[发明专利]利用烟草废弃物生产生物炭的处理工艺

说明书

技术领域：

本发明属于烟草废弃物回收再利用技术领域，具体涉及一种利用烟草废弃物生产生物炭的处理工艺。

背景技术：

长期以来，我国烟农在烟叶种植生产过程中，烟田产生的低脚叶、烟花、烟叉，习惯丢弃在田间、地头或河沟处，烟叶腐烂后的降解物质随水流扩散，不仅浪费资源，污染烟田环境，而且容易滋生病虫害传播。随着烟草行业近几年对基本烟田卫生的关注和规划化种植的要求，各地烟草公司在烟田周围设置了废物收集池或是焚烧炉，但是除了个别集中连片展示区外，绝大数烟区依然由烟农自行处理，随地的丢弃废弃物的现象还比较严重。同时，烟叶烘烤后，烟叶的叶片部位被用来卷烟，但是烟梗较硬，不适合卷烟，因此，大量的烟梗被当做废弃物扔掉。

目前我国烟草在种植过程中大量的使用无机肥，导致烟田土壤板结、土壤养分失调、土壤微生物繁殖受到抑制，不能完全发挥肥效，最终导致种植出的烟叶质量较差，因此，为保证烟叶质量，继续对烟田土壤进行改良。

目前，在土壤改良方面，生物炭具有不可替代的优势，生物炭含碳量高、性质稳定，表面疏松多孔、比表面积大，施入土壤后能够有效提高土壤碳氮比，增加土壤有机质含量。而生物炭大多有弄农田废弃物生产而成，目前，用于生产生物炭的农田废弃物主要是农作物秸秆、玉米芯、花生壳、谷壳等，对于烟草废弃物用于生物炭生产还缺乏相关研究。烟草废弃物的总氮含量高达10%，钾、磷、钙及有机质的含量均在1.5％左右，用烟草废弃物生产成的生物炭来改良烟田土壤，对我国烟草种植行业来说将具有深远意义。

发明内容：

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种利用烟草废弃物生产生物炭的处理工艺，它是以烟草废弃物为原料，经过水热反应将烟草废弃物转变为生物炭，无需在缺氧或无氧环境下低温裂解就可得到生物炭，且原材料利用率高，工艺操作简单、能耗低、生产成本小。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种利用烟草废弃物生产生物炭的处理工艺，其中：具体工艺步骤如下：

（1）将烟草废弃物干燥，使其含水量降至15%以下；

（2）将干燥后的烟草废弃物进行粉碎；

（3）将粉碎后的烟草废弃物与水混合，然后导入水热反应釜中进行水热炭化反应；

（4）将水热炭化反应后的混合物进行冷却，之后送入固液分离器进行固液分离，分离后的固体物质即为生物炭；

（5）将生物炭干燥后储存，至此完成生物炭的生产。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的烟草废弃物包括低脚烟叶、烟花、烟叉、烟草茎秆及烟梗中的一种或几种。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：步骤（2）中粉碎后的烟草废弃物的颗粒大小为3~6mm。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：步骤（3）中烟草废弃物与水混合的比例为1kg：8L~1kg：16L。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：步骤（3）中水热炭化的时间为5~10小时。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：步骤（3）中水热反应釜内的温度为350℃~500℃。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：步骤（5）生物炭干燥后含水率低于10%。

本发明的有益效果为：

1、本发明是以烟草废弃物为原料，经过水热反应将烟草废弃物转变为生物炭，无需在缺氧或无氧环境下燃烧低温裂解就可得到生物炭，且原材料利用率高，工艺操作简单、能耗低、生产成本小。

2、本发明利用烟草废弃物生产生物炭，由于烟草废弃物中总氮含量高达10%，钾、磷、钙及有机质的含量均在1.5％左右，这就使烟草废弃物生产出的生物炭除含碳元素外，还含有氮、磷、钾、钙等多种微量元素，从而更加有利于改良土壤，使土壤中的营养成分更加充足。

3、本发明工艺简单、操作容易、成本低廉，与缺氧或无氧环境下燃烧低温裂解生产生物炭相比，能够有效的提高烟草废弃物的利用率，生物炭产出率高，不排放烟气、对环境无污染，节能减排。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例一

一种利用烟草废弃物生产生物炭的处理工艺，具体工艺步骤如下：

（1）将低脚烟叶、烟花、烟叉等烟草种植生长过程中产生的废弃物收集后自然风干，使其含水量降至15%；

（2）将干燥后的烟草废弃物进行粉碎；粉碎后的烟草废弃物的颗粒大小为3mm