专利名称：一种利用木薯加工剩余物制备生物质燃料的方法
技术领域：
本发明属于生物质燃料制备技术领域，具体涉及ー种利用木薯加工剰余物制备生物质燃料的方法。
背景技术：
在我国南方和南亚东盟各国，木薯都是生产淀粉和酒精最主要的原料之一，用木薯加工生产淀粉或(和)酒精后还有大量的剰余物，ー个中等以上规模以木薯为原料生产淀粉或(和)酒精的企业每年都会产生数万吨甚至几十万吨的加工剰余物。按有关部门公布的数据初略估算，目前我国每年产生的木薯加工剰余物总量至少在七八百万吨以上，而且还在以较快速度递增。木薯加工剰余物中还含有大量的纤维素、木质素、粗蛋白、粗脂肪等有机物质，具有较高的燃烧热值，如木薯酒糟渣的热值可达到3500大卡/千克左右，是优良的生物质燃料。但由于木薯淀粉或(和)酒精生产企业产生的木薯加工剰余物水分含量较高，一般都会在85-90%之间，甚至更高，根本无法直接用作燃料燃烧，加之目前尚没有较为成熟可行而且能够エ业化、规模化将其加工成其他具备经济性的产品或原材料的方法，所有的木薯加工剰余中的木薯淀粉渣和酒糟渣只有极少部分在生产季节由企业附近的养殖户运走用作鲜饲料，而其中绝大部分均无法及时进行处理和利用，更谈不上与淀粉或酒精生产同步处理，导致木薯淀粉渣或(和)酒糟渣等加工剰余物只能先排放到储存池中存放或用堆场堆放，时间稍长，便会发生腐败变质发出恶臭，同时滋生大量蚊蝇，既严重污染环境，又造成极大的资源浪费。如此大量的木薯加工剰余物如果能环保地处理好并加以综合开发利用，就是优良的可再生资源；不处理好，就是巨大的环境污染源。因此，如何寻求技术上的突破，将木薯加 エ剩余物资源化开发利用已迫在眉睫，而将其开发加工成生物质燃料，替代部分化石燃料， 减少环境污染就是ー个正确而重要的选择。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够将木薯加工剰余物规模化环保处理，且资源化利用而制备成生物质燃料的方法。本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的一种利用木薯加工剰余物制备生物质燃料的方法，包括以下エ艺步骤利用脱水设备将木薯加工剰余物脱水至水分含量 50% -70%，然后干燥至水分含量45%以下，制备成生物质燃料。所述的木薯加工剰余物是指以木薯为原料生产淀粉或酒精过程中产生的木薯皮、 木薯淀粉渣、淀粉废水处理消化污泥、木薯酒糟渣、酒精废水处理消化污泥中的ー种或ー种以上的混合物。所述的脱水设备是带式压滤机或真空帯式压滤机、真空吸滤机、板框压滤机、螺旋压榨机、离心机中的ー种或ー种以上联合完成。
所述的木薯加工剰余物干燥至水分含量45%以下、制备成生物质燃料过程中采用了好氧发酵エ艺。所述的木薯加工剰余物干燥至水分含量45%以下、制备成生物质燃料过程中采用了机械烘干。所述的木薯加工剰余物干燥至水分含量45%以下、制备成生物质燃料过程中采用了风干、晾晒エ艺。所述的生物质燃料包括利用纯木薯加工剰余物制备而成的物料、和在其中掺混填充生物质原料后制备而成的物料。所述的填充生物质原料是木材加工锯末、桉树枝叶、桉树皮、松树枝、松树皮、木薯
茎杆、桑树枝、稻草、麦秸、玉米秸杆、甘蔗渣、能源作物、城市污水厂污泥、糖厂滤泥、纸厂滤泥、禽畜粪便中的ー种或ー种以上的混合物。所述的生物质燃料是散状生物质燃料或挤压成固体成型的生物质燃料。所述的生物质燃料用作制备成生物油、生物气、焦炭的热解原料。所述的生物质燃料用作制备生物质-非生物质混合燃料的生物原料。借由上述技术方案，本发明具有的有益效果如下1.本发明利用木薯加工剰余物作为生物质燃料的新用途，这种用途具有广阔的社会需求空间和显著的经济价值，同时这种作为生物质燃料的新用途是可以产业化、规模化实现的，真正具备了大面积推广和实施的可行性，从而为从根本上解决木薯加工剰余物污染治理的难题指明了方向，并提供了可行的途径。2.本发明的方法将木薯加工剰余物制备成生物质燃料，其处理工艺可与淀粉和酒精生产线对接，对木薯加工剰余物实现エ业化同步处理，既能有效避免二次污染的产生，解决生产企业的环保问题，又能实现木薯加工剰余物的资源化加工利用，变废为宝，避免了巨大的社会资源浪费。3.本发明的方法将木薯加工剰余物制备成生物质燃料能获得显著的经济效益。如 ー个以木薯为原料年产10万吨酒精的企业，其每年产生的水分含量为80%左右的木薯酒糟渣20万吨左右，用发酵的方式可将其制备成水分含量30%的生物质燃料约4. 2万吨，相当于约1. 5万吨标准煤，而其每吨的制备生产成本仅为150元左右，按目前1000元/吨左右的标准煤市场价格，毎年可获得870万元的纯利润，经济效益十分显著。因此，本发明不仅能创造显著的经济效益，而且能够产生巨大的社会效益。
图1为本发明实施例的エ艺流程示意图。
具体实施例方式以下通过较佳实施例对本发明的制备エ艺作进ー步详细描述，但本发明并不仅限于以下的实施例。实施例1在木薯酒精生产企业木薯酒糟糟液排放管路的末端，安装离心机对糟液进行第一次脱水，分离出水分含量85%左右的木薯酒糟渣，用皮带输送机将水分含量85%左右的木薯酒糟渣输送到真空帯式压滤机上进行第二次脱水，将其水分含量降低至60%，调节其碳氮比至25、碳磷比至100，输送到发酵槽中进行30天的槽式动态好氧发酵，使其干燥至水分含量30%以下，再输送入环模挤压造粒机挤压成圆柱状颗粒，制备成固体成型生物质燃料。制备エ艺过程中，脱水时分离出来的废水排放入企业污水处理系统进行环保处理；发酵时可以完全采用微生物自然接种，也可以采用人工添加微生物菌剂和自然接种相结合的方式进行发酵接种；根据物料温度的变化，调节和控制翻拌的频率，使用物料按要求干燥；挤压造粒时根据需要颗粒的不同大小，选择与之相应模径的压模。实施例2在木薯淀粉生产企业木薯渣浆排放管路的末端，安装离心机对渣浆进行第一次脱水，分离出水分含量85%左右的木薯淀粉渣，用皮带输送机将水分含量85%左右的木薯淀粉渣输送到带式压滤机上进行第二次脱水，将其水分含量降低至65%，用皮带输送机输送入气流烘干机烘干到水分含量30%，然后按质量比7 3的比例掺混入水分含量10%的锯末并用搅拌机搅拌均勻，得到水分含量M %的混合生物质原料，再输送入挤压造粒机挤压成圆柱状颗粒，制备成固体成型生物质燃料。生产过程中，脱水时分离出来的废水排放入企业污水处理系统进行环保处理；烘干时根据物料流量，调节适宜的烘干机热风进ロ温度和出ロ温度；挤压造粒吋，根据需要颗粒的不同大小，选择与之相应模径的压模。此外，在本发明技术方案的实施中，为了充分利用资源，在利用木薯加工剰余物制备生物质燃料吋，还可以因地制宜，就地取材，掺混入填充生物质原料。所述的填充生物质原料可以是桉树枝叶、桉树皮、松树枝、松树皮、木薯茎杆、桑树枝、稻草、麦秸、玉米秸杆、甘蔗渣、能源作物、城市污水厂污泥、糖厂滤泥、纸厂滤泥、禽畜粪便中的ー种或ー种以上。本发明的制备エ艺中，烘干通过回转烘干机或转筒烘干机、流化床干燥机、气流干燥机、网带式干燥机、热传导干燥机中的ー种或ー种以上联合使用完成。在生产过程中，所述的木薯加工剰余物的输送可通过渣浆泵、污泥泵、潜渣泵、活塞泵、抽沙泵、皮带输送机、螺旋输送机、斗式提升机、链斗输送机、输送管道、滑槽、集料斗、 运输车辆中的ー种或ー种以上联合使用完成。所述的木薯加工剰余物用脱水设备脱水至水分含量50% -70%包括用上述脱水设备一次或一次以上脱水达到，同时还可以充分利用气候条件，进行晾晒、风干エ艺。所述的水分含量50% -70%木薯加工剰余物好氧发酵或烘干干燥至水分含量 45 %以下包括通过一次或一次以上发酵达到，或通过一次或一次以上烘干达到。所述的固体成型生物质燃料是干燥至水分含量45%以下之后，用挤压或冲压成型机械成型，或是干燥至水分含量45%以下之前，用挤压或冲压成型机械成型。所述的填充生物质原料按脱水过程中掺混、发酵过程中掺混、烘干过程中掺混、干燥至水分含量45%以下后，掺混方式中的ー种或ー种以上方式掺混。所述的木薯加工剰余物干燥至水分含量45%以下，制备成生物质燃料按原状直接燃烧，或制备成固体成型生物质燃料燃烧，或作为热解原料热解制备成生物油、生物气、焦炭燃烧，或与煤炭掺混后一起燃烧。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.ー种利用木薯加工剰余物制备生物质燃料的方法，其特征在于其包括以下エ艺步骤利用脱水设备将木薯加工剰余物脱水至水分含量50% _70%，然后干燥至水分含量 45%以下，制备成生物质燃料。
2.根据权利要求1所述的利用木薯加工剰余物制备生物质燃料的方法，其特征在于 所述的木薯加工剰余物是指以木薯为原料生产淀粉或酒精过程中产生的木薯皮、木薯淀粉渣、淀粉废水处理消化污泥、木薯酒糟渣、酒精废水处理消化污泥中的ー种或ー种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的利用木薯加工剰余物制备生物质燃料的方法，其特征在于 所述的脱水设备采用带式压滤机或真空帯式压滤机、真空吸滤机、板框压滤机、螺旋压榨机、离心机中的ー种或ー种以上联合完成。
4.根据权利要求1所述的利用木薯加工剰余物制备生物质燃料的方法，其特征在于 所述的木薯加工剰余物干燥至水分含量45%以下、制备成生物质燃料过程中采用了好氧发酵エ艺。
5.根据权利要求1所述的利用木薯加工剰余物制备生物质燃料的方法，其特征在于 所述的木薯加工剰余物干燥至水分含量45%以下、制备成生物质燃料过程中采用了机械烘干。
6.根据权利要求1所述的利用木薯加工剰余物制备生物质燃料的方法，其特征在于 所述的木薯加工剰余物干燥至水分含量45%以下、制备成生物质燃料过程中采用了风干、 晾晒エ艺。
7.根据权利要求1所述的利用木薯加工剰余物制备生物质燃料的方法，其特征在于 所述的生物质燃料包括利用纯木薯加工剰余物制备而成的物料、和在其中掺混填充生物质原料后制备而成的物料。
8.根据权利要求7所述的利用木薯加工剰余物制备生物质燃料的方法，其特征在于 所述的填充生物质原料采用木材加工锯末、桉树枝叶、桉树皮、松树枝、松树皮、木薯茎杆、 桑树枝、稻草、麦秸、玉米秸杆、甘蔗渣、能源作物、城市污水厂污泥、糖厂滤泥、纸厂滤泥、禽畜粪便中的ー种或ー种以上的混合物。
9.根据权利要求1或7所述的利用木薯加工剰余物制备生物质燃料的方法，其特征在干所述的生物质燃料是散状生物质燃料或挤压成固体成型的生物质燃料。
10.根据权利要求1或7所述的利用木薯加工剰余物制备生物质燃料的方法，其特征在于所述的生物质燃料用作制备生物油、生物气、焦炭的热解原料；或作为制备生物质-非生物质混合燃料的生物原料。
全文摘要
本发明属于生物质燃料制备领域，具体涉及一种利用木薯加工剩余物制备生物质燃料的方法。该方法包括工艺步骤将木薯加工剩余物脱水至水分含量50％-70％，然后干燥至水分含量45％以下，制备成生物质燃料。本发明发现了木薯加工剩余物可以作为生物质燃料的新用途，同时提供了能够产业化、规模化实现这一用途的技术途径，为从根本上解决木薯加工剩余物污染治理的难题指明了方向，既能有效避免环境污染的产生，又能实现废渣的资源化开发利用，同时获得显著的经济效益和巨大的社会效益。
文档编号C10L5/44GK102559324SQ20111040919
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者邓秀泉 申请人:广西力源宝农林科技发展有限责任公司