本發明屬于生物燃料綜合利用技術領域,具體涉及一種復合生物質燃料及其制備方法。
背景技術:
隨著能源資源消耗日益嚴重,能源資源也日趨緊張,環境污染問題日益突出,各個行業開始對可再生能源的使用意識逐步加強,其中生物質能源的利用是目前最切實可行的解決方法。生物質是地球上最廣泛存在的物質,它包括所有動物、植物和微生物以及由這些有生命物質派生、排泄和代謝的許多有機質。
生物質能源是目前非常重視的能源,對于農作物秸稈而言,它是可以利用的主要生物能源之一,當其粉碎后可以擠壓成顆粒,經擠壓壓實后的農作物秸稈顆粒其體積小,秸稈顆粒可以作為燃料燃燒,是一種新型的可再生能源。傳統生物質燃料燃燒快,使大量的可燃成分未燃盡就隨著煙氣排放,不僅造成能源的浪費,而且排放大量未燃盡的氣體,對環境造成嚴重污染。在我國農村,對農作物秸稈的處理主要有三種方式:第一種是將農作物秸稈直接焚燒處理,這樣不但將有用的資源白白廢棄,而且會造成環境污染。第二種是將農作物秸稈直接用作灶爐燃料,這種未處理過的燃料燃燒效率低,浪費嚴重。第三種是將農作物秸稈作為牲畜飼料,一般不粉碎或者只作初步粉碎,牲畜食用用不能完全消化。
在當今社會經濟快速發展的情況下,資源節約和環境友好的雙重性質已成為各國可持續發展的決定性因素。而隨著社會經濟的發展,人類對一次能源的需求日益增加,煤、石油等化石燃料的消耗加劇了環境的污染。因此,尋找一種可再生的替代能源,減少溫室氣體的排放, 已成為世界各國關注的焦點。生物質能是一種可再生清潔能源,具有揮發性高,污染小等特點,而我國具有豐富的生物質資源,就我國的基本國情和生物質資源而言,研究和發展生物質燃燒技術無疑成為我國高效利用生物質資源的有效途徑之一。
技術實現要素:
為了解決現有技術中存在的上述技術問題,本發明提供一種復合生物質燃料及其制備方法。
為解決上述技術問題,本發明采用的技術方案是:一種復合生物質燃料,所述燃料其原料成分以重量份計為杉木葉30~40份、松木葉30~40份、腐熟的牛糞20~30份、秸稈發酵物10~20份、鋸末粉5~10份。
進一步地,所述燃料其原料成分以重量份計為杉木葉35份、松木葉35份、腐熟的牛糞25份、秸稈發酵物15份、鋸末粉8份。
進一步地,所述的秸稈發酵物是采用玉米秸稈、甘蔗秸稈、新鮮雜草中的至少一種作為原料發酵制備而成。
進一步地,所述腐熟的牛糞是將按重量份的1000比3加入速腐劑,經充分攪拌后,制成高1~1.2 m,寬1~2m,長5~10m條堆,條堆內間隔2m放一個通風管,并在通風管的管壁開設有多孔,并在條堆外面覆蓋塑料布,使其能快速發酵增溫,每隔3~5天翻堆一次;在條堆內發酵溫度降到30~35℃時,可去掉條堆外面蓋的塑料布,共發酵10~15天,當發酵至牛糞顏色為棕黑色、質地松軟、無臭味,此時即發酵完成。
進一步地,所述的秸稈發酵物,其制備方法是將秸稈粉碎成30~40目的粉末后,將其置于溫度為40~50℃的環境中烘烤至水分含量為30~40%,再向其中加入秸稈重量2~3%的酵母后,發酵處理過程中的溫度控制在55~65℃,將其堆存發酵處理10~15天后,即可。
本發明還公開了所述復合生物質燃料的制備方法,所述制備方法包括以下步驟:
(1)將杉木葉、松木葉與鋸末粉一半進行混合后,將其置于攪拌池中攪拌均勻,再將其在溫度為35~45℃的環境中堆放3~5h;
(2)將步驟(1)處理好的物料與腐熟的牛糞和秸稈發酵物混合,并將其采用攪拌速度為200~300r/min攪拌均勻后,將剩余的鋸末粉加入其中,混合均勻;
(3)將其水分調整為30~35%后,送入造粒機中,擠壓成直徑為5~8mm的圓柱狀顆粒,再將其送入溫度為40~45℃的環境中烘烤10~15min,即可。
采用本發明的一種復合生物質燃料及其制備方法,與現有技術相比,其有益效果在于:通過采用杉木葉、松木葉與鋸末粉進行復合處理成生物質燃料,并通過腐熟的牛糞和秸稈發酵物混合的加入,使得其在擠壓成型過程中,能夠形成致密的圓柱狀顆粒,避免了生物質燃料的松散性,延長了單位重量的生物質燃料的燃燒時間,使得其灰分含量較少,燃燒過程中的能耗損失較低。同時,通過采用腐熟的牛糞作為燃料的原料,提高牛糞資源的利用率,大大降低養牛場污染問題,減少對環境的污染;將發酵牛糞開發為燃料,不僅降低養殖場成本,促進養牛業的發展,還能解決燃料短缺的問題;成為提高環境能源利用率的一個重要途徑,將生物質糞便開發成一種新能源,探索能源利用模式。
具體實施方式
為了更充分的解釋本發明的實施,以下結合具體實施例來進一步說明本發明。所舉實例只用于解釋本發明,而不是限定本發明的范圍。
實施例1:
一種復合生物質燃料,所述燃料其原料成分以重量份計為杉木葉30 kg、松木葉30 kg、腐熟的牛糞20 kg、秸稈發酵物10 kg、鋸末粉5 kg。
進一步地,所述的秸稈發酵物是采用玉米秸稈作為原料發酵制備而成。
進一步地,所述腐熟的牛糞是將按重量份的1000比3加入速腐劑,經充分攪拌后,制成高1m,寬1m,長5m條堆,條堆內間隔2m放一個通風管,并在通風管的管壁開設有多孔,并在條堆外面覆蓋塑料布,使其能快速發酵增溫,每隔3~5天翻堆一次;在條堆內發酵溫度降到30~35℃時,可去掉條堆外面蓋的塑料布,共發酵10~15天,當發酵至牛糞顏色為棕黑色、質地松軟、無臭味,此時即發酵完成。
進一步地,所述的秸稈發酵物,其制備方法是將秸稈粉碎成30目的粉末后,將其置于溫度為40℃的環境中烘烤至水分含量為30%,再向其中加入秸稈重量2%的酵母后,發酵處理過程中的溫度控制在55~65℃,將其堆存發酵處理10~15天后,即可。
所述復合生物質燃料的制備方法,所述制備方法包括以下步驟:
(1)將杉木葉、松木葉與鋸末粉一半進行混合后,將其置于攪拌池中攪拌均勻,再將其在溫度為35~45℃的環境中堆放3~5h;
(2)將步驟(1)處理好的物料與腐熟的牛糞和秸稈發酵物混合,并將其采用攪拌速度為200~300r/min攪拌均勻后,將剩余的鋸末粉加入其中,混合均勻;
(3)將其水分調整為30~35%后,送入造粒機中,擠壓成直徑為5~8mm的圓柱狀顆粒,再將其送入溫度為40~45℃的環境中烘烤10~15min,即可。
實施例2:
一種復合生物質燃料,所述燃料其原料成分以重量份計為杉木葉30 kg、松木葉kg 35、腐熟的牛糞25 kg、秸稈發酵物15 kg、鋸末粉8 kg。
進一步地,所述的秸稈發酵物是采用甘蔗秸稈作為原料發酵制備而成。
進一步地,所述腐熟的牛糞是將按重量份的1000比3加入速腐劑,經充分攪拌后,制成高1.2 m,寬1.5m,長8m條堆,條堆內間隔2m放一個通風管,并在通風管的管壁開設有多孔,并在條堆外面覆蓋塑料布,使其能快速發酵增溫,每隔3~5天翻堆一次;在條堆內發酵溫度降到30~35℃時,可去掉條堆外面蓋的塑料布,共發酵10~15天,當發酵至牛糞顏色為棕黑色、質地松軟、無臭味,此時即發酵完成。
進一步地,所述的秸稈發酵物,其制備方法是將秸稈粉碎成40目的粉末后,將其置于溫度為40~50℃的環境中烘烤至水分含量為30~40%,再向其中加入秸稈重量2~3%的酵母后,發酵處理過程中的溫度控制在55~65℃,將其堆存發酵處理10~15天后,即可。
所述復合生物質燃料的制備方法,所述制備方法包括以下步驟:
(1)將杉木葉、松木葉與鋸末粉一半進行混合后,將其置于攪拌池中攪拌均勻,再將其在溫度為35~45℃的環境中堆放3~5h;
(2)將步驟(1)處理好的物料與腐熟的牛糞和秸稈發酵物混合,并將其采用攪拌速度為200~300r/min攪拌均勻后,將剩余的鋸末粉加入其中,混合均勻;
(3)將其水分調整為30~35%后,送入造粒機中,擠壓成直徑為5~8mm的圓柱狀顆粒,再將其送入溫度為40~45℃的環境中烘烤10~15min,即可。
實施例3:
一種復合生物質燃料,所述燃料其原料成分以重量份計為杉木葉40 kg、松木葉40 kg、腐熟的牛糞30 kg、秸稈發酵物20 kg、鋸末粉10 kg。
進一步地,所述的秸稈發酵物是采用新鮮雜草中作為原料發酵制備而成。
進一步地,所述腐熟的牛糞是將按重量份的1000比3加入速腐劑,經充分攪拌后,制成高1.2 m,寬2m,長10m條堆,條堆內間隔2m放一個通風管,并在通風管的管壁開設有多孔,并在條堆外面覆蓋塑料布,使其能快速發酵增溫,每隔3~5天翻堆一次;在條堆內發酵溫度降到30~35℃時,可去掉條堆外面蓋的塑料布,共發酵10~15天,當發酵至牛糞顏色為棕黑色、質地松軟、無臭味,此時即發酵完成。
進一步地,所述的秸稈發酵物,其制備方法是將秸稈粉碎成30~40目的粉末后,將其置于溫度為40~50℃的環境中烘烤至水分含量為30~40%,再向其中加入秸稈重量2~3%的酵母后,發酵處理過程中的溫度控制在55~65℃,將其堆存發酵處理10~15天后,即可。
所述復合生物質燃料的制備方法,所述制備方法包括以下步驟:
(1)將杉木葉、松木葉與鋸末粉一半進行混合后,將其置于攪拌池中攪拌均勻,再將其在溫度為35~45℃的環境中堆放3~5h;
(2)將步驟(1)處理好的物料與腐熟的牛糞和秸稈發酵物混合,并將其采用攪拌速度為200~300r/min攪拌均勻后,將剩余的鋸末粉加入其中,混合均勻;
(3)將其水分調整為30~35%后,送入造粒機中,擠壓成直徑為5~8mm的圓柱狀顆粒,再將其送入溫度為40~45℃的環境中烘烤10~15min,即可。
以上所述僅為本發明的實施例,并非因此限制本發明的專利范圍,凡是利用本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進,或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的,均在本發明的保護范圍之內。