灰分得到增温剂，发热量平均为7250大卡/kg，干馏过程中产生的气体引至蒸汽锅炉作为燃料产蒸汽，产生的蒸汽用于干馏釜和干燥房加热。
本发明不局限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种利用固体废弃物制备增温剂的方法，其特征在于，由以下原材料制成：秸秆70-100份，粪污10-20份，煤矸石10-20份，可燃垃圾10-20份以及氧化铁粉0.3-3份，所述可燃垃圾为垃圾通过分选后得到的塑料、废纸等可燃的固体废物，所述粪污为畜禽粪便经过渣水分离后得到的粪渣。
2.根据权利要求1所述利用固体废弃物制备增温剂的方法，其特征在于，所述可燃垃圾中塑料的质量大于10％。
3.根据权利要求1或2所述利用固体废弃物制备增温剂的方法，其特征在于，按照如下方法制备：
1)将上述秸秆和可燃垃圾经过破碎后，与固体煤矸石一起加入球磨机中进行球磨，球磨至80-120目，得到混合粉料；
2)将得到的混合粉料加入搅拌机内，同时加入粪污和氧化铁粉，加水搅拌至呈粘稠状；
3)将搅拌后的物料送入成型机中成型，然后送至干燥房干燥；
4)将干燥后的物料送至干馏釜中，在缺氧条件下加热至200℃—300℃，干馏6-7小时，待不再产生气体时，停止加热，在干馏釜中继续静停1-2h后排空气体；
5)干馏得到的物料送入重力分离器分离灰分得到增温剂，干馏过程中产生的气体引至蒸汽锅炉作为燃料产蒸汽，产生的蒸汽用于干馏釜和干燥房加热。
4.根据权利要求3所述利用固体废弃物制备增温剂的方法，其特征在于：搅拌机中加入的水的量为物料总量的15-22％。
5.根据权利要求4所述利用固体废弃物制备增温剂的方法，其特征在于：在干燥房中干燥至水分含量为8—12％。
6.根据权利要求1-5任一项所述利用固体废弃物制备增温剂的方法，其特征在于：所述秸秆为水葫芦、皇竹草、甜高粱、玉米秸秆中的至少一种。
7.根据权利要求6所述用固体废弃物制备增温剂的方法，其特征在于：所述破碎机破碎产生的液体以及粪污经过渣液分离得到的粪水进入沼气池发酵。
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