一种生物助燃材料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物材料发酵和能源技术领域，具体涉及一种生物助燃材料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 目前随着我国工业的快速发展，煤炭等化石能源的消耗量是非常大的，这样就带 来了环境空气污染的越发严重，京津沪等为代表的全国大部分地区雾霭超标问题已经严重 影响人民的生活和身体健康。因此如何减少煤炭等化石能源的消耗、如何减少燃烧带来的 空气污染已经成为人们亟待解决的问题。人们一直在通过添加剂助燃提高煤炭的利用效率 和减少排放造成的环境和空气的污染方面进行研宄，例如公布号CN 103215103 A的中国发 明专利公开了一种生物助燃剂，是由黑色页岩35~45%，氯酸钾35~45%，工业盐3~ 10%，木炭8~12%，二氧化锰3~5%等混合而成，添加到燃料中，各原料间相互协调和加 成效应使得具有助燃、增能、节约生物质燃料功能。
[0003] 针对广东地区作为甘蔗和蔗糖生产的重要地区，制糖业产生大量的废渣废液蕴含 丰富的能量，如果能够利用微生物菌剂对其进行发酵，生成一种生物助燃材料，按照一定比 例添加到煤碳、水煤桨、重油、天然气、油沙、油母贝、煤杆石等燃料中，混合、作用之后使其 燃烧更完全，可以减少燃料的消耗、减少温室气体、PM2. 5等物质排放对空气的污染，一定程 度解决能源行业对煤炭等燃料消耗量大、污染严重的问题。但是，目前还未见到这方面的相 关技术文献，因此有必要在这一领域进行深入研宄。
[0004] 发明的内容
[0005] 本发明的目的是：提供一种生物助燃材料及其制备方法和应用，利用微生物群对 制糖业产生的废料进行发酵生成一种生物助燃剂，该助燃剂可应用于火电企业及各种使用 煤炭、煤矸石、煤炭水（水煤浆）、油页岩、油砂、煤泥、废渣作为燃料的企业，具有很好的节 能和减少空气的污染的效果。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0007] 一种生物助燃材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：
[0008] 1)将废糖水与纯净水混合成含糖量10-12%的糖水，置于消毒的发酵罐内，所述 糖水加热到45°C ;
[0009] 2)发酵罐中加入由红螺菌、固氮酶、氢酶组成的发酵剂，占总重量的1-1. 5% ; [0010] 3)发酵罐中加入由甘蔗渣与固氮酶混合而成的糖化体，占总重量的0. 0075% ;
[0011] 4)上述材料在发酵罐内混合均匀，保持良好的密封，在发酵罐顶部设置光合灯，经 过72小时以上完成发酵；
[0012] 5)发酵成熟固液分离，液体为生物助燃材料，过滤的固体滤渣可作为饲料。
[0013] 优选地，按重量份计，组成所述发酵剂的红螺菌、固氮酶、氢酶最佳比例为：红螺菌 55%、固氮酶25%、氢酶20%。
[0014] 优选地，所述甘蔗渣与固氮酶混合而成的糖化体，混合比例为固氮酶按1%的重量 份添加混入甘蔗渣中。
[0015] 优选地，参与发酵的全部原料占发酵罐容量的80-90%。
[0016] 本发明还包括按照上述方法制备得到的生物助燃材料。
[0017] 本发明还包括上述方法制备得到的生物助燃材料的应用，其特征在于，按 0.3-0. 75%的重量份添加量加入燃料中，适用于使用煤炭、煤矸石、水煤浆、油页岩、油砂、 煤泥、废渣作为燃料的场合，提高燃料的燃烧效率，降低排放。
[0018] 本发明的有益效果在于：1)可以被广泛的应用于火电企业及各种使用煤炭、煤矸 石、煤炭水（水煤浆）、油页岩、油砂、煤泥、废渣作为燃料的企业，减少煤炭等燃料的使用 量：按比例少量添加在燃料上就可以节省燃料5-25%的使用量；2)减少燃烧产生的颗粒污 染和温室气体的排放量；3)燃烧过程中减少煤灰、炉渣与烟灰堆积，从而提升传热效率；4) 成本低廉。利用甘蔗制糖产生的废料进行生产，副产品还可以作为饲料出售，能产生可观的 经济效益。
【附图说明】
[0019] 图1 :本发明所述生物助燃材料制备方法的流程图；
[0020] 图2 :实验一蒸汽产生量测试表；
[0021] 图3 :实验二蒸汽产生量测试表；
[0022] 图4 :实验三蒸汽产生量测试表；
[0023] 图5 :实验四蒸汽产生量测试表。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的阐述，但本发明的实施方式并不 局限于实施例表示的范围。这些实施例仅用于说明本发明，而非用于限制本发明的范围。此 外，在阅读本发明的内容后，本领域的技术人员可以对本发明作各种修改，这些等价变化同 样落于本发明所附权利要求书所限定的范围。
[0025] -、本发明所述生物助燃材料的制备过程。
[0026] 本发明所述生物助燃材料的制备方法基本如图1所示，具体工艺如下：
[0027] 步骤1、材料准备
[0028] 1)准备待用的无污染的糖水（采用制糖企业产生的普通废糖水即可）；
[0029] 2)准备待稀释用的无污染的水（利用没有污染的地下水）；
[0030] 3)准备待用的发酵剂（由红螺菌、固氮酶、氢酶组成，按重量份计用量占总原料的 的 1-1. 5% );
[0031] 4)准备待用的糖化体（固氮酶按1 %的添加量混入甘蔗渣混合而成，按重量份计 用量占总原料的0.0075% )。
[0032] 步骤2、器具设备准备
[0033] 1)发酵槽用蒸汽消毒；
[0034] 2)检查发酵槽里面是否有异物，避免堵塞阀门，检查各阀门是否关闭；
[0035] 3)安装好光合成灯。
[0036] 步骤3、发酵过程
[0037] 1)将糖水配制成含糖10-12%的稀糖水，开蒸汽将糖水从常温加热到45°C，加入 到发酵槽中，占发酵槽中容积的80-90% ;
[0038] 2)将混合均匀的发酵剂分成三份，分三次投入发酵槽里，投放时间尽量短；
[0039] 3)开空气压缩机搅动糖水，将发酵剂均匀地混合在糖水里，确保发酵槽里的发酵 剂全部沉在糖水中；
[0040] 4)放入糖化体、打开光合灯；
[0041] 5)封闭投料口、关闭阀门，密封后每天通过检测孔观测发酵情况，每天化验发酵液 两次，记录包括糖份、锤度、温度、PH值、乳酸、醋酸等六个指标；
[0042] 6)当检测指标达到下表标准时，代表发酵成熟，进行固液分离，滤渣烘干可以作为 饲料，滤液即本发明所述生物助燃材料。
[0043]
【主权项】
1. 一种生物助燃材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行： 1) 将废糖水与纯净水混合成含糖量10-12%的糖水，置于消毒的发酵罐内，所述糖水 加热到45°C ; 2) 发酵罐中加入由红螺菌、固氮酶、氢酶组成的发酵剂，占总重量的1-1. 5% ; 3) 发酵罐中加入由甘蔗渣与固氮酶混合而成的糖化体，占总重量的0. 0075% ; 4) 上述材料在发酵罐内混合均匀，保持良好的密封，在发酵罐顶部设置光合灯，经过 72小时以上完成发酵； 5) 发酵成熟固液分离，液体为生物助燃材料，过滤的固体滤渣作为饲料。
2. 根据权利要求1所述的一种生物助燃材料的制备方法，其特征在于，按重量份计，组 成所述发酵剂的红螺菌、固氮酶、氢酶最佳比例为：红螺菌55%、固氮酶25%、氢酶20%。
3. 根据权利要求1所述的一种生物助燃材料的制备方法，其特征在于，所述甘蔗渣与 固氮酶混合而成的糖化体，混合比例为固氮酶按1 %的重量份添加混入甘蔗渣中。
4. 根据权利要求1所述的一种生物助燃材料的制备方法，其特征在于，参与发酵的全 部原料占发酵罐容量的80-90 %。
5. -种根据权利要求1-4任一项所述方法制备得到的生物助燃材料。
6. -种根据权利要求1-4任一项所述方法制备得到的生物助燃材料的应用，其特征在 于，按0.3-0. 75%的重量份添加量加入燃料中，适用于使用煤炭、煤矸石、水煤浆、油页岩、 油砂、煤泥、废渣作为燃料的场合，提高燃料的燃烧效率，降低排放。
【专利摘要】本发明公开了一种生物助燃材料及其制备方法和应用，将废糖水与纯净水混合成含糖量10-12％的糖水，置于消毒的发酵罐内，加热到45℃；发酵罐中加入由红螺菌、固氮酶、氢酶组成的发酵剂，由甘蔗渣与固氮酶混合而成的糖化体，上述材料在发酵罐内混合均匀，保持良好的密封，在发酵罐顶部设置光合灯，经过72小时以上完成发酵；发酵成熟固液分离，液体为生物助燃材料，过滤的固体滤渣可作为饲料。利用微生物群对制糖业产生的废料进行发酵生成一种生物助燃剂，该助燃剂可应用于火电企业及各种使用煤炭、煤矸石、煤炭水(水煤浆)、油页岩、油砂、煤泥、废渣作为燃料的企业，具有很好的节能和减少空气的污染的效果。
【IPC分类】A23K1-02, C10L1-32, C12P1-00, C10L1-00, C10L9-10
【公开号】CN104877714
【申请号】CN201510271762
【发明人】李明阳
【申请人】李明阳
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月25日