CN113549479A - 一种废旧菌棒制取木炭的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种废旧菌棒制取木炭的方法，属于农业资源综合利用技术领域，该废旧菌棒制取木炭的方法具体包括以下步骤：废旧食用菌棒的粉碎除塑处理；废旧食用菌菌料的烘干；木炭制备辅料的添加混合；木炭预成品湿料的发酵制备；木炭湿料的成型压制；木炭的煅烧炭化制备；木炭的成品封装保存。本发明一种废旧菌棒制取木炭的方法，本发明采用简易的加工工艺，对废物进一步的利用；原材料易得，价格低，处理过程耗能少，可变废为宝，对保护生态环境有积极意义；所生产的木炭含量80％左右，含水量低机制木炭含水量在5％以内，低于普通木炭，木炭碳活性高，燃烧率可达98％以上，不含化学物质，无毒无异味，无污染，燃烧时间长，节约成本。

Description

一种废旧菌棒制取木炭的方法
技术领域
本发明属于农业资源综合利用技术领域，尤其涉及一种废旧菌棒制取木炭的方法。
背景技术
木炭(charcoal)，一种燃料名称。是木材或木质原料经过不完全燃烧，或者在隔绝空气的条件下热解，所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料。木炭是保持木材原来构造和孔内残留焦油的不纯的无定形碳。中国商代的青铜器和春秋战国时代铁器的冶炼都用木炭，利用其吸湿性来观测气候变化等。
木炭广泛应用于食品、制药、化工、冶金、国防、农业及环境保护等诸多领域，也是烧烤、火锅、家庭取暖的优质燃料。据有关部门统计，我国工业硅的还原每年需木炭7000万吨以上，火锅、烧烤约需3000万吨，部分地区取暖用炭1500万吨，净化污水用炭500万吨，用于出口的木炭1000万吨。以前炼制木炭主要原料是砍伐的幼林，而幼林成材期为10-15年，每吨木炭需8吨幼林，对森林的破坏相当严重。我国政府从可持续发展的高度出发，制订了多项保护和发展生态环境的政策法规，全面禁止乱砍乱伐天然林，严格限制使用天然林土窑烧炭；大力支持利用农林废弃物生产机制木炭，极力倡导机制木炭代替传统木炭的使用，为我国机制木炭的快速发展创造了条件。
随着社会经济快速发展，食用菌越来越受到人们的青睐，食用菌生产作为新兴产业也得到了高度的重视与发展；但是，随着产业的发展，致使食用菌栽培过程中产生了大量的废料，即就是食用菌废菌棒，又称为菌糠、菌渣、下脚料等，是栽培食用菌后的培养料。食用菌废料若不能及时处理，不仅会造成大量资源的浪费，也会致使环境造成污染。为此，如何有效的开发利用这些食用菌废料资源，使得能够实现无害化处理，同时又能够提高其经济价值，成为当前食用菌栽培研究者重点关注的课题。
目前，对于食用菌废料综合利用主要包括以下几个方面：(1)用于食用菌栽培料重复利用：将食用菌生产过程中产生的废弃培养基进行处理，重新补充营养成分之后，配制成食用菌或者其他园艺作物栽培过程中所用的新基质；(2)饲料使用：将种植各类木腐菌类的废料加工制成饲料，供家畜家禽食用；(3)做农田废料：将富含有机物和多种矿质元素的食用菌废料施入土壤后，增强土壤透气性和蓄水能力，提高土壤肥力；(4)做燃料：将食用菌废料直接用于制备成生物质燃料，提供热能。
中国专利公开号为CN110420620A，发明创造的名称为一种食用菌废菌棒制备生物炭方法，以食用菌废菌棒为原料制备生物炭，炭化炉内保护气体保护下炭化处理。
但是，现有的废旧菌棒制作木炭方法生产木炭过程较为复杂，木炭成型效率较低以及投资成本较高的问题。
因此，发明一种废旧菌棒制取木炭的方法显得非常必要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种废旧菌棒制取木炭的方法，以解决现有的废旧菌棒制作木炭方法生产木炭过程较为复杂，木炭成型效率较低以及投资成本较高的问题。
一种废旧菌棒制取木炭的方法具体包括以下步骤：
步骤一：废旧食用菌棒的粉碎除塑处理；
步骤二：废旧食用菌菌料的烘干；
步骤三：木炭制备辅料的添加混合；
步骤四：木炭预成品湿料的发酵制备；
步骤五：木炭湿料的成型压制；
步骤六：木炭的煅烧炭化制备；
步骤七：木炭的成品封装保存。
优选地，在步骤一中，所述的废旧食用菌棒包括秀珍菇、杏鲍菇、鸡腿菇或黑平菇的一种或几种组合的一次栽培后的废弃菌棒；将废菌棒粉碎至粒径为6-12mm；并将其中是塑料薄膜进行清理和分离。
优选地，在步骤二中，将步骤一中的废菌棒烘干杀菌消毒，使得水分含量控制在5-15％。
优选地，在步骤三中，所述的辅料包括木屑(或棉秸粉)、焦炭粉(或煤粉)和粘合剂的一种或几种组合；将食用菌菌料和辅料按照比例在35:1:4:0.5的比例进行混合，在搅拌罐内混合时间设置在30-40min，转速设置在50-60/min，从而得到木炭预成品。
优选地，在步骤四中，将步骤三中的木炭预成品，往搅拌罐内加入水液使得木炭预成品变成木炭预成品湿料，湿度含水率控制20-45％，并加入发酵菌占原料重量比例为0.02-0.03％。
优选地，在步骤五中，将步骤四中的湿料加入到成型机内进行挤压成型，所述的成型机的压力设置在200-500吨；所述的木炭湿料的成型品的直径3-10厘米，长20-50厘米的棒状品。
优选地，在步骤六中，将挤压成型的湿料棒置于炭化炉中，充入保护气体，使得炭化炉内含氧量以体积百分数计为0.5-0.8％，升温至炭化炉内温度为350-450℃，保温至加热时间达到6-8h，冷却至室温，得到木炭成品。
优选地，在步骤六中，所述的保护气体为氮气；所述的成品木炭的含水量低机制木炭含水量在5％以内，低于普通木炭。
优选地，在步骤七中，将制成成品的木炭按照一定重量进行封装处理，并注意放置在阴凉、干燥处，注意防火防潮。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：由于本发明的一种废旧菌棒制取木炭的方法广泛应用于农业食用菌资源综合利用技术领域，采用简易的加工工艺，对废物进一步的利用；原材料易得，价格低，处理过程耗能少，可变废为宝，对保护生态环境有积极意义。本发明将食用菌废菌棒为原料制备木炭，利用微氧低温炭化技术进行炭化处理，所生产的木炭含量80％左右，热值2.30-2.93兆焦/千克；而普通木炭的固定炭含量低，热值2.72兆焦/千克左右，含水量低机制木炭含水量在5％以内，低于普通木炭，木炭碳活性高，燃烧率可达98％以上，灰分3％-6％，仅相当于煤的1/20左右，燃烧后残灰少，不含化学物质，无毒无异味，无污染，燃烧时间长，节约成本。
附图说明
图1是废旧菌棒制取木炭的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
如附图1所示
一种废旧菌棒制取木炭的方法具体包括以下步骤：
步骤一：废旧食用菌棒的粉碎除塑处理；
步骤二：废旧食用菌菌料的烘干；
步骤三：木炭制备辅料的添加混合；
步骤四：木炭预成品湿料的发酵制备；
步骤五：木炭湿料的成型压制；
步骤六：木炭的煅烧炭化制备；
步骤七：木炭的成品封装保存。
上述实施例中，具体的，在步骤一中，所述的废旧食用菌棒包括秀珍菇、杏鲍菇、鸡腿菇或黑平菇的一种或几种组合的一次栽培后的废弃菌棒；将废菌棒粉碎至粒径为6-12mm；并将其中是塑料薄膜进行清理和分离。
上述实施例中，具体的，在步骤二中，将步骤一中的废菌棒烘干杀菌消毒，使得水分含量控制在5-15％。
上述实施例中，具体的，在步骤三中，所述的辅料包括木屑(或棉秸粉)、焦炭粉(或煤粉)和粘合剂的一种或几种组合；将食用菌菌料和辅料按照比例在35:1:4:0.5的比例进行混合，在搅拌罐内混合时间设置在30-40min，转速设置在50-60/min，从而得到木炭预成品。
上述实施例中，具体的，在步骤四中，将步骤三中的木炭预成品，往搅拌罐内加入水液使得木炭预成品变成木炭预成品湿料，湿度含水率控制20-45％，并加入发酵菌占原料重量比例为0.02-0.03％。
上述实施例中，具体的，在步骤五中，将步骤四中的湿料加入到成型机内进行挤压成型，所述的成型机的压力设置在200-500吨；所述的木炭湿料的成型品的直径3-10厘米，长20-50厘米的棒状品。
上述实施例中，具体的，在步骤六中，将挤压成型的湿料棒置于炭化炉中，充入保护气体，使得炭化炉内含氧量以体积百分数计为0.5-0.8％，升温至炭化炉内温度为350-450℃，保温至加热时间达到6-8h，冷却至室温，得到木炭成品。
上述实施例中，具体的，在步骤六中，所述的保护气体为氮气；所述的成品木炭的含水量低机制木炭含水量在5％以内，低于普通木炭。
上述实施例中，具体的，在步骤七中，将制成成品的木炭按照一定重量进行封装处理，并注意放置在阴凉、干燥处，注意防火防潮。
实施例1
本发明公开了一种废旧菌棒制取木炭的方法，具体步骤如下：
步骤一：废旧食用菌棒的粉碎除塑处理；取秀珍菇、杏鲍菇一次栽培后的废弃菌棒共11000袋，人工去除塑料外膜，将废渣粉碎约700公斤；
步骤二：废旧食用菌菌料的烘干；将步骤一中的碎料进行烘干，废菌棒烘干杀菌消毒，使得水分含量控制在8％
步骤三：木炭制备辅料的添加混合；取木屑200公斤，焦炭粉90公斤，粘合剂10公斤，混合搅拌均匀后，制成湿料；在搅拌罐内混合时间设置在30min，转速设置在50min，从而得到木炭预成品。
步骤四：木炭预成品湿料的发酵制备；木炭预成品，往搅拌罐内加入水液使得木炭预成品变成木炭预成品湿料，湿度含水率控制20％，并加入发酵菌占原料重量比例为0.02％。
步骤五：木炭湿料的成型压制；将步骤四中的湿料加入到成型机内进行挤压成型，所述的成型机的压力设置在200吨；所述的木炭湿料的成型品的直径5厘米，长20厘米的棒状品；
步骤六：木炭的煅烧炭化制备；将挤压成型的湿料棒置于炭化炉中，充入保护气体，使得炭化炉内含氧量以体积百分数计为0.5％，升温至炭化炉内温度为350℃，保温至加热时间达到6h，冷却至室温，得到木炭成品
步骤七：木炭的成品封装保存：将制成成品的木炭按照一定重量进行封装处理，并注意放置在阴凉、干燥处，注意防火防潮。
实施例2
本发明公开了一种废旧菌棒制取木炭的方法，具体步骤如下：
步骤一：废旧食用菌棒的粉碎除塑处理；鸡腿菇、黑平菇一次栽培后的废弃菌棒各3000袋，人工去除塑料外膜，将废渣粉碎，约350公斤；
步骤二：废旧食用菌菌料的烘干；将步骤一中的碎料进行烘干，废菌棒烘干杀菌消毒，使得水分含量控制在8％
步骤三：木炭制备辅料的添加混合；取棉秸粉100公斤，煤粉45公斤，粘合剂5公斤，混合搅拌均匀后，混合搅拌均匀后，制成湿料；将食用菌菌料和辅料按照进行混合，在搅拌罐内混合时间设置在30min，转速设置在50min，从而得到木炭预成品。
步骤四：木炭预成品湿料的发酵制备；木炭预成品，往搅拌罐内加入水液使得木炭预成品变成木炭预成品湿料，湿度含水率控制20％，并加入发酵菌占原料重量比例为0.02％。
步骤五：木炭湿料的成型压制；将步骤四中的湿料加入到成型机内进行挤压成型，所述的成型机的压力设置在300吨；所述的木炭湿料的成型品的直径10厘米，长40厘米的棒状品；
步骤六：木炭的煅烧炭化制备；将挤压成型的湿料棒置于炭化炉中，充入保护气体，使得炭化炉内含氧量以体积百分数计为0.5％，升温至炭化炉内温度为350℃，保温至加热时间达到6h，冷却至室温，得到木炭成品
步骤七：木炭的成品封装保存：将制成成品的木炭按照一定重量进行封装处理，并注意放置在阴凉、干燥处，注意防火防潮。
实施例3
本发明公开了一种废旧菌棒制取木炭的方法，具体步骤如下：
步骤一：废旧食用菌棒的粉碎除塑处理；取秀珍菇、杏鲍菇一次栽培后的废弃菌棒共11000袋，人工去除塑料外膜，将废渣粉碎，约700公斤；
步骤二：废旧食用菌菌料的烘干；将步骤一中的碎料进行烘干，废菌棒烘干杀菌消毒，使得水分含量控制在8％
步骤三：木炭制备辅料的添加混合；取木屑200公斤，焦炭粉90公斤，粘合剂10公斤，混合搅拌均匀后，制成湿料；在搅拌罐内混合时间设置在30min，转速设置在50min，从而得到木炭预成品。
步骤四：木炭预成品湿料的发酵制备；木炭预成品，往搅拌罐内加入水液使得木炭预成品变成木炭预成品湿料，湿度含水率控制20％，并加入发酵菌占原料重量比例为0.02％。
步骤五：木炭湿料的成型压制；将步骤四中的湿料加入到成型机内进行挤压成型，所述的成型机的压力设置在以200吨压力挤压成直径5厘米，长50厘米的棒状品；
步骤六：木炭的煅烧炭化制备；将挤压成型的湿料棒置于炭化炉中，充入保护气体，使得炭化炉内含氧量以体积百分数计为0.5％，升温至炭化炉内温度为380℃，保温至加热时间达到8h，冷却至室温，得到木炭成品
步骤七：木炭的成品封装保存：将制成成品的木炭按照一定重量进行封装处理，并注意放置在阴凉、干燥处，注意防火防潮。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：由于本发明的一种废旧菌棒制取木炭的方法广泛应用于农业食用菌资源综合利用技术领域，采用简易的加工工艺，对废物进一步的利用；原材料易得，价格低，处理过程耗能少，可变废为宝，对保护生态环境有积极意义。本发明将食用菌废菌棒为原料制备木炭，利用微氧低温炭化技术进行炭化处理，所生产的木炭含量80％左右，热值2.30-2.93兆焦/千克；而普通木炭的固定炭含量低，热值2.72兆焦/千克左右，含水量低机制木炭含水量在5％以内，低于普通木炭，木炭碳活性高，燃烧率可达98％以上，灰分3％-6％，仅相当于煤的1/20左右，燃烧后残灰少，不含化学物质，无毒无异味，无污染，燃烧时间长，节约成本。
利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种废旧菌棒制取木炭的方法，其特征在于，该废旧菌棒制取木炭的方法具体包括以下步骤：
步骤一：废旧食用菌棒的粉碎除塑处理；
步骤二：废旧食用菌菌料的烘干；
步骤三：木炭制备辅料的添加混合；
步骤四：木炭预成品湿料的发酵制备；
步骤五：木炭湿料的成型压制；
步骤六：木炭的煅烧炭化制备；
步骤七：木炭的成品封装保存。
2.如权利要求1所述的废旧菌棒制取木炭的方法，其特征在于，在步骤一中，所述的废旧食用菌棒包括秀珍菇、杏鲍菇、鸡腿菇或黑平菇的一种或几种组合的一次栽培后的废弃菌棒；将废菌棒粉碎至粒径为6-12mm；并将其中是塑料薄膜进行清理和分离。
3.如权利要求1所述的废旧菌棒制取木炭的方法，其特征在于，在步骤二中，将步骤一中的废菌棒烘干杀菌消毒，使得水分含量控制在5-15％。
4.如权利要求3所述的废旧菌棒制取木炭的方法，其特征在于，在步骤三中，所述的辅料包括木屑、焦炭粉和粘合剂的一种或几种组合；将食用菌菌料和辅料按照比例在35:1:4:0.5的比例进行混合，在搅拌罐内混合时间设置在30-40min，转速设置在50-60/min，从而得到木炭预成品。
5.如权利要求1所述的废旧菌棒制取木炭的方法及的制备方法，其特征在于，在步骤四中，将步骤三中的木炭预成品，往搅拌罐内加入水液使得木炭预成品变成木炭预成品湿料，湿度含水率控制20-45％，并加入发酵菌占原料重量比例为0.02-0.03％。
6.如权利要求1所述的废旧菌棒制取木炭的方法，其特征在于，在步骤五中，将步骤四中的湿料加入到成型机内进行挤压成型，所述的成型机的压力设置在200-500吨；所述的木炭湿料的成型品的直径3-10厘米，长20-50厘米的棒状品。
7.如权利要求1所述的废旧菌棒制取木炭的方法，其特征在于，在步骤六中，将挤压成型的湿料棒置于炭化炉中，充入保护气体，使得炭化炉内含氧量以体积百分数计为0.5-0.8％，升温至炭化炉内温度为350-450℃，保温至加热时间达到6-8h，冷却至室温，得到木炭成品。
8.如权利要求1所述的废旧菌棒制取木炭的方法，其特征在于，在步骤六中，所述的保护气体为氮气；所述的成品木炭的含水量低机制木炭含水量在5％以内，低于普通木炭。
9.如权利要求1所述的废旧菌棒制取木炭的方法，其特征在于，在步骤七中，将制成成品的木炭按照一定重量进行封装处理，并注意放置在阴凉、干燥处，注意防火防潮。
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