CN112342841A - 青团处理工艺及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环保领域，具体公开了青团处理工艺及系统，包括对青团中的植物纤维原料进行收集的步骤；对植物纤维原料进行蒸制的步骤；对纤维浆料进行盘磨的步骤；对纸浆进行调制的步骤；成品纸张的加工步骤。本方案可对纸浆进行精细化加工，形成成品纸张，能对青团中的植物纤维进行充分利用。

Description

青团处理工艺及系统
技术领域
本发明属于环保领域，具体涉及青团处理工艺及系统。
背景技术
熊猫“青团”是熊猫粪便的别称，大熊猫长期以来主要依赖竹子为生，但消化道不能消化纤维素，它们通过强有力的咀嚼来破坏竹子细胞，吸收细胞内含物，并消化非常小部分的半纤维素；同时大熊猫的肠道比起其他食草类动物的消化道短很多，食物在肚子里面停留的时间短，没有足够多的时间来吸收食物的营养，所以在吃完竹子后，大概4小时后就会排出。
常规的青团的处理手段是，将其清扫并当成垃圾丢弃，或者少量用于堆肥；而一只成年大熊猫每天可以排出10-20公斤的青团，长期大量的青团丢弃或者堆肥后，会对环境造成一定的污染；同时青团内的大量植物纤维也被浪费。
发明内容
本发明意在提供青团处理工艺，以解决青团内的大量植物纤维被浪费的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：青团处理工艺，包括以下步骤：
步骤1：对青团进行收集堆肥发酵，然后将青团放置到清水中进行搅拌，对青团和清水的混合物进行细格栅过滤，细格栅上粘附有植物纤维；然后对植物纤维进行收集，形成植物纤维原料；
步骤2：将步骤1中的植物纤维原料与PH为13-14的碱水混合，且碱水与植物纤维原料的质量比值为0.1-0.2，将植物纤维原料和碱水的混合物传送至蒸煮装置中，蒸煮装置对植物纤维原料和碱水的混合物进行蒸煮，蒸煮的温度控制在150～160℃，蒸煮装置内的压力保持在0.9-1MPa，蒸煮后的植物纤维原料形成纤维浆料；
步骤3：将步骤2中的纤维浆料放置到盘磨机中，打浆度为35°SR-55°SR，将纤维浆料打浆为纤维细浆；然后对纤维细浆静置消潜和杀菌，获得纸浆；
步骤4：调制纸浆浓度0.3％-2.5％，加入相当绝干纸浆量0.001％-0.05％的羟基硅油作防水剂，加入0.001％-0.01％的壳聚糖接枝淀粉作干强剂，加0.01％-0.1％的石蜡作憎水剂，混合均匀；
步骤5：用浆泵将调好的混合浆泵入纸浆模塑的模具中在真空度2mmHg-5mmHg，时间0.5min-2min条件下吸附成型，形成粗制纸张；然后对粗制纸张进行干燥，形成成品纸张。
基础方案的原理及其优点：步骤1中，能将发酵后的青团放置到清水中进行清理，除去青团中的杂质，留下具有韧性的植物纤维，此时可方便的采用细格栅对水中的植物纤维原料进行过滤，便于对植物纤维原料进行收集；在步骤2中，对植物纤维原料进行蒸煮处理，在蒸煮的过程中将碱水的PH控制在13-14，在碱水的作用下，植物纤维原料在纵向和横向均能被蒸汽渗透，能够让单根植物纤维原料被均匀的蒸制，同时能够提高植物纤维原料的蒸制效率；在步骤3中，采用盘磨机对纤维浆料进行进一步的研磨，使得纤维浆料形成均匀且质地细腻的纸浆，便于后续成型的成品纸张细腻便于使用；步骤4中，对纸浆进行调制处理，便于纸浆中的纤维粘结在一起，也让纸浆具有顺滑和易成型的特点；步骤5中，可对纸浆进行精细化加工，形成成品纸张。
进一步，步骤2中，植物纤维原料与PH为14的碱水混合，且碱水与植物纤维原料的质量比值为0.15。
通过上述对碱水PH的控制，让植物纤维原料在进行蒸制时，提升植物纤维原料蒸制处理时的均匀度，能够让植物纤维原料的蒸制效率得到进一步提高。
进一步，步骤3中，打浆度为40°SR-50°SR。
采用上述打浆度，能让纸浆中的植物纤维更加细腻，也能够提高盘磨机的使用能效，降低青团的处理成本。
进一步，步骤4中，调制纸浆浓度1.4％，加入相当绝干纸浆量0.028％的羟基硅油作防水剂，加入0.006％的壳聚糖接枝淀粉作干强剂，加0.07％的石蜡作憎水剂。
通过上述设置，羟基硅油、壳聚糖接枝淀粉和石蜡的使用量达到最佳，最适宜应用该竹子的植物纤维中，能够有效的提升步骤5中成品纸张的质量。
进一步，涉及一种青团处理系统，青团处理系统包括依次设置的搅拌池、蒸煮装置、盘磨机、化浆机叩池、配浆池和抄前池，细格栅设置在搅拌池内，化浆机叩池、配浆池和抄前池依次连通，蒸煮装置包括壳体、蒸汽单元和若干对植物纤维原料和碱水进行盛装的盛装单元，蒸汽单元设置在壳体的下端处，盛装单元竖直滑动安装在壳体内。
通过上述设置，青团处理系统能系统性的对青团进行处理加工，便于对青团中的植物纤维进行提取，进而制作成为成品纸张；同时通过蒸煮装置的设置，可让步骤中的植物纤维原料和碱水分别放置到若干个盛装单元中进行同步的蒸制加工，能够有效的提升对植物纤维原料的蒸制效率。
进一步，盛装单元包括盛装盒、若干第一支撑杆和若干第二支撑杆，盛装盒竖直设置，且盛装盒的上端为敞口，若干第一支撑杆水平固定安装在盛装盒的上端上，第一支撑杆的上侧面与盛装盒的上表面共面；若干第二支撑杆水平固定安装在盛装盒的下端上，第二支撑杆的下侧面与盛装盒的下表面共面，第一支撑杆和第二支撑杆的端面均可与壳体的内壁相抵，壳体的上端上设有供盛装盒水平进入的进口，壳体的下端上设有供盛装盒水平进入的出口，出口位于蒸汽单元上侧。
通过上述设置，第一支撑杆和第二支撑杆能对沿壳体竖直滑动的盛装盒进行支撑，便于若干盛装盒重叠设置，使得盛装盒不易倾倒，便于进行蒸制加工；同时在进行植物纤维原料的蒸制时，位于最下层的盛装盒与水蒸气接触最多，相应盛装盒内的植物纤维原料也最快蒸制加工完成，此时可根据加工完成时机将最下层的盛装盒沿出口取出，壳体内其余的盛装单元沿壳体的内壁下移；与此同时可将下一个盛装盒内的植物纤维原料推入到壳体内，可实现对植物纤维原料持续不断的蒸煮处理，提高植物纤维原料的蒸煮效率。
进一步，蒸汽单元包括隔板和电热片，隔板水平固定安装在壳体的下端内，隔板的下表面与壳体的下端围成容水腔，电热片固定安装在壳体的底部，隔板上设有若干蒸汽孔，隔板的上表面与出口的下侧面共面。
通过上述设置，将植物纤维原料和碱水的混合物依次装入到若干盛装单元的盛装盒中，开启电热丝，电热丝对容水腔内的水进行加热，升温形成的水蒸气通过蒸汽孔移动至隔板的上方，进而对盛装盒内的植物纤维原料进行蒸制。
进一步，第一支撑杆呈管状，盛装盒的侧壁上设有若干第一支撑杆连通的连通孔，第一支撑杆两端的下侧面上设有与第一支撑杆连通的连接孔。
通过上述设置，大部分水蒸气可通过连接孔、第一支撑杆和连通孔进入到盛装盒内，能有效的避免盛装盒依次完成重合后，水蒸气无法直接与植物纤维原料接触，进而降低对植物纤维原料蒸煮效率的问题。
进一步，第一支撑杆的一端可与进口相对，第一支撑杆的另一端可与出口相对，移动杆的端部上设有挂钩，第一支撑杆的两端内均固定安装有凸起，挂钩可穿过第一支撑杆的端部与凸起相抵。
通过上述设置，通过移动杆和挂钩与凸起的配合，可方便的将盛装盒的推入到壳体内，也便于将盛装盒从壳体内取出，避免人手被水蒸气烫伤。
进一步，还包括可密封进口的第一密封板以及可密封出口的第二密封板，壳体的进口处设有供第一密封板水平滑动的第一滑槽，壳体的出口处设有供第二密封板水平滑动的第二滑槽。
通过上述设置，第一密封板滑入到第一滑槽内，实现对进口处的封堵，第二密封板滑入到第二滑槽内，实现对出口处的封堵，在蒸煮的过程中蒸煮装置内的压力保持在0.9-1MPa。
附图说明
图1为本发明实施例1中青团处理工艺的工艺流程图；
图2为实施例1中青团处理系统的示意图；
图3为青团处理系统中蒸煮装置主视方向的剖视图；
图4为图3中A-A处拆卸第一密封板时的剖视图；
图5为图3中最下层的盛装盒向右拉出时的结构示意图；
图6为本发明实施例2中蒸煮装置主视方向的剖视图；
图7为图6中B-B处的剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：搅拌池10、蒸煮装置20、盘磨机30、化浆机叩池40、配浆池50、抄前池60、壳体201、进口211、出口221、第一滑槽231、第二滑槽241、第一竖直槽251、第二竖直槽261、盛装盒202、连通孔212、第一支撑杆222、第二支撑杆232、连接孔242、移动杆203、挂钩213、隔板204、电热片214、容水腔224、蒸汽孔234、第一密封板205、第二密封板206。
实施例1
实施例1中的青团处理工艺的工艺流程基本如附图1所示，具体包括以下步骤：
步骤1：准备基本如附图2、附图3和附图4所示的青团处理系统，青团处理系统包括依次设置的搅拌池10、蒸煮装置20、盘磨机30、化浆机叩池40、配浆池50和抄前池60，搅拌池10上设有排水口，搅拌池10的排水口处竖直焊接有细格栅，化浆机叩池40、配浆池50和抄前池60依次连通。
如图3所示，蒸煮装置20包括壳体201、蒸汽单元和若干对植物纤维原料和碱水进行盛装的盛装单元，盛装单元包括盛装盒202、两根第一支撑杆222和两根第二支撑杆232，盛装盒202呈立方体状并且竖直设置，盛装盒202的上端为敞口，两根第一支撑杆222相对并且水平焊接在盛装盒202的上端上，第一支撑杆222的上侧面与盛装盒202的上表面共面；两根第二支撑杆232并且水平焊接在盛装盒202的下端上，第二支撑杆232的下侧面与盛装盒202的下表面共面，第一支撑杆222和第二支撑杆232的左右端面均可与壳体201的内壁相抵，壳体201的上端上设有供盛装盒202水平进入的进口211，壳体201的下端上设有供盛装盒202水平进入的出口221，出口221位于蒸汽单元上侧。
如图3所示，第一支撑杆222呈管状，盛装盒202的侧壁上设有若干第一支撑杆222连通的连通孔212，第一支撑杆222两端的下侧面上设有与第一支撑杆222连通的连接孔242；第一支撑杆222的左端可与进口211相对，第一支撑杆222的右端可与出口221相对；如图5所示，移动杆203的端部上设有挂钩213，第一支撑杆222的两端内均固定安装有凸起，挂钩213可穿过第一支撑杆222的端部与凸起相抵。
如图3所示，蒸汽单元包括电热片214以及与壳体201一体成型的隔板204，隔板204水平焊接在壳体201的下端内，隔板204的下表面与壳体201的下端围成容水腔224，电热片214固定安装在壳体201的底部，隔板204上设有若干蒸汽孔234，隔板204的上表面与出口221的下侧面共面。
此外，如图3和图4所示，还包括可密封进口211的第一密封板205以及可密封出口221的第二密封板206，壳体201的进口211处设有供第一密封板205水平滑动的第一滑槽231，壳体201的出口221处设有供第二密封板206水平滑动的第二滑槽241。
步骤2：对青团进行收集堆肥发酵，然后将青团放置到搅拌池10中的清水中，并对青团和清水的混合物进行搅拌，打开搅拌池10上的排水口，对排水口处的细格栅对青团和清水的混合物进行过滤，青团中的植物纤维粘附到细格栅上；然后对细格栅上的植物纤维进行收集，形成植物纤维原料。
步骤3：将步骤1中的植物纤维原料与PH为14的碱水混合，碱水内含有质量占比为2％的Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3和Na2S2O3，且碱水与植物纤维原料的质量比值为0.15，将植物纤维原料和碱水的混合物依次装入到若干盛装单元的盛装盒202中，开启电热丝，电热丝对容水腔224内的水进行加热，蒸煮的温度控制在150～160℃；然后将若干盛装单元通过壳体201上侧的进口211滑入到壳体201内，此时移动杆203端部的挂钩213穿过第一支撑杆222的左端并且与左端内的凸起相抵，使得盛装单元被水平推入到壳体201内，位于壳体201内的五个盛装单元重叠在一起；然后第一密封板205滑入到第一滑槽231内，实现对进口211处的封堵，第二密封板206滑入到第二滑槽241内，实现对出口221处的封堵，在蒸煮的过程中蒸煮装置20内的压力保持在0.9-1MPa；容水腔224内的水在电热丝的加热下成型水蒸气，对盛装盒202中的植物纤维原料进行蒸煮，蒸煮的过程中，水蒸汽通过连接孔242、第一支撑杆222和连通孔212进入到重叠的盛装盒202内，提高对植物纤维原料的蒸煮效率；同时各个盛装盒202内植物纤维原料的蒸煮也不会互相干扰；当下层盛装盒202中的植物纤维原料蒸煮形成纤维浆料后，取下第一密封板205和第二密封板206，移动杆203端部的挂钩213穿过第一支撑杆222的右端并且与右端内的凸起相抵，将盛装盒202水平拉出，壳体201内的四个盛装单元沿壳体201的内壁下移；同时将下一个盛装盒202内的植物纤维原料推入到壳体201内，可实现对植物纤维原料持续不断的蒸煮处理，提高植物纤维原料的蒸煮效率。
步骤4：将步骤2中的纤维浆料放置到盘磨机30中，打浆度为40°SR-50°SR，将纤维浆料打浆为纤维细浆；然后对纤维细浆静置消潜和杀菌，获得纸浆。
步骤5：调制纸浆浓度1.4％，加入相当绝干纸浆量0.028％的羟基硅油作防水剂，加入0.006％的壳聚糖接枝淀粉作干强剂，加0.07％的石蜡作憎水剂，混合均匀。
步骤6：用浆泵将调好的混合浆泵入纸浆模塑的模具中在真空度2mmHg-5mmHg，时间1min条件下吸附成型，形成粗制纸张；然后对粗制纸张进行干燥，形成成品纸张。
实施例2
实施例2与实施例1的不同之处在于，实施例2基本如附图6和附图7所示，壳体201内壁的左侧上设有两条供第一支撑杆222和第二支撑杆232的左端竖直滑动的第一竖直槽251，壳体201内壁的右侧上设有两条供第一支撑杆222和第二支撑杆232的右端竖直滑动的第二竖直槽261，第一竖直槽251和第二竖直槽261一一相对设置。
本实施例中的青团处理工艺及系统在使用时与实施例1相比有如下不同之处，当在对壳体201内的盛装单元进行取放时，位于壳体201内的盛装单元会自动下移，此时第一竖直槽251和第二竖直槽261的设置能对第一支撑杆222和第二支撑杆232的下移进行导向，使得若干盛装单元稳定的下移，且让第一支撑杆222的右端可准确的与壳体201的出口221处相对，便于对盛装单元进行取放。

Claims (10)

1.青团处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：对青团进行收集堆肥发酵，然后将青团放置到清水中进行搅拌，对青团和清水的混合物进行细格栅过滤，细格栅上粘附有植物纤维；然后对植物纤维进行收集，形成植物纤维原料；
步骤2：将步骤1中的植物纤维原料与PH为13-14的碱水混合，且碱水与植物纤维原料的质量比值为0.1-0.2，将植物纤维原料和碱水的混合物传送至蒸煮装置中，蒸煮装置对植物纤维原料和碱水的混合物进行蒸煮，蒸煮的温度控制在150～160℃，蒸煮装置内的压力保持在0.9-1MPa，蒸煮后的植物纤维原料形成纤维浆料；
步骤3：将步骤2中的纤维浆料放置到盘磨机中，打浆度为35°SR-55°SR，将纤维浆料打浆为纤维细浆；然后对纤维细浆静置消潜和杀菌，获得纸浆；
步骤4：调制纸浆浓度0.3％-2.5％，加入相当绝干纸浆量0.001％-0.05％的羟基硅油作防水剂，加入0.001％-0.01％的壳聚糖接枝淀粉作干强剂，加0.01％-0.1％的石蜡作憎水剂，混合均匀；
步骤5：用浆泵将调好的混合浆泵入纸浆模塑的模具中在真空度2mmHg-5mmHg，时间0.5min-2min条件下吸附成型，形成粗制纸张；然后对粗制纸张进行干燥，形成成品纸张。
2.根据权利要求1所述的青团处理工艺，其特征在于，所述步骤2中，植物纤维原料与PH为14的碱水混合，且碱水与植物纤维原料的质量比值为0.15。
3.根据权利要求2所述的青团处理工艺，其特征在于，所述步骤3中，打浆度为40°SR-50°SR。
4.根据权利要求3所述的青团处理工艺，其特征在于，所述步骤4中，调制纸浆浓度1.4％，加入相当绝干纸浆量0.028％的羟基硅油作防水剂，加入0.006％的壳聚糖接枝淀粉作干强剂，加0.07％的石蜡作憎水剂。
5.根据权利要求4所述青团处理工艺的青团处理系统，其特征在于，所述青团处理系统包括依次设置的搅拌池、蒸煮装置、盘磨机、化浆机叩池、配浆池和抄前池，细格栅设置在搅拌池内，化浆机叩池、配浆池和抄前池依次连通，蒸煮装置包括壳体、蒸汽单元和若干对植物纤维原料和碱水进行盛装的盛装单元，蒸汽单元设置在壳体的下端处，盛装单元竖直滑动安装在壳体内。
6.根据权利要求5所述的青团处理系统，其特征在于，所述盛装单元包括盛装盒、若干第一支撑杆和若干第二支撑杆，盛装盒竖直设置，且盛装盒的上端为敞口，若干第一支撑杆水平固定安装在盛装盒的上端上，第一支撑杆的上侧面与盛装盒的上表面共面；若干第二支撑杆水平固定安装在盛装盒的下端上，第二支撑杆的下侧面与盛装盒的下表面共面，第一支撑杆和第二支撑杆的端面均可与壳体的内壁相抵，壳体的上端上设有供盛装盒水平进入的进口，壳体的下端上设有供盛装盒水平进入的出口，出口位于蒸汽单元上侧。
7.根据权利要求6所述的青团处理系统，其特征在于，所述蒸汽单元包括隔板和电热片，所述隔板水平固定安装在壳体的下端内，隔板的下表面与壳体的下端围成容水腔，电热片固定安装在壳体的底部，隔板上设有若干蒸汽孔，隔板的上表面与出口的下侧面共面。
8.根据权利要求7所述的青团处理系统，其特征在于，所述第一支撑杆呈管状，盛装盒的侧壁上设有若干第一支撑杆连通的连通孔，第一支撑杆两端的下侧面上设有与第一支撑杆连通的连接孔。
9.根据权利要求8所述的青团处理系统，其特征在于，还包括移动杆，所述第一支撑杆的一端可与进口相对，第一支撑杆的另一端可与出口相对，移动杆的端部上设有挂钩，第一支撑杆的两端内均固定安装有凸起，挂钩可穿过第一支撑杆的端部与凸起相抵。
10.根据权利要求9所述的青团处理系统，其特征在于，还包括可密封进口的第一密封板以及可密封出口的第二密封板，所述壳体的进口处设有供第一密封板水平滑动的第一滑槽，壳体的出口处设有供第二密封板水平滑动的第二滑槽。
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