本发明涉及环保节能材料领域，具体涉及一种牛粪基机制炭原材料的快速烘干方法。
背景技术：
机制炭，又名人造炭、再生炭、无烟清洁炭，是以木质碎料挤压加工成的炭质棒状物。机制炭原料来源广泛，稻壳、花生壳、棉壳、玉米芯、玉米杆、高粱杆等皆可作为原料生产机制炭，且以锯末、刨花、竹屑为原料生产的机制炭品质最佳。机制炭具有密度大、热值高、无烟、无味、无污染、不爆炸、易燃的优点，是国际上公认的绿色环保产品。
目前国内生产机制炭的主要原材料是锯末、花生壳、各种秸秆等，虽然具有原料来源广、成本低廉的优点，但由于锯末、花生壳、各种秸秆中含有大量非木质纤维类的有机成分，导致其氢氧元素含量较高，生料棒炭化后的损失量较大，得到的机制炭密度较小、燃烧时间较短；同时，锯末、花生壳、各种秸秆的长短大小不一、孔隙率高，也导致其在制备过程中粉碎和压制成型的难度增大，生产成本增加，不利于机制炭的大规模生产和应用。
牛粪在藏语中称之为"久瓦"，"久瓦"在西藏作为烧茶做饭的燃料已有千年的历史，且至今仍然被生活在雪域高原的广大农牧民视为最佳燃料，并且，牛粪的主要成份是木质纤维，而现今生产机制炭的根本材料也是木质纤维，因此，人们已将牛粪作为了生产机制炭的原材料之一，且既提供了一种新的制备机制炭的原材料，又解决了牛粪大量排放造成的环境问题。然而，在采用牛粪制作机制炭的实验过程中我们发现，由于牛粪属于牛的排泄物，饲料中的可被吸收利用的营养物质已经失去，排泄的均为难以消化利用的、纯度很高的木质纤维，并且，经过牛的牙齿和肠胃的磨碎、消化处理，牛粪中的木质纤维细度也很小，从而造成牛粪中热传导速度慢，水分蒸发速度慢，因此，在采用现有干燥方法对牛粪进行干燥处理时，存在干燥速度慢、能耗高的缺陷，极大的限制了牛粪基机制炭的大规模生产和应用。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有的烘干方法干燥牛粪基机制炭原材料存在的干燥时间长、能耗高的缺陷，提出了一种牛粪基机制炭原材料的快速烘干方法；该烘干方法采用分段干燥的工艺，并通过添加酒糟和控制干燥温度，使原材料的干燥速率更高，实现对牛粪基机制炭原材料的快速干燥的同时，降低能耗；该方法中简单、可靠，能显著降低牛粪基机制炭的生产成本，适合牛粪基机制炭的大规模生产和应用。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种牛粪基机制炭原材料的快速烘干方法，包括以下步骤：
（1）在牛粪中加入酒糟，混合均匀，得到混合原材料；
（2）将混合原材料依次通过第一阶段烘干处理、第二阶段烘干处理和第三阶段烘干处理，得到干燥料；所述的第一阶段烘干处理的温度为600～800℃；所述第二阶段烘干处理的温度为200～400℃；所述第三阶段烘干处理的温度为150～200℃。
其中，步骤（1）中所述的酒糟是米、麦、高梁等酿酒后剩余的残渣，适量酒糟的加入能使牛粪疏松性增加，避免表面硬化，干燥速率更高，干燥时间更短，能耗更低，过量酒糟的加入使原材料成型难度增加；优选的，所述的酒糟加入量为5-30wt%；最优选的，所述的酒糟加入量为15wt%。
其中，优选的，步骤（1）中所述的混合原材料中含水量20-60%；优选的原材料含水量，使原材料不用进行大量的前期处理，缩短前期处理的时间，使生产周期更短，降低生产成本；最优选的，所述的混合原材料中含水量为50%。
其中，步骤（2）中第一阶段烘干处理能快速的除去原材料中的大部分水分，使原材料成为粉末状，温度过高，原材料中的无氮浸出物会被破坏，导致原材料成型困难，且能耗大，温度过低，干燥时间长，能耗同样增加；优选的，所述第一段烘干处理的温度为650-700℃；优选的第一段烘干处理条件，干燥速度快，能耗低。
其中，优选的，第一阶段烘干处理的时间不超过5min；时间过长，可能导致原料燃烧，并且能耗增加。
其中，步骤（2）中第二阶段烘干处理能进一步的、快速的除去原材料中的水分；温度过高，能耗增大，温度过低，干燥时间长，能耗同样增加；优选的，所述第二段烘干处理的温度为250-300℃；优选的第二段烘干处理条件，干燥速度快，能耗低。
其中，优选的，第二阶段烘干处理的时间不超过15min；时间过长，能耗增加；优选的时间，既能保证干燥达到要求，又能最大程度的节约能耗。
其中，步骤（2）中第三阶段烘干处理能进一步的、快速的除去原材料中的水分，使原材料达到干燥要求；温度过高，浪费能耗，温度过低，干燥时间长，能耗同样增加；优选的，所述第三段烘干处理的温度为160-180℃；优选的第三段烘干处理条件，干燥速度快，能耗低。
其中，优选的，第三阶段烘干处理的时间不超过20min；时间过长，能耗增加；优选的时间，既能保证干燥达到要求，又能最大程度的节约能耗。
其中，步骤（2）中所述的干燥料中水含量为8-12%；该干燥料含水量，成型更容易，后期炭化耗能更低，得到的机制炭性能更好；优选的，所述的干燥料中水含量为10%。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明烘干方法在牛粪中加入了酒糟，能使原材料疏松性增加，避免表面硬化，干燥速率更高，干燥时间更短，能耗更低。
2、本发明烘干方法进行分阶段烘干，并控制了烘干温度，从而在能达到烘干效果的前提下，显著的降低了能耗，缩短了干燥时间。
3、本发明烘干方法中简单、可靠，能显著降低牛粪基机制炭的生产成本，适合牛粪基机制炭的大规模生产和应用。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
（1）在含水量50%的85kg牛粪中加入含水量50%的15kg酒糟，混合均匀，得到混合原材料；
（2）将混合原材料依次通过温度为700℃的第一阶段烘干处理3min，温度为300℃的第二阶段烘干处理10min和温度为180℃第三阶段烘干处理15min，得到干燥料。
经统计，采用上述方法干燥含水量50%的100kg原材料，干燥总时间为28min，能耗成本为7.6元，得到的干燥料中含水量为9.7%。
实施例2
（1）在含水量20%的95kg牛粪中加入含水量20%的5kg酒糟，混合均匀，得到混合原材料；
（2）将混合原材料依次通过温度为650℃的第一阶段烘干处理1min，温度为250℃的第二阶段烘干处理3min和温度为160℃第三阶段烘干处理10min，得到干燥料。
经统计，采用上述方法干燥含水量20%的100kg原材料，干燥总时间为14min，能耗成本为3.7元，得到的干燥料中含水量为8.3%。
实施例3
（1）在含水量40%的80kg牛粪中加入含水量40%的20kg酒糟，混合均匀，得到混合原材料；
（2）将混合原材料依次通过温度为600℃的第一阶段烘干处理5min，温度为400℃的第二阶段烘干处理6min和温度为150℃第三阶段烘干处理15min，得到干燥料。
经统计，采用上述方法干燥含水量40%的100kg原材料，干燥总时间为21min，能耗成本为6.3元，得到的干燥料中含水量为10.6%。
实施例4
（1）在含水量60%的70kg牛粪中加入含水量60%的30kg酒糟，混合均匀，得到混合原材料；
（2）将混合原材料依次通过温度为800℃的第一阶段烘干处理5min，温度为400℃的第二阶段烘干处理12min和温度为200℃第三阶段烘干处理18min，得到干燥料。
经统计，采用上述方法干燥含水量60%的100kg原材料，干燥总时间为35min，能耗成本为9.5元，得到的干燥料中含水量为11.4%。
对比例1
将含水量50%的100kg牛粪依次通过温度为700℃的第一阶段烘干处理3min，温度为300℃的第二阶段烘干处理10min和温度为180℃第三阶段烘干处理15min，得到干燥料。
经统计，采用上述方法干燥含水量50%的100kg原材料，干燥总时间为28min，能耗成本为7.6元，得到的干燥料中含水量为17.8%。
对比例2
将含水量50%的100kg牛粪依次通过温度为700℃的第一阶段烘干处理6min，温度为300℃的第二阶段烘干处理18min和温度为180℃第三阶段烘干处理25min，得到干燥料。
经统计，采用上述方法干燥含水量50%的100kg原材料，干燥总时间为49min，能耗成本为11.3元，得到的干燥料中含水量为10.3%。
对比例3
（1）在含水量50%的85kg牛粪中加入含水量50%的15kg酒糟，混合均匀，得到混合原材料；
（2）将混合原材料直接在温度为300℃的条件下烘干处理55min，得到干燥料。
经统计，采用上述方法干燥含水量50%的100kg原材料，干燥总时间为55min，能耗成本为13.6元，得到的干燥料中含水量为11.4%。
对比例4
（1）在含水量50%的85kg牛粪中加入含水量50%的15kg酒糟，混合均匀，得到混合原材料；
（2）将混合原材料先在温度为700℃的温度下烘干处理6min，再在温度为180℃条件下烘干处理20min，得到干燥料。
经统计，采用上述方法干燥含水量50%的100kg原材料，干燥总时间为26min，能耗成本为10.6元，得到的干燥料中含水量为10.7%。
对比例5
（1）在含水量50%的65kg牛粪中加入含水量50%的35kg酒糟，混合均匀，得到混合原材料；
（2）将混合原材料依次通过温度为700℃的第一阶段烘干处理2min，温度为300℃的第二阶段烘干处理7min和温度为180℃第三阶段烘干处理12min，得到干燥料。
经统计，采用上述方法干燥含水量50%的100kg原材料，干燥总时间为21min，能耗成本为6.3元，得到的干燥料中含水量为9.2%；但在成型时，难度增加，制备得到的机制炭密度降低，热值降低，燃烧时间减少。
对比例6
（1）在含水量50%的85kg牛粪中加入含水量50%的15kg酒糟，混合均匀，得到混合原材料；
（2）将混合原材料依次通过温度为850℃的第一阶段烘干处理2min，温度为300℃的第二阶段烘干处理9min和温度为180℃第三阶段烘干处理16min，得到干燥料。
经统计，采用上述方法干燥含水量50%的100kg原材料，干燥总时间为27min，能耗成本为9.2元，得到的干燥料中含水量为10.1%，在干燥过程中，有部分原料燃烧，并在成型时，难度增大。
通过上述实施例1-4和对比例1-6的烘干方法的结果对比，可知：采用本申请烘干方法对牛粪基机制炭原材料的干燥处理，干燥速度快，能耗低，得到的干燥料满足牛粪基机制炭原材料的含水量规定；而对比例1中，未在牛粪中添加酒糟，原材料疏松性差，表面出现硬化，干燥速率降低，从而即使采用与实施例1同样的方法进行干燥，得到的干燥料也不能满足牛粪基机制炭原材料的含水量规定；而对比例2在对比文件1的基础上，增加了干燥的时间，虽然最终的干燥料达到了牛粪基机制炭原材料的含水量规定，但干燥时间的延长，显著的增加了能耗成本；对比例3中，直接采用恒温进行干燥，要达到牛粪基机制炭原材料的含水量规定，需要大大延长干燥时间，耗能成本也显著增加；对比例4中只采用了2段干燥，虽然干燥总时间较短，但为了达到牛粪基机制炭原材料的含水量规定，则需要延长高温段的干燥时间，从而能耗显著增加；对比例5中酒糟的添加量过大，虽然能加快原材料的干燥速度，干燥效果更好，但酒糟的大量加入，导致原材料成型难度加大，制备得到的机制炭密度降低，热值降低，燃烧时间减少，不利于牛粪基机制炭的大规模生产和推广；对比例6中，增加了高温段的干燥温度，不仅增加了干燥能耗成本，还在干燥过程中，有部分原料燃烧，造成成型难度增大，也不利于牛粪基机制炭的大规模生产和推广。