[发明专利]薯渣燃料棒的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种薯渣燃料棒的生产工艺。

背景技术

废薯渣是木薯和马铃薯生产淀粉所剩下的废料，木质粗纤维素含量较高，还含有少量的淀粉和粗蛋白，含水率高达85％以上。粗纤维具有较强的稳定性，生物分解效率较低，处理困难。随着薯类淀粉产品需求量、产出量的不断增加，未及时处理的产品附属物-薯渣也显著增加，这些高含水率废弃物不仅会对环境造成较大污染；所含废水还会对植被、土壤造成较大破坏，腐烂过程中产生的臭气会污染大气，进一步给人和动物带来健康隐患。由于薯渣蛋白含量低，粗纤维含量较高，目前除极少量废渣用作生产饲料和生产酒精外，绝大部分废渣没有得到利用，这样不仅造成极大的浪费，而且导致严重的环境污染，薯渣降解及再利用已经成为固体废弃物管理的一个急需解决的难题。

目前燃料棒制造工艺中一般采用稻壳、秸秆、木屑等含水率较低的物质作为生产原料，因为脱水工序往往能耗较高，将会显著提高生产成本。废薯渣含水率在85％以上，而且亲水性好、脱水困难，加工成型难度大，因而国内外目前并没有采用薯渣作为燃料棒加工的生产原料的相关研究报道。

发明内容

本发明是要解决现有的燃料棒制造工艺成本高，木薯和马铃薯生产淀粉所剩下的薯渣废弃后污染环境的问题，提供薯渣燃料棒的生产工艺。

本发明薯渣燃料棒的生产工艺，按以下步骤进行：一、向薯渣中加入聚丙烯酰胺搅拌3～10min，然后采用带式压滤机对薯渣进行挤压脱水，得质量含水率为65％～80％的薯渣滤饼；二、对薯渣滤饼进行晾晒风干，薯渣滤饼堆高0.2～0.8m，晾晒过程中翻堆频率为1～5次/天，晾晒周期为6～16天，得到质量含水率为50％～60％的薯渣A；三、将薯渣A与步骤一得到的薯渣滤饼按质量比0.3～2∶1混合，然后进行晾晒风干至得到质量含水率为50％～60％的薯渣A，重复步骤三；四、采用滚筒干燥机对薯渣A进行干燥，热风温度为600～800℃，得质量含水率为12％～15％的干燥薯渣，将干燥薯渣和步骤三得到的薯渣A搅拌混合，得质量含水率为17％～20％的混合薯渣；五、采用粉碎机对混合薯渣进行粉碎，使混合薯渣的颗粒粒径达到2cm以下，将粉碎后的混合薯渣放入螺旋挤压机中挤压成型，温度为200～350℃，成型压力为30～50MPa，即得到薯渣燃料棒；其中步骤一薯渣中聚丙烯酰胺的浓度为0.5～20mg/L。

本发明采用木薯和马铃薯生产淀粉所剩下的废料——薯渣(含水率高达85％以上)为原料，采用四段逐级脱水工艺，即絮凝浓缩-机械压滤-混合晾晒-高温热干化，在最大限度降低废薯渣脱水能耗的基础上完成物料干化过程，使薯渣含水率降至20％左右，然后采用高温液化成型技术生产薯渣燃料棒，从而大大降低燃料棒的生产加工成本。该方法做到了废物利用，减少了薯渣排放造成的环境污染。

本发明将脱水后的薯渣在晾晒前先与部分晾晒后的薯渣混合，以缩短晾晒风干的周期，减少臭气产生量；晾晒过后再进行热干燥处理，与同类干化工艺相比节能60％以上，大大降低运行成本。

在淀粉生产过程需消耗大量原煤，因薯渣纤维棒具有燃烧充分、热量高、升温快、清洁无污染、成本低、使用方便等优势，可用本发明的薯渣燃料棒与少量原煤混燃，代替大部分煤等常规能源。由于植物生长所需要的碳元素全部来自对空气中二氧化碳的吸收，因此理论上生物质燃料对释放的二氧化碳并无额外的碳排放。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式薯渣燃料棒的生产工艺，按以下步骤进行：一、向薯渣中加入聚丙烯酰胺搅拌3～10min，然后采用带式压滤机对薯渣进行挤压脱水，得质量含水率为65％～80％的薯渣滤饼；二、对薯渣滤饼进行晾晒风干，薯渣滤饼堆高0.2～0.8m，晾晒过程中翻堆频率为1～5次/天，晾晒周期为6～16天，得到质量含水率为50％～60％的薯渣A；三、将薯渣A与步骤一得到的薯渣滤饼按质量比0.3～2∶1混合，然后进行晾晒风干至得到质量含水率为50％～60％的薯渣A，重复步骤三；四、采用滚筒干燥机对薯渣A进行干燥，热风温度为600～800℃，得质量含水率为12％～15％的干燥薯渣，将干燥薯渣和步骤三得到的薯渣A搅拌混合，得质量含水率为17％～20％的混合薯渣；五、采用粉碎机对混合薯渣进行粉碎，使混合薯渣的颗粒粒径达到2cm以下，将粉碎后的混合薯渣放入螺旋挤压机中挤压成型，温度为200～350℃，成型压力为30～50MPa，即得到薯渣燃料棒；其中步骤一薯渣中聚丙烯酰胺的浓度为0.5～20mg/L。