一种秸秆资源的清洁高值化利用的方法与流程

文档序号:21693040发布日期:2020-07-31 22:14阅读:580来源:国知局

本发明实施例涉及秸秆资源技术领域,具体涉及一种秸秆资源的清洁高值化利用的方法。



背景技术:

我国是农业大国,每年在农业生产中可产生6亿多吨的稻麦秆、棉杆等秸秆废弃物。其中有三分之一的秸秆用来还田得以利用,农作物秸秆是非常丰富而又廉价的有机质来源,作为造纸原料有良好的经济效益,是目前高值化的最佳工业利用途径。

现有技术存在以下不足:现有的对秸秆利用的方法较为单一,通常采用燃烧的方式将秸秆烧成灰烬,作为土地肥料进行沃土,从而对空气造成一定的污染,影响周边的环境。



技术实现要素:

为此,本发明实施例提供一种秸秆资源的清洁高值化利用的方法,通过采用采用水热碳化的方式,将秸秆内的水分烘干,制作成可进行燃烧使用的生物碳化,因为秸秆内部均为疏松多孔结构,制作成的生物炭在使用的过程中,可以进行充分的燃烧,在燃烧过程中减少灰烬的产生,从而减少对环境造成的污染,并且,在需要时,可以将秸秆制成的生物炭碾碎成粉末,与化肥混合一起,倒入田间为农作物一起施肥,增加了秸秆资源利用的功能性。

为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:一种秸秆资源的清洁高值化利用的方法,包括以下步骤:

步骤一:将收割的秸秆通过清水进行清洗,将秸秆的表面的泥土清除,接着将秸秆多余的茎部切除;

步骤二:将秸秆放入切割机内部,切碎呈若干个颗粒状,再将颗粒状的秸秆取出;

步骤三:将颗粒状的秸秆放置阳光下进行晒干处理,然后再将颗粒状的秸秆放置在通风处进行风干处理,降低秸秆内部的含水量;

步骤四:将颗粒状的秸秆放入水热釜内,关闭水热釜进行密封,接着启动水热釜对内部的颗粒状的秸秆进行水热碳化;

步骤五:当颗粒状的秸秆水热碳化完毕后,在使用滤网将水热釜内的颗粒状的秸秆捞出,同时对颗粒状的秸秆进行过滤,固液分离;

步骤六:将固液分离完毕的颗粒状的秸秆,放入烘干箱内,对颗粒状的秸秆进行烘干,直到将颗粒状的秸秆状内部的水分蒸干;

步骤七:将烘干完毕的颗粒状的秸秆取出,放入通风处进行自然冷却,从而得到碳化后的秸秆颗粒,等待冷却完毕后,将碳化后的秸秆颗粒装袋,放置在干燥处进行储放;

步骤八:当需要进行燃烧时,将碳化后的秸秆颗粒之间放入火中,进行燃烧,当需要进行施肥时,将碳化后的秸秆颗粒放入碾碎机进行碾碎,然后与肥料混合,倒入田间。

进一步地,所述步骤一中清水清洗的时间为20min-30min,所述步骤一中切除后秸秆的长度为1m-1.5m。

进一步地,所述步骤二中秸秆切碎后的颗粒长度为2cm-3cm,所述步骤二中每根秸秆切碎的颗粒数量为50-60个。

进一步地,所述步骤三中颗粒状的秸秆在阳光晒干的时间为3-5天,放置在通风处风干的时间为2-3天。

进一步地,所述步骤四中水热釜上设置有3-4个出气孔,所述步骤四中颗粒状的秸秆在水热釜内水热碳化的时间为3h-5h,水热釜水热碳化的水浴温度为80℃-90℃。

进一步地,所述步骤五中使用滤网规格为200-300目。

进一步地,所述步骤六中烘干箱的烘干温度为120℃-150℃,所述步骤六中颗粒状的秸秆在烘干箱烘干的时间为2h-4h。

进一步地,所述步骤七中颗粒状的秸秆冷却的时间为3h-5h,所述步骤七中冷却的温度为20℃-25℃。

进一步地,所述步骤八中的颗粒状的秸秆放入碾碎机碾碎的时间为30min-50min。

本发明实施例具有如下优点:

通过采用采用水热碳化的方式,将秸秆内的水分烘干,制作成可进行燃烧使用的生物碳化,因为秸秆内部均为疏松多孔结构,制作成的生物炭在使用的过程中,可以进行充分的燃烧,在燃烧过程中减少灰烬的产生,从而减少对环境造成的污染,并且,在需要时,可以将秸秆制成的生物炭碾碎成粉末,与化肥混合一起,倒入田间为农作物一起施肥,增加了秸秆资源利用的功能性。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:

该实施例的一种秸秆资源的清洁高值化利用的方法,包括以下步骤:

步骤一:将收割的秸秆通过清水进行清洗,将秸秆的表面的泥土清除,接着将秸秆多余的茎部切除;

步骤二:将秸秆放入切割机内部,切碎呈若干个颗粒状,再将颗粒状的秸秆取出;

步骤三:将颗粒状的秸秆放置阳光下进行晒干处理,然后再将颗粒状的秸秆放置在通风处进行风干处理,降低秸秆内部的含水量;

步骤四:将颗粒状的秸秆放入水热釜内,关闭水热釜进行密封,接着启动水热釜对内部的颗粒状的秸秆进行水热碳化;

步骤五:当颗粒状的秸秆水热碳化完毕后,在使用滤网将水热釜内的颗粒状的秸秆捞出,同时对颗粒状的秸秆进行过滤,固液分离;

步骤六:将固液分离完毕的颗粒状的秸秆,放入烘干箱内,对颗粒状的秸秆进行烘干,直到将颗粒状的秸秆状内部的水分蒸干;

步骤七:将烘干完毕的颗粒状的秸秆取出,放入通风处进行自然冷却,从而得到碳化后的秸秆颗粒,等待冷却完毕后,将碳化后的秸秆颗粒装袋,放置在干燥处进行储放;

步骤八:当需要进行燃烧时,将碳化后的秸秆颗粒之间放入火中,进行燃烧,当需要进行施肥时,将碳化后的秸秆颗粒放入碾碎机进行碾碎,然后与肥料混合,倒入田间。

进一步地,所述步骤一中清水清洗的时间为20min,所述步骤一中切除后秸秆的长度为1m。

进一步地,所述步骤二中秸秆切碎后的颗粒长度为2cm,所述步骤二中每根秸秆切碎的颗粒数量为50个。

进一步地,所述步骤三中颗粒状的秸秆在阳光晒干的时间为3天,放置在通风处风干的时间为2天。

进一步地,所述步骤四中水热釜上设置有3个出气孔,所述步骤四中颗粒状的秸秆在水热釜内水热碳化的时间为3h,水热釜水热碳化的水浴温度为80℃。

进一步地,所述步骤五中使用滤网规格为200目。

进一步地,所述步骤六中烘干箱的烘干温度为120℃,所述步骤六中颗粒状的秸秆在烘干箱烘干的时间为2h。

进一步地,所述步骤七中颗粒状的秸秆冷却的时间为3h,所述步骤七中冷却的温度为20℃。

进一步地,所述步骤八中的颗粒状的秸秆放入碾碎机碾碎的时间为30min。

实施例2:

一种秸秆资源的清洁高值化利用的方法,包括以下步骤:

步骤一:将收割的秸秆通过清水进行清洗,将秸秆的表面的泥土清除,接着将秸秆多余的茎部切除;

步骤二:将秸秆放入切割机内部,切碎呈若干个颗粒状,再将颗粒状的秸秆取出;

步骤三:将颗粒状的秸秆放置阳光下进行晒干处理,然后再将颗粒状的秸秆放置在通风处进行风干处理,降低秸秆内部的含水量;

步骤四:将颗粒状的秸秆放入水热釜内,关闭水热釜进行密封,接着启动水热釜对内部的颗粒状的秸秆进行水热碳化;

步骤五:当颗粒状的秸秆水热碳化完毕后,在使用滤网将水热釜内的颗粒状的秸秆捞出,同时对颗粒状的秸秆进行过滤,固液分离;

步骤六:将固液分离完毕的颗粒状的秸秆,放入烘干箱内,对颗粒状的秸秆进行烘干,直到将颗粒状的秸秆状内部的水分蒸干;

步骤七:将烘干完毕的颗粒状的秸秆取出,放入通风处进行自然冷却,从而得到碳化后的秸秆颗粒,等待冷却完毕后,将碳化后的秸秆颗粒装袋,放置在干燥处进行储放;

步骤八:当需要进行燃烧时,将碳化后的秸秆颗粒之间放入火中,进行燃烧,当需要进行施肥时,将碳化后的秸秆颗粒放入碾碎机进行碾碎,然后与肥料混合,倒入田间。

进一步地,所述步骤一中清水清洗的时间为30min,所述步骤一中切除后秸秆的长度为1.5m。

进一步地,所述步骤二中秸秆切碎后的颗粒长度为3cm,所述步骤二中每根秸秆切碎的颗粒数量为60个。

进一步地,所述步骤三中颗粒状的秸秆在阳光晒干的时间为5天,放置在通风处风干的时间为3天。

进一步地,所述步骤四中水热釜上设置有4个出气孔,所述步骤四中颗粒状的秸秆在水热釜内水热碳化的时间为5h,水热釜水热碳化的水浴温度为90℃。

进一步地,所述步骤五中使用滤网规格为300目。

进一步地,所述步骤六中烘干箱的烘干温度为150℃,所述步骤六中颗粒状的秸秆在烘干箱烘干的时间为4h。

进一步地,所述步骤七中颗粒状的秸秆冷却的时间为5h,所述步骤七中冷却的温度为25℃。

进一步地,所述步骤八中的颗粒状的秸秆放入碾碎机碾碎的时间为30min-50min。

实施例3:

一种秸秆资源的清洁高值化利用的方法,包括以下步骤:

步骤一:将收割的秸秆通过清水进行清洗,将秸秆的表面的泥土清除,接着将秸秆多余的茎部切除;

步骤二:将秸秆放入切割机内部,切碎呈若干个颗粒状,再将颗粒状的秸秆取出;

步骤三:将颗粒状的秸秆放置阳光下进行晒干处理,然后再将颗粒状的秸秆放置在通风处进行风干处理,降低秸秆内部的含水量;

步骤四:将颗粒状的秸秆放入水热釜内,关闭水热釜进行密封,接着启动水热釜对内部的颗粒状的秸秆进行水热碳化;

步骤五:当颗粒状的秸秆水热碳化完毕后,在使用滤网将水热釜内的颗粒状的秸秆捞出,同时对颗粒状的秸秆进行过滤,固液分离;

步骤六:将固液分离完毕的颗粒状的秸秆,放入烘干箱内,对颗粒状的秸秆进行烘干,直到将颗粒状的秸秆状内部的水分蒸干;

步骤七:将烘干完毕的颗粒状的秸秆取出,放入通风处进行自然冷却,从而得到碳化后的秸秆颗粒,等待冷却完毕后,将碳化后的秸秆颗粒装袋,放置在干燥处进行储放;

步骤八:当需要进行燃烧时,将碳化后的秸秆颗粒之间放入火中,进行燃烧,当需要进行施肥时,将碳化后的秸秆颗粒放入碾碎机进行碾碎,然后与肥料混合,倒入田间。

进一步地,所述步骤一中清水清洗的时间为25min,所述步骤一中切除后秸秆的长度为1.5m。

进一步地,所述步骤二中秸秆切碎后的颗粒长度为3cm,所述步骤二中每根秸秆切碎的颗粒数量为50个。

进一步地,所述步骤三中颗粒状的秸秆在阳光晒干的时间为4天,放置在通风处风干的时间为3天。

进一步地,所述步骤四中水热釜上设置有4个出气孔,所述步骤四中颗粒状的秸秆在水热釜内水热碳化的时间为4h,水热釜水热碳化的水浴温度为85℃。

进一步地,所述步骤五中使用滤网规格为250目。

进一步地,所述步骤六中烘干箱的烘干温度为130℃,所述步骤六中颗粒状的秸秆在烘干箱烘干的时间为3h。

进一步地,所述步骤七中颗粒状的秸秆冷却的时间为4h,所述步骤七中冷却的温度为23℃。

进一步地,所述步骤八中的颗粒状的秸秆放入碾碎机碾碎的时间为40min。

实施例4:

分别取上述实施例1-3中的方法制作处出的秸秆颗粒进行使用,然后根据实施例1-3中检测出的数据进行对比,得到以下数据:

由上表可知,实施例3中对秸秆的方法,造成的污染小,并且释放热量的速率快。

虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

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