[发明专利]一种利用农业废弃物制备成型燃料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种农业废弃物的再生处理方法，特别是利用造纸废液和以秸秆为主的农业废弃物制备成型燃料的方法，属固体燃料技术领域。

背景技术

农业上的废弃物是极为丰富的，以我国为例，每年可产生秸秆约6.5亿吨，到2010年将将达到7.26亿吨，相当于5亿吨标煤。由于农业废弃物普遍热值低、密度小，体积大，不易运输，直接燃烧的热效率仅为10％～30％，使农业废弃物的直接利用受到制约。近年来，随着农业经济水平的不断提高，农村生活用能中高品位的商品能源逐渐增加，秸秆所占的比例越来越低，大量废弃的秸秆在田间地头被焚烧，这种现象不仅浪费大量的生物质能源，而且对环境造成严重污染。针对上述现象将农业废弃物经深加工转化为高品位的能源，替代部分煤炭、石油等化石燃料，无疑对缓解农村能源紧张的局面、有效治理秸秆燃烧造成的污染都具有重要意义。目前，农业废弃物成型技术是将各类分散的、没有一定形状的农作物秸秆、锯末、木屑、稻谷壳、甘蔗渣等废弃物干燥、粉碎后，在一定温度和压力作用下，压制成形状规则、密度较大的棒状、块状或颗粒状成型燃料。其采用的成型技术主要是依靠加热后热压成型，这种方式存有能耗高、成本高等问题，同时，加热也会引起机械设备磨损和燃料的热能损耗。另外，有的成型技术为增加成型燃料的粘度，在成型过程中添加蜜糖、淀粉胶、黏土、焦油等做粘结剂，这无疑也提高了燃料的生产成本，而且黏土、沥青等做粘结剂还会使成型物燃烧结渣严重，对燃烧产生一定的负面影响。

发明内容

本发明用于克服已有技术的缺陷而提供一种利用造纸废液为粘合剂、常温即可压制成型的利用农业废弃物制备成型燃料的方法。

本发明所称问题是以下述技术方案解决的：

一种利用农业废弃物制备成型燃料的方法，它以秸秆、锯末、木屑、稻谷壳、甘蔗渣这些农业废弃物和造纸废液为原料，按照如下步骤进行：

a.干燥：将上述农业废弃物原料自然干燥至含水率7.5～20％wb；

b.粉碎：将干燥后的农业废弃物粉碎至粒径≤50mm；

c.混配：将粉碎后的农业废弃物与造纸废液按重量比1000∶50～400的比例混合、充分搅拌均匀；

d.成型：将上述混合物料送入冲压式成型机在常温下压制成生物质成型燃料。

上述利用农业废弃物制备成型燃料的方法，所述生物质成型燃料为直径25～80mm，长度30～80mm的圆柱体，或边长为25～100mm的正方体或长方体。

上述利用农业废弃物制备成型燃料的方法，所述冲压式成型机的成型压力为10～60MP。

本发明以农业废弃物和造纸废液这两种废物为原料制备生物质成型燃料，既节省了原料成本，又减轻了造纸废液污染和农业废弃物烧荒污染。利用造纸废液中一些物质的粘合作用可使造块过程中无需加热，因而无加热能量损耗，同时减轻了由加热引起的机械设备磨损和原料的热能损耗。此外，造纸废液中含有3～5％的碱性物质，可使燃烧活性增强。以本发明方法制备的成型燃料具有易燃、热值高、无污染、成本低等特点，可作为炊事、取暖燃料，也可以作为工业锅炉和电厂的燃料，具有很好的社会、经济、环保效益。

具体实施方式

本发明方法直接使用造纸废液按照一定的添加比例作为生物质成型燃料添加剂，它利用造纸废液中的固形物包括木质素、纤维素、半纤维素的降解物及有机酸等，这些物质生成的碳水化合物起到粘结作用，可在成型燃料制备过程中无需加热直接压制成型，而且还可以提高成型燃料的松弛密度和耐久性。此外，一般情况下，造纸废液中含有3～5％的碱性物质，可使燃烧活性得以增强，黑液中的木素的发热量可达6000kcal/kg。直接使用造纸废液为添加剂，即可达到无需加热提高粘接力的目的，又可最大程度的降低生物质成型燃料的生产成本，还可实现废物利用，可谓一举三得。

以下提供几个具体实施例：

实施例1：选取秸秆、锯末、木屑、稻谷壳、甘蔗渣等农业废弃物自然干燥至含水率7.5％wb，将干燥后的农业废弃物粉碎至粒径40mm；将粉碎后的农业废弃物与造纸废液按重量比1000∶50的比例混合、充分搅拌均匀；将上述混合物料送入冲压式成型机在常温下以压力60MP压制成直径25mm，长度30mm的圆柱体生物质成型燃料。