TW200536627A - Material comprising modified chaff or other modified substances and method for manufacturing the same - Google Patents

Description

200536627 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 、本明係有關將稻殼、稻草、麥桿等廢棄物再利用，讓其性 狀產生變化的一種稻殼等變性材料及其製造方法，特別是調整 水產類廢棄物或下水污泥等的含水量高的高潤溼廢棄物的含 水率以利用作為水份調整材或融雪材、土壤改良材之稻 性材料及其有關之製造方法。 寸又 φ 【先前技術】 二般在處理餘厨、下水污泥及家畜糞尿等含水率高的高澄 二’棄物以作製造堆肥時，常使用鋸屑以作為水份調整材來 2份來調整含水率，例如在特開平9-8522Q號公報，該發明 案，用鑛屑來調整堆肥化的餘厨含之水份，使處理槽内^ 調率保持在r希望值。除了一般最常使用鑛屑做為水份 ，鋸屑以外之水份調整材亦被提出，例如特開 水份調案號公報提出使用石膏板廢材中之紙作為牛糞尿之 • %但膏板廢材中只分離紙來使用，其分離處理並不 ^ 亚不實用H面則使用及處 且 大的優點’但因為不只做為水份調整材用，亦使2 飼料用，因此並不容易取得，« 造成對雜破壞魏舰綠’但則製造 齡fin人所周知稻殼及稻草為難以再利用之產業廢棄 卻因人有喊、稻草產業廢棄物雖有必要做適當處理:但 題，ΐ常更度高有再處理之困難及處理成本高之問 f充野或拿來焚燒造成環境公害問題。 x卩”十對此問題來設法解決’將這些原本之廢棄物做 5 200536627 各種有效利用，提高其附加價值，其目的特別是提供 料及稻殼等變性材料之製造方法，以做為高品質 【發明内容】 哲十案，明者在日本已提対請號漏―期了丨由稻殼及 蒸氣處理以製造矽酸之發明後，更進-步提出 ίΐΐίϊ巾加人紅灰或剌貝粉料之氫简並在稻 讓其_之某定水蒸氣麼力下之處理，而使稻殼 ί ϊί ίϊ維細b，喊ώ—讓該雜變化成高吸水性性狀 胃ί氯氧化約源（s〇urce)，為稻殼或稻草在變性 二广二中，寻到的氫氧化药之物質。具體而言，一般氫氧化 ”=月消石灰）為讓氧化每(所謂生石灰)與水反應而產生 =化#5及由齡解此氧簡而產生炭_(賤主要成份） 壓力Ϊ處ί本發明’稻殼或稻草最好在h 45Mpa α上之水蒸氣 發明有關之稻殼等變性材料之製造方法之特徵為在 二、、t谷°° 稻设或稻草與氫氧化鈣源混合，在前述處理容器 菜壓之水蒸氣讓内壓及温度上昇，保持前述稻殼或稻 草於不燃燒之錢氣壓力下來處理者。 如λ ^±’在本發明前述氫氧化鈣源為鹼度為65〜80%時，最好 ίϋϊΐί草重量之6%氫氧倾。在此，所謂驗度係將水 所又驗^(碳酸:議，碳酸離子:㈨―，礙酸氫離子:hc〇3 虱乳化物離子:Qr#)換算為魏約之值。 驗度之IhlT最好紐⑽殼或稻草之 10%重量比之65% 又本發明最好將前述處理容器保持在以上之壓 6 200536627 i稻草產生有害物f，快速且低成本地 對^又或扣卓作性狀變換處理。將 草作為水份難材絲雪材等有用之^"。再_之和设或化 【實施方式】 盆適及㈣造方法關示來說明 稻草對象，在稻殼或稻草中加係从破及 蒸氣來製造。氫氧化碳源者可 人海扇貝殼之粉碎物。氮氧化碳源 昆 / N二口 草在又不:===^ l.45MPa以上的話為充分足多句，作 权狀錢力約 1. 65MPa以上保持約5分〜2八ϋ處理之條件可能至壓力 的稻殼等變性材料f統丨以35〗二广。其次有關本實施形態 變性材料㈣]Si J圖式模式圖來說明，該稻殼等 處理容器2、所投^殼11之處贿11 2，授拌 處理容哭2卓及虱虱化鈣源之攪拌裝置3,對 3錄化_混合敝人高縣蒸 虱之]^、、、σσ/主入衣置4 ’调郎處理容器2 裝置5 ’及控制前述獅技3， = 賴力調節裝置5之控制裝置6所構成。Ί主入义置4及别 成，稻f等變性材料之製造系統1各構 性，口 I厭AH。^又有排出口，又為了考慮安全 理容哭以下則開閉則不反應作動。又處 力感測器24，可檢域理容器⑵内23㈣ 7 200536627 攪拌裝置3係由在處理容器2内呈水平去 =心固定之之料== 混合ΐίίϋϋ動之驅動馬達。擾掉翼32為了能隨 31料’故整支之水平避轉軸 綠鮮a if茱片（翼犯）。又丽述驅動馬逹以變換器來栌制廻 理容器UtiiS合稻殼或稻草及氣氧化觸混合物在處 可將^姨裝置具備產生高麼水蒸氣之銷爐41與 伴虜給到處理容器2内送氣管(42)。 保待鍋爐產生之水蒸氣壓在一定值，處 係以高學蒸氣之注入量來調節。復氣理…罐力 保持水蒸氣之壓力為一定温度而可保持容器2内 並呈2之水物轉轴31之上方位置 稻者。如此，被獅之處職2内之稻殼或 氣，以合物:被授掉上浮呈中空時可吹以高壓蒸 效率之處理。Κ或鮮處理所產生之不均，由此可得到高 ㈣ίΐ^制裝置6與授掉裝置3，水蒸氣注入裝置4及壓 路連接來㈣。控繼置6絲控制驅動馬 攪拌移送時理容器2内稻殼或稻草 結果，將處縣$=====權 之古谷益2内壓力與温度低時，增加水蒸氣注入裝置 注入量’讓温度及壓力上升，相反地，處理容 5卜使古升時，開放壓力調節裝置5的塵力調整閥 將;条氣排氣而讓温度與壓力下降。且控制裝置6係 路2拉tt2内之各温度感測器23a、23b及壓力感測器24電 ，又這些檢出結果回饋控制使處理容器内温度及壓力保 8 200536627 持在所定之值。 其次說明在本實施例形態中使用稻殼等變性材生么 統1之稻殼等變性材料之製造方法。 衣1 首先將稻殼或稻草及氫氧化觸由投入口投入處 =。此時若氫氧化妈源之驗度65〜80%則投入對稻殼或^σ 量比為6-10%比例的量。如此，驗度比低於65%而混 為低於6%則處理後之稻殼等變性材料呈酸性，如做 用時，ΡΗ值則必需調㈣—方面，因驗度愈高則加入量可^ 小，例如即使僅加氫氧化源量在1〇%重量比即充夠，如加入& 多的氫氧化辆，除緑生處理裝置轉外，對成本亦無幫助。 又轉殼或鮮依放魏管猶之酿而有辟，例如放置 在屋内時較為乾燥，因比放置在野外之物溼度低，較少的（約 6%重量比）的氫氧化鈣源即可得到所希望之性狀。因此最好依 處理對象之稻殼及稻草之量及含水率而予適當調整。 又，將預先將控制裝置之處理器2内壓力設定在l 45Mpa :同時之別設定此設定壓力之保持時間、授拌時間及對應 设定壓力之容器溫。在此情況，最好依稻殼或稻草加水分解開 始時間來設定壓力保持時間，最好依可得到稻殼或稻草變化成 較佳性狀之時間來設定攪拌時間。 …抑又’依水蒸氣的理論壓力之温度值設定容器内温度，處理 容器2内投入之稻殼或稻草及氫氧化鈣源被攪拌翼32 一邊大 =地攪拌一邊慢移向排出口 22方向。依處理量之大小，有時 單一方向移送處理不完，此時，讓驅動馬逹33反方向反轉而 移送向投入口 21，如此來回往復移送。由此即使在較小之處 理容器2亦可得到充分搜拌。 攪拌時，在處理容器2内於水平迴轉軸31上方固設有送 氣管42可將高壓水蒸氣注入。因此，當稻殼或稻草及氫氧化 舞源f搜拌裝置授拌而於水平迴轉轴31上方四處飛散時，吹 送高壓水蒸氣，因此水蒸氣壓力所附隨之加熱及水蒸氣的加水 200536627 分解可有效地進行。 度感測器23= 拌中’控制裝置6為依各温 器内温度為設定温度，同時J及保^處理容 間，控制控制裝置6之水置置45，=3;持時 =^ ft而將處理容器2内之壓力減壓。… 進一+地，f錢稻草之結合分子而起分軸分解，更 ίΐ的作用而得到如纟帛狀之柔__ί 臭氣，並提升财去絲或稻料所含有之㈣物質或 ㈣ίί ’說严本實施形態的具體實施例，在本實施例，對 L 重量％)驗讀之消石灰來處 由&安二^使用合積為3000升之容器，依本案發明者之 ^t ^ 2003^302971 2 1 疋65 ; 8; 96f^’特別考慮處理時間及成本的話最好為 奋〜1· 85MPa，本貫施例採保持h阳胸來處理。再者 又容器内温度保持在附隨水蒸氣理論壓力之温度2〇〇 後，同時填充稻殼和氫氧化敵填充料65%〜·。 二地，拌稻殼和消石灰，以攪拌速度2—18rpm攪拌至下部溫度 感測器23b與上部温度感測器、23a—致，温度連 減壓至WMPa止授拌速度為5〜15學。另一扣 例對比較例，不加入消石灰稻殼以同樣條件處理。圖2顯示 施例和比較例之處理結果。 、、 一又圖3顯示稻殼處理前後之拍撮之數位相片。圖4表示依 本實施例處理之稻殼狀態圖。圖5表示以比較例處理後之稻殼 10 200536627 狀態圖。 本實施例之結果，實施例和比較例處理時間皆在5_1〇分 鐘處理完畢，另一方面，在性狀作比較，在比較例不加入消石 灰所處理後的稻殼堅硬如砂之微粒狀粉末，但由本實施例加入 消石灰處理後之稻殼則呈如綿狀之柔軟物，兩者為完全不同之 性狀變化。 又比較例之有關吸水性處理情形，其吸水性差，但依本實 施例處理後吸水率相當高，為具適當性狀之水份調整材。又有 關PH值，依比較例處理之情形，其HP值為4· 3酸性會產生醋 酸系的臭氣，而依本實施例處理情形，其PH值為7.2呈中性， 元全/又有臭氣，可做為水份調整材或堆肥之容易處理物。再 者，處理前的稻殼含水率19%，保有熱量1124KJ，經本實施 例處理後24小時稻殼含水率為η%，保有熱量為a. i5Kj。一 般經過一段時間材料會吸收空氣中之水份，故含水率會增高， 但經本實施例處理後24小時稻殼保持低含水率，由這點確可 =為水伤调整材，實用性可說相當高。又，由維持高的保有埶 量這點觀之亦可利用作為燃料資源。 …、

μ參考上述實施例，實驗改變消石灰混入量並依室内保管之 ，官條件稻殼為乾燥下，稻殼25〇公斤放入15公斤消石灰可 传本實施例相近之結果。 斜、#又消石灰的鹼度高的話，例如鹼度80%下，稻殼250公斤 對洎石灰18公斤可得到接近於本實施例之結果。 二周敕^以上，為了將材料改變為有用的性狀，將稻殼做為水份 理條件係將驗度65〜_之消石灰，對稻殼以6% 取好是以6〜1〇%重量比的量加入’更佳是將鹼度約 理Hi 0石灰以對稻殼約1〇%重量比的比例加入。又最好是處 是内之壓力為h45Mpa以上保持5分〜9Q分鐘，最好 定時間得i·65〜丨·85Mpa保持5—30分。以高温、高壓保持一 ’、為了分解稻殼而施加充裕條件。一開始儘量讓稻殼慢 200536627 慢分f，其後與開始之同一時間沿曲線進行分解 殼所含水純水蒸氣被冷却，凝縮之水份以由有驗能^稻 狀態之狀態變化被釋放到益外而 壓 綿狀纖維之性狀。 、田3水羊使改變成 變更再者’本實施雜之錢錢不限於前_，亦可做適當 材調整 材，土讓改良材及肥料等。 ㈣田錄以做為融雪 【圖式簡單說明】 isr月製造稻殼等變性材料系統之-的實施形 關與比較例之處理結果比較。 奉貝靶例處理則之稻殼數位照片。 本實施例處理後之稻殼數位照片。 比較例處理後之稻殼數位照片。 第1圖 第2圖 第3圖 第4圖 第5圖 【主要元件符號說明】 1 稻殼等變性材料製造系統 2 處理容器 3 攪拌裝置 4 水蒸氣注入裝置 5 壓力調節裝置 6 控制裝置 7 消音器 8 冷却裝置 9 排水處理設備 21 投入口 12 200536627 排出口 上部温度感測器 下部温度感測器 壓力感測器 水平轉動轴 攪拌翼 驅動馬逹 锅爐 送氣管 壓力調節閥 排氣管 13

Claims (1)

1. 200536627 、申請專利範圍： 稻生材料，其稻殼等變性材料之特徵為： 被=中=，處理在者前述稻殼或稻草不 2、迫2==¾ 3、 等變性材料 =巧尾合:在前述;理=== 草者在保射述稻殼或稻 4如申5月專利氣圍第3項所述稻殼等變性材料之製造方 ^ ’其，徵為：前述氫氧化舰驗度為65〜8_， =職化_之量為殼或稻草重量比為_ 5、 如申請專利範圍第4項所述稻殼等變性材料之梦造方 法’其特徵為：以驗度約65%消石灰 = 加入對稻殼或稻草約10%重量比之量者。飞乳化鈣/原 6、 如申請專利範圍第3、4、5項以上任 ，材^製造方法，其特徵為：前述處理容=又= 力保持在1· 45Mpa以上者。 14