一种用于造纸的微生物发酵秸秆提取植物纤维的系统及其应用的制作方法

本发明涉及植物纤维提取领域，具体涉及一种用于造纸的微生物发酵秸秆提取植物纤维的系统及其应用。

背景技术：

秸秆通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其他农作物成熟后收获籽实所剩余的地上部分的茎叶、藤蔓或穗的总称。目前，我国的秸秆种类有多种，按农作物的用途和植物学系统分类，可分为三大作物、八大类别，即粮食作物，包括谷类作物和豆科作物；经济作物，包括纤维作物、油料作物、糖料作物等：绿肥及饲料作物。其中，绿肥及饲料作物可收获全株并被全部利用，故不纳入秸秆的范畴。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆中粗纤维含量较高。

我国是一个农业大国，生物资源十分丰富，因而有着丰富的农业秸秆产量。现在巳有大量的秸秆用于还田、饲料、工业原料以及农民生活燃料等方面。农作物秸秆作为工业原料主要是指作为造纸、建筑材料、可降解材料、以及秸杆培养食用菌等生产加工所需要的基础原料。

我国造纸工业发展，经历了以草为主、草木并举、以木为主三个阶。但是我国是一个贫林大国，国土森林覆盖率只有，加上多年采伐，原始森林所剩无几。为提高森林覆盖率，保持生态平衡，国家己加强对天然林砍伐的严格管理，因而造纸用材同时受限。因此，开发农作物秸秆作为造纸原料，不仅解决了原料供不应求的困扰，也为农作物秸秆的处置提供了一条可行途径。

塑料、木材的大量使用对生态环境带来严重的破坏，而秸秆加工品将成为新的替代物。秸秆经加工作为天然建材有独特的优势，它在一定程度上缓解了林木资源紧缺的现状，可变废为宝。因此，加快推进秸秆的利用，对于农业、资源、环境具有十分重要的意义。从秸秆中提取纤维素的研究显得尤为关键。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，设计一种用于造纸的微生物发酵秸秆提取植物纤维的系统。该系统操作简便、节省劳动力、全封闭、无污染，适用于工厂化生产。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于造纸的微生物发酵秸秆提取植物纤维的系统，包括料仓、粉碎机、滚筒筛、微生物腐熟皿、磨浆机以及传送机构；所述粉碎机包括进料斗、破碎主件、支架、出料斗以及传动部件，所述进料斗为位于所述破碎主件的上方，所述破碎主件安装在所述支架上，所述传动部件位于所述支架的一侧；所述滚筒筛包括电机支架、电机、入料口、滚筒筛封罩、出料口封盖、滚筒筛支架，所述滚筒筛封罩倾斜设置于所述滚筒筛支架上，所述入料口设置于所述滚筒筛封罩一侧，所述出料口封盖设置于所述滚筒筛封罩另一侧；所述磨浆机包括机架、料仓、控制器、电机、传动轴、出浆口，所述电机置于所述机架内，所述料仓以及所述控制器置于所述机架上方，所述出浆口位于所述料仓底部的一侧位置。

作为优选，所述传动部件为皮带轮；

作为优选，所述传送机构为传送带。

本发明的另外一个目的，提供一种用于造纸的微生物发酵秸秆提取植物纤维的系统的应用，包括以下步骤：

1)、对秸秆进行粗切、清洗，放入料仓中备用；

2)、将预处理好的秸秆运送到粉碎机中进行粉碎；

3)、将粉碎后的秸秆运送到滚筒筛中进行过筛；

4)、调节微生物腐熟皿中的培养基的碳氮比以及水分含量，将过筛后的秸秆运送到微生物腐熟皿中；

5)、向微生物腐熟皿中加入微生物，调节适当的温度以及进行发酵；

6)、将经发酵处理的秸秆运送到磨浆机中进行磨浆；

7)、将浆料漂白后用于造纸。

作为优选，所述秸秆为水稻秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆、芦苇、竹子、草、蒲草、小麦桔、花生秧、茭白秆、莲藕秧蔓中的一种或多种水稻秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆、芦苇、竹子、草、蒲草、小麦桔、花生秧、茭白秆、莲藕秧蔓中的一种或多种。

作为优选，所述调节微生物腐熟皿中的培养基的碳氮比以及水分含量步骤中，碳氮比为15-75:1，水分含量30-90％。

作为优选，所述向微生物腐熟皿中加入微生物步骤中，所述微生物为白腐菌、担子菌、乳酸菌、酵母菌、毛壳菌、镰刀菌、曲霉、粘液菌、黄杆菌、放线菌、嗜温性细菌、噬热性梭菌、噬纤维菌、假单胞菌。

作为优选，所述调节适当的温度进行发酵的步骤中，调节温度为35-75℃，发酵时间为10-80天。

作为优选，所述将经发酵处理的秸秆运送到磨浆机中进行磨浆的步骤中，电机转速为1000-1200r/min，磨浆2次。

本发明能够利用简单机械化设备，能耗低、低成本，利用水稻秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆、芦苇、竹子、草、蒲草、小麦桔、花生秧、茭白秆、莲藕秧蔓等废弃物创造经济价值，原料来源广、成本低，加工简单造价低绿色环保使用安全。能够减少垃圾数量、降低火灾隐患、降低资源浪费，有利于生态环境保护，带来社会效益。

附图说明

图1为本发明的一种用于造纸的微生物发酵秸秆提取植物纤维的系统的结构示意图；

图2为本发明的粉碎机的结构示意图；

图3为本发明的滚筒筛的结构示意图；

图4为本发明的磨浆机的结构示意图。

其中：料仓1、粉碎机2、滚筒筛3、微生物腐熟皿4、磨浆机5、进料斗6、破碎主件7、支架8、出料斗9、传动部件10、电机支架11、电机12、入料口13、滚筒筛封罩14、出料口封盖15、滚筒筛支架16、机架17、出浆口18、料仓19、控制器20、传动轴21、电机22。

具体实施方式

以下结合附图对本申请技术方案的具体实施方式进行详细描述，以帮助本领域技术人员更充分地理解本申请的技术方案。

实施例一

一种用于造纸的微生物发酵秸秆提取植物纤维的系统，包括料仓1、粉碎机2、滚筒筛3、微生物腐熟皿4、磨浆机5以及传送机构；所述粉碎机2包括进料斗6、破碎主件7、支架8、出料斗9以及传动部件10，所述进料斗6为位于所述破碎主件7的上方，所述破碎主件7安装在所述支架8上，所述传动部件10位于所述支架8的一侧；所述滚筒筛3包括电机支架11、电机12、入料口13、滚筒筛封罩14、出料口封盖15、滚筒筛支架16，所述滚筒筛封罩14倾斜设置于所述滚筒筛支架16上，所述入料口13设置于所述滚筒筛封罩14一侧，所述出料口封盖15设置于所述滚筒筛封罩14另一侧，所述磨浆机5包括机架17、料仓19、控制器20、电机22、传动轴21、出浆口18，所述电机22置于所述机架17内，所述料仓19以及所述控制器20置于所述机架17上方，所述出浆口18位于所述料仓19底部的一侧位置。

所述传动部件10为皮带轮。

上述一种用于造纸的微生物发酵秸秆提取植物纤维的系统的应用，包括以下步骤：

1)、对秸秆进行粗切、清洗，放入料仓中备用；

2)、将预处理好的秸秆运送到粉碎机中进行粉碎；

3)、将粉碎后的秸秆运送到滚筒筛中进行过筛；

4)、调节微生物腐熟皿中的培养基的碳氮比以及水分含量，将过筛后的秸秆运送到微生物腐熟皿中；

5)、向微生物腐熟皿中加入微生物，调节适当的温度以及进行发酵；

6)、将经发酵处理的秸秆运送到磨浆机中进行磨浆；

7)、将浆料漂白后用于造纸。

所述秸秆为水稻秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆、芦苇、竹子、草、蒲草、小麦桔、花生秧、茭白秆、莲藕秧蔓中的一种或多种水稻秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆、芦苇、竹子、草、蒲草、小麦桔、花生秧、茭白秆、莲藕秧蔓中的一种或多种。

所述调节微生物腐熟皿中的培养基的碳氮比以及水分含量步骤中，碳氮比为30:1，水分含量50％。

所述向微生物腐熟皿中加入微生物步骤中，所述微生物为白腐菌、担子菌、乳酸菌、酵母菌、毛壳菌、镰刀菌、曲霉、粘液菌、黄杆菌、放线菌、嗜温性细菌、噬热性梭菌、噬纤维菌、假单胞菌。

所述调节适当的温度进行发酵的步骤中，调节温度为50℃，发酵时间为30天。

所述将经发酵处理的秸秆运送到磨浆机中进行磨浆的步骤中，电机转速为1000r/min，磨浆2次。

实施例二

一种用于造纸的微生物发酵秸秆提取植物纤维的系统，包括料仓1、粉碎机2、滚筒筛3、微生物腐熟皿4、磨浆机5以及传送机构；所述粉碎机2包括进料斗6、破碎主件7、支架8、出料斗9以及传动部件10，所述进料斗6为位于所述破碎主件7的上方，所述破碎主件7安装在所述支架8上，所述传动部件10位于所述支架8的一侧；所述滚筒筛3包括电机支架11、电机12、入料口13、滚筒筛封罩14、出料口封盖15、滚筒筛支架16，所述滚筒筛封罩14倾斜设置于所述滚筒筛支架16上，所述入料口13设置于所述滚筒筛封罩14一侧，所述出料口封盖15设置于所述滚筒筛封罩14另一侧，所述磨浆机5包括机架17、料仓19、控制器20、电机22、传动轴21、出浆口18，所述电机22置于所述机架17内，所述料仓19以及所述控制器20置于所述机架17上方，所述出浆口18位于所述料仓19底部的一侧位置。

所述传送机构为传送带。

上述一种用于造纸的微生物发酵秸秆提取植物纤维的系统的应用，包括以下步骤：

1)、对秸秆进行粗切、清洗，放入料仓中备用；

2)、将预处理好的秸秆运送到粉碎机中进行粉碎；

3)、将粉碎后的秸秆运送到滚筒筛中进行过筛；

4)、调节微生物腐熟皿中的培养基的碳氮比以及水分含量，将过筛后的秸秆运送到微生物腐熟皿中；

5)、向微生物腐熟皿中加入微生物，调节适当的温度以及进行发酵；

6)、将经发酵处理的秸秆运送到磨浆机中进行磨浆；

7)、将浆料漂白后用于造纸。

所述秸秆为水稻秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆、芦苇、竹子、草、蒲草、小麦桔、花生秧、茭白秆、莲藕秧蔓中的一种或多种水稻秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆、芦苇、竹子、草、蒲草、小麦桔、花生秧、茭白秆、莲藕秧蔓中的一种或多种。

所述调节微生物腐熟皿中的培养基的碳氮比以及水分含量步骤中，碳氮比为50:1，水分含量60％。

所述向微生物腐熟皿中加入微生物步骤中，所述微生物为白腐菌、担子菌、乳酸菌、酵母菌、毛壳菌、镰刀菌、曲霉、粘液菌、黄杆菌、放线菌、嗜温性细菌、噬热性梭菌、噬纤维菌、假单胞菌。

所述调节适当的温度进行发酵的步骤中，调节温度为30℃，发酵时间为60天。

所述将经发酵处理的秸秆运送到磨浆机中进行磨浆的步骤中，电机转速为1100r/min，磨浆2次。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。