CN115595190A - 一种油橄榄果渣炭及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种油橄榄果渣炭及其制备方法和其应用，属于植物纤维炭化的技术领域。本发明提供的油橄榄果渣炭按质量份数计，包括：油橄榄果渣和油橄榄木渣混合炭粉80～120份、粘结剂6～10份、助燃剂4～6份。本发明还提供了油橄榄果渣炭的制备方法。本发明将油橄榄果渣制作成果渣炭，为油橄榄果渣的利用寻找了一种新途径，可实现油橄榄果渣废弃物的高值化综合开发利用，并且制备得到的果渣炭燃烧时间长，燃烧时无烟、无味、安全卫生。

Description

一种油橄榄果渣炭及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于植物纤维炭化的技术领域，尤其涉及一种油橄榄果渣炭及其制备方法和应用。
背景技术
油橄榄属木犀科、木犀榄属常绿乔木，是世界著名的木本油料树种，油橄榄果实榨取的橄榄油富含不饱和脂肪酸、酚类物质和脂溶性维生素等多种活性成分，具有多种保健功效，是理想的高级食用油。随着油橄榄产业的不断壮大，油橄榄种植面积、鲜果产量和国产橄榄油产量逐年增长，每年在油橄榄树整形修剪、更新复壮、抚育管理、果实采收等种植生产过程中产生大量废弃枝丫；在橄榄油加工过程中，油橄榄鲜果经磨浆、离心分离制取初榨橄榄油后，产生大量的油橄榄果渣。
目前，国内外对于橄榄废弃枝丫、油橄榄果渣的研究非常多，特别是关于油橄榄果渣的利用，近年来一直是研究热点。现有技术中包括利用油橄榄果渣提取活性成分(羟基酪醇、橄榄苦苷、咖啡酸、p-香豆酸、阿魏酸、没食子酸、芦丁、木犀草素、齐墩果酸、山楂酸、高根二醇、熊果醇等)、制作有机肥料和动物饲料、生产果渣吸附剂和食用菌种植基质等，但由于这些研究成果生产成本高、设备要求高、技术难度大、使用范围小、商业化程度不高等原因导致很多利用方式停留在实验阶段而尚未得到大力应用。目前油橄榄枝丫、果渣绝大部分被焚烧或闲置堆放，均未得到有效的高值化利用，造成了极大的资源浪费和环境污染。此外，油橄榄果实加工生产的时间段较为集中，产生的油橄榄果渣产量也随之增加，如何在生产橄榄油的同时开发利用好油橄榄果渣是亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种油橄榄果渣炭，单位质量果渣炭燃烧时间较长，燃烧时无烟、无味、安全卫生，可实现油橄榄果渣废弃物的高值化综合开发利用。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种油橄榄果渣炭，按质量份数计，包括：油橄榄果渣和油橄榄木渣混合炭粉80～120份、粘结剂6～10份、助燃剂4～6份。
优选的，所述粘结剂为玉米淀粉，所述助燃剂为硝酸钾。
优选的，油橄榄果渣和油橄榄枝丫分别粉碎，混匀后进行炭化制成混合炭粉。
优选的，所述炭化设备包括马弗炉，所述马弗炉参数设置为150℃保温0.4～0.6h、280℃保温0.4～0.6h、400℃保温0.8～1.2h。
优选的，所述油橄榄果渣和油橄榄枝丫按质量比1～2:1～2例混合。
优选的，所述油橄榄果渣原料含水率为6～12％。
优选的，所述油橄榄枝丫粉碎至1cm以下。
本发明还提供了上述油橄榄果渣炭的制备方法，包括以下步骤：将混合炭粉、粘结剂和助燃剂混合，加入水搅拌均匀，压制成型后烘干冷却即可。
本发明还提供了上述油橄榄果渣炭或上述油橄榄果渣炭制备方法在生产生活中的应用。
相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明所述油橄榄果渣炭可不用任何炉具和鼓风设备点燃，便于运输、保存，单位质量果渣炭燃烧时间较长，燃烧时无烟、无味、安全卫生，可用于烧烤行业以及家庭烹饪、取暖等，实现了油橄榄果渣废弃物的高值化综合开发利用。本发明所述果渣炭能使资源循环利用，变废为宝，充分利用油橄榄废弃物作为生产原材料，经济效益可观。
本发明所述油橄榄果渣炭的制作工艺操作简单，技术难度低，废渣用量大，易于广泛应用推广，适合于家庭个体经营，有利于促进当地经济的发展与社会稳定。
附图说明
图1：碳化后橄榄果渣颗粒；
图2：橄榄果渣成型炭；
图3：实施例1橄榄果渣成型炭燃烧图；
图4：对比例1橄榄果渣成型炭燃烧图。
具体实施方式
本发明提供了一种油橄榄果渣炭，按质量份数计，包括：油橄榄果渣和油橄榄木渣混合炭粉80～120份、粘结剂6～10份、助燃剂4～6份。
优选的，所述油橄榄果渣炭，按质量份数计，包括：油橄榄果渣和油橄榄木渣混合炭粉90～110份、粘结剂7～9份、助燃剂5份。
更优选的，所述油橄榄果渣炭，按质量份数计，包括：油橄榄果渣和油橄榄木渣混合炭粉100份、粘结剂8份、助燃剂5份。
本发明所述粘结剂优选为玉米淀粉，所述助燃剂优选为硝酸钾。
本发明中玉米淀粉用量应适宜，淀粉添加量过少果渣炭易散，淀粉添加量过多，果渣炭则带有烧焦的气味；本发明中添加硝酸钾作为助燃剂使用，添加硝酸钾后，在同等质量的炭棒燃烧时长基本一致的情况下，果渣炭更易点燃，保证了油橄榄果渣炭不用任何炉具和鼓风设备即可点燃；本发明在油橄榄果渣中加入部分油橄榄废弃枝丫，可以改善橄榄果渣炭的燃烧质量。
本发明所述油橄榄果渣和油橄榄木渣混合炭粉是由油橄榄果渣和油橄榄枝丫分别粉碎，混匀后进行炭化制成混合炭粉。
本发明所述油橄榄果渣原料含水率为6～12％，优选为8～10％。作为可选的实施方式，本发明将含水率较高的油橄榄果渣在通风良好的环境下进行晾晒，晾晒过程中反复翻面，尽量避免果渣结块，晾晒数日后放入烘干机中进行烘干处理，烘干处理后的果渣放入粉碎机粉碎，得油橄榄果渣原料。本发明对具体的晾晒、烘干和粉碎条件不做限定。
本发明所述油橄榄枝丫优选为油橄榄修剪的废弃枝丫，所述油橄榄枝丫粉碎至1cm以下。作为可选的实施方式，本发明去除油橄榄修剪的废弃枝丫中石子等杂物后放入烘干机中进行烘干处理，烘干处理后放入粉碎机中进行粉碎处理，粉碎制成木渣，把过粗的木渣和杂物筛选出，过粗的木渣可再次粉碎利用，筛网网眼大小为1cm。本发明所述油橄榄枝丫优选为烘干至含水量6～12％，优选为8～10％。
本发明将分别粉碎处理后的油橄榄果渣和油橄榄枝丫按质量比1～2:1～2例混合，用于烧制炭粉，所述质量比优选为1:1。
本发明将油橄榄果渣和油橄榄木渣搅拌混匀后放入马弗炉中(隔绝空气)烧制，所述马弗炉参数设置为150℃保温0.4～0.6h、280℃保温0.4～0.6h、400℃保温0.8～1.2h。优选为150℃保温0.5h、280℃保温0.5h、400℃保温1.0h。本发明中炭化是否完成以炭化时排烟情况判断，排烟由浓烟转为很少青烟时即炭化完成，应及时闭火。本发明烧制后的油橄榄果渣和木渣混合物搅拌粉碎，制成炭粉备用。本发明所述炭化过程也可采用土窑或专业设备替代。
本发明还提供了上述油橄榄果渣炭的制备方法，包括以下步骤：将混合炭粉、粘结剂和助燃剂混合，加入水搅拌均匀，压制成型后烘干冷却即可。
本发明加水量应适宜，以“使其混合后抓在手里能结成团块，落地能散”为准。本发明对压制成型的模具不做限定。
本发明利用油橄榄种植过程中产生的修剪废弃枝及榨油后残余的果渣制成果渣炭科学可行，所得油橄榄果渣炭不用任何炉具和鼓风设备即可点燃，便于运输、保存。并且所得油橄榄果渣炭灰分少、无味、无烟、无残渣，可用于烧烤行业以及家庭烹饪、取暖等，可有效用于日常生产生活。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
下述实施例中，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
一种油橄榄果渣炭，包括以下步骤：
(1)油橄榄果渣处理：将含水率较高的油橄榄果渣在通风良好的环境下进行晾晒，晾晒过程中反复翻面，尽量避免果渣结块，晾晒10日后放入烘干机中进行烘干处理，烘干处理后的果渣放入粉碎机粉碎，得油橄榄果渣原料，含水率约10％。
(2)油橄榄废弃枝丫处理：油橄榄修剪废弃枝丫，去除其中的石子等杂物后放入烘干机中进行烘干处理，烘干处理后放入粉碎机中进行粉碎处理，粉碎制成木渣，把过粗的木渣和杂物筛选出，过粗的木渣可再次粉碎利用，筛网网眼大小为1cm，得到油橄榄废弃枝丫原料，含水率约8％。
(3)炭粉的制备：将50％油橄榄果渣和50％木渣搅拌混匀后放入马弗炉中(隔绝空气)，马弗炉参数：150℃保温0.5h、280℃保温0.5h、400℃保温1.0h。烧制后的油橄榄果渣和木渣混合物搅拌粉碎，制成炭粉备用。
(4)油橄榄果渣炭制备：按照重量计：取油橄榄果渣和木渣混合炭粉100份，加入8份玉米淀粉和5份硝酸钾，再加入1000份水(使其混合后抓在手里能结成团块，落地能散为准)搅拌均匀，自制磨具压制成型，再烘干冷却后制成油橄榄果渣炭。
对实施例1所述方法中橄榄果渣的炭得率进行计算(重复10次)，油橄榄果渣到木炭的炭得率：炭得率＝油橄榄果渣炭质量/干燥后油橄榄果渣和木渣质量×100％，结果见表1。
表1橄榄果渣炭得率
Figure BDA0003913300710000051
由表1可知，实施例1制备得到的油橄榄果渣炭的炭得率在19.54～22.73％。
橄榄果渣炭化后混合炭粉如图1所示，成型橄榄果渣炭如图2所示，成型橄榄果渣炭燃烧效果如图3所示。
对实施例1中油橄榄果渣成型炭进行发热量、挥发分、固定碳、灰分测定，固定碳、挥发分、灰分按GB/T 17664－1999《木炭和木炭的试验方法》测定，热值按GB 14402-1993《建筑材料燃烧热值试验方法》，其检测结果为：干燥基高位发热量：27.22MJ/kg；干燥基低位发热量：26.31MJ/kg；干燥剂挥发分11.09％；干燥基固定碳为79.51％；干燥基灰分为5.77％；一根油橄榄果渣炭棒(直径×长＝1.8cm×7.8cm，质量23.35g)燃烧时间可持续62min。
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(1)中油橄榄果渣原料含水率约6％。
实施例3
本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(1)中油橄榄果渣原料含水率约12％。
实施例4
本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(3)中将40％油橄榄果渣和60％木渣搅拌混匀后放入马弗炉中。
实施例5
本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(3)中将60％油橄榄果渣和40％木渣搅拌混匀后放入马弗炉中。
实施例6
本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(4)中取油橄榄果渣和木渣混合炭粉120份，加入10份玉米淀粉和6份硝酸钾，再加入1200份水。
实施例7
本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(4)中取油橄榄果渣和木渣混合炭粉80份，加入6份玉米淀粉和4份硝酸钾，再加入800份水。
对比例1
本实施例与实施例1的区别仅在于：将硝酸钾替换为等量的高锰酸钾。
对实施例1和对比例1分别制备得到的果渣炭进行燃烧测试，实施例1橄榄果渣炭燃烧效果如图3所示，对比例1橄榄果渣炭燃烧效果如图4所示。表明，添加硝酸钾后果渣炭的易燃性能有显著改善，含有硝酸钾的果渣炭棒比含有高锰酸钾的炭棒助燃效果好，且同等质量的炭棒燃烧时长基本一样。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种油橄榄果渣炭，其特征在于，按质量份数计，包括：油橄榄果渣和油橄榄木渣混合炭粉80～120份、粘结剂6～10份、助燃剂4～6份。
2.根据权利要求1所述的油橄榄果渣炭，其特征在于，所述粘结剂为玉米淀粉，所述助燃剂为硝酸钾。
3.根据权利要求1所述的油橄榄果渣炭，其特征在于，油橄榄果渣和油橄榄枝丫分别粉碎，混匀后进行炭化制成混合炭粉。
4.根据权利要求3所述的油橄榄果渣炭，其特征在于，所述炭化设备包括马弗炉，所述马弗炉参数设置为150℃保温0.4～0.6h、280℃保温0.4～0.6h、400℃保温0.8～1.2h。
5.根据权利要求3所述的油橄榄果渣炭，其特征在于，所述油橄榄果渣和油橄榄枝丫按质量比1～2:1～2例混合。
6.根据权利要求3所述的油橄榄果渣炭，其特征在于，所述油橄榄果渣原料含水率为6～12％。
7.根据权利要求3所述的油橄榄果渣炭，其特征在于，所述油橄榄枝丫粉碎至1cm以下。
8.权利要求1～7任意一项所述油橄榄果渣炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将混合炭粉、粘结剂和助燃剂混合，加入水搅拌均匀，压制成型后烘干冷却即可。
9.权利要求1～7任意一项所述的油橄榄果渣炭或权利要求8所述的油橄榄果渣炭制备方法在生产生活中的应用。
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