一種利用農(nóng)林廢棄物生產(chǎn)液體農(nóng)膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)林廢棄物利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用農(nóng)林廢棄物生產(chǎn)液體農(nóng)膜的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于增產(chǎn)效果明顯，這些年地膜覆蓋技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中迅速普及，目前我國每年地膜投入量約為120萬噸，地膜覆蓋面積超過2億畝，涉及棉花、玉米等40多種農(nóng)作物，并呈逐年遞增趨勢。然而，殘留的地膜對我國農(nóng)田的污染卻在加劇、蔓延。在耕犁的農(nóng)田里，廢舊地膜密密麻麻地遍布田間，偶爾風(fēng)起，灰白色的殘膜或四處飄蕩，或纏繞在地頭枯枝上；而已經(jīng)播種的農(nóng)田，則是新膜蓋舊膜，舊膜又落在新膜上，不禁引起“在垃圾堆上種莊稼”的感嘆。殘留地膜造成大量地膜在農(nóng)田殘留，不僅影響到我國農(nóng)業(yè)與生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，而且最直接的后果是農(nóng)作物減產(chǎn)，影響農(nóng)民持續(xù)增收，播種時(shí)種子點(diǎn)到殘膜上無法扎根，作物的出苗成活率和產(chǎn)量都受到極大影響。
[0003]為了應(yīng)對由此帶來的“白色災(zāi)難”，專家們提出了“使用可回收或可降解地膜”的方法。然而由于低廉高效的殘膜回收機(jī)械尚缺乏，又沒有真正實(shí)用的可降解地膜產(chǎn)品，使得我國治理“白色污染”的工作困難重重。另外，由于費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)錢，即便是使用了完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)的地膜，農(nóng)民也不愿意清理地里的殘膜。因此，種植業(yè)急需就地取材、就地處理、價(jià)格低廉的地膜生產(chǎn)工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)就地取材、就地處理、成本低廉的利用農(nóng)林廢棄物生產(chǎn)液體農(nóng)膜的方法。
[0005]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種利用農(nóng)林廢棄物生產(chǎn)液體農(nóng)膜的方法，包括從農(nóng)林廢棄物分解分離固體纖維素和固體木質(zhì)素的步驟和以分離出的固體纖維素和固體木質(zhì)素為原料經(jīng)過配方生產(chǎn)具有肥料性質(zhì)的可降解農(nóng)膜的步驟，所述農(nóng)林廢棄物分解分離固體纖維素和固體木質(zhì)素的步驟通過農(nóng)林廢棄物撬裝模塊式成份分解分離設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，其具體過程為:
[0007]I)物料初級破碎過程，經(jīng)過簡單切割的物料徑向進(jìn)入粉碎室通過粉碎機(jī)構(gòu)粉碎，該粉碎過程由刀片組與豎直筒體內(nèi)壁上的突脊共同完成，然后物料下沉到達(dá)粉碎室底部的斜面進(jìn)入錘打室，完成物料的進(jìn)一步破碎，物料不斷通過錘打、擠壓，破碎變小，然后涌向出口處擋板、篩網(wǎng)，直至小于篩孔尺寸便排出錘打室，進(jìn)入超聲波室，超聲震蕩使物料微細(xì)結(jié)構(gòu)松動(dòng)，同時(shí)還通過螺桿傳送使物料送達(dá)出料口，然后旋入物料加熱膨化撕裂裝置內(nèi)；
[0008]2)物料加熱膨化撕裂過程，經(jīng)過初級破碎的物料通過變距螺桿擠壓、摩擦作用和高溫伴熱帶加熱，系統(tǒng)內(nèi)溫度不斷上升，壓力不斷升高，物料體積不斷壓縮，在隨螺桿旋出泄料口的瞬間，由于壓力驟減，物料瞬間膨脹，其微細(xì)結(jié)構(gòu)撕裂，在加壓過程中，當(dāng)壓力超過預(yù)設(shè)值，安全防爆閥打開，蒸汽噴出，保障運(yùn)行安全。
[0009]3)物料微波破碎過程，經(jīng)過加熱擠壓撕裂的物料，旋入微波管道，微波加快分子運(yùn)動(dòng)對物料微結(jié)構(gòu)進(jìn)一步破壞，物料纖維的微分子結(jié)構(gòu)被破壞，然后物料旋入物料分離裝置；
[0010]4)物料成份分解分離過程，經(jīng)過微波破碎的物料在水的作用下，使物料中已分解的半纖維素溶于水而與木質(zhì)素和纖維素分離，溶于水的物質(zhì)從出液口流入液體收集裝置，分離出的固體木質(zhì)素、纖維素在螺桿的推動(dòng)下從末端的出料口進(jìn)入固體收集裝置。
[0011]上述步驟4)分離出的木質(zhì)素、纖維素與水溶性綠色高分子材料制備農(nóng)膜水溶液混合，根據(jù)施用地土壤狀況與種植作物實(shí)際需要，采取測土配方技術(shù)與農(nóng)膜施用技術(shù)相結(jié)合，通過測試，配比添加N、P、K元素，使農(nóng)膜不僅由于生產(chǎn)原料的生物降解性而避免殘留田間，并且具有一定的肥效及其他功能，如添加除草劑等功能成分，從而形成多效可降解的液體農(nóng)膜。
[0012]所述農(nóng)林廢棄物撬裝模塊式成份分解分離設(shè)備包括控制面板和通過管道連接在一起的物料初級破碎裝置、物料加熱膨化撕裂裝置、物料微波破碎裝置和物料成份分解分離裝置，
[0013]所述物料初級破碎裝置包括“L”形筒，其豎直筒體側(cè)壁上設(shè)置有徑向進(jìn)料斗，豎直筒體內(nèi)部設(shè)置有粉碎機(jī)構(gòu)，所述粉碎機(jī)構(gòu)下方設(shè)置有傾斜料板，所述傾斜料板的末端水平筒體內(nèi)設(shè)置有錘打器，所述錘打器處的水平筒壁上設(shè)置有與筒壁垂直的擋板，所述擋板的下端與筒壁之間設(shè)置有物料流出口，該流出口處通過篩網(wǎng)與內(nèi)壁上設(shè)置有超聲發(fā)生器的超聲波室連通，所述超聲波室內(nèi)設(shè)置有與減速機(jī)連接的送料螺桿A ；
[0014]所述物料加熱膨化撕裂裝置包括由從外到內(nèi)依次設(shè)置的保溫層、高溫伴熱帶和防爆層組成的“一”字形筒，該筒內(nèi)設(shè)置內(nèi)設(shè)有安全防爆閥和送料螺桿B ;
[0015]所述物料微波破碎裝置包括“一”字形微波破碎筒，該筒筒壁外壁設(shè)置有一層微波防漏層，該筒內(nèi)壁上設(shè)置有多個(gè)磁控管，該筒內(nèi)還設(shè)置有送料螺桿C;
[0016]所述物料成份分解分離裝置包括“一”字形筒，該筒筒壁上設(shè)置有加水口和催化劑添加口，該筒內(nèi)設(shè)置有擠壓螺桿，該筒筒壁上還設(shè)置有出液口和出料口。
[0017]所述粉碎機(jī)構(gòu)包括減速機(jī)、轉(zhuǎn)軸、3-5個(gè)刀片組和豎直筒體內(nèi)壁上設(shè)置的突脊，所述刀片組沿轉(zhuǎn)軸軸向設(shè)置，每個(gè)刀片組由連接到轉(zhuǎn)軸上的楔形刀片和刀片末端單點(diǎn)固定的偏輪錘片組成，所述多個(gè)刀片組中每個(gè)刀片組的長度相等，且比突脊內(nèi)面形成的內(nèi)徑長Imm0
[0018]所述刀片組設(shè)置為三個(gè)，其中刀片的長度從上到下依次變短，偏輪錘片的長度從上到下依次變長。
[0019]所述錘打器包括一個(gè)動(dòng)力軸，所述動(dòng)力軸與破碎機(jī)轉(zhuǎn)軸異面垂直，所述動(dòng)力軸上設(shè)置有一個(gè)偏心錘，所述偏心錘外表面設(shè)置有“凹”字形結(jié)構(gòu)的凸齒，所述水平筒體內(nèi)壁和擋板上設(shè)置有與偏心錘外表面凸齒形狀一致且彼此不咬合的的“凹”字形凸齒。
[0020]所述擠壓螺桿的螺距數(shù)值不相等，各螺距按等差級數(shù)規(guī)律漸變排列。
[0021]所述物料分離裝置的“一”字形筒底部在擠壓螺桿后段緊密螺距處沿螺桿長度方向每50cm設(shè)有一段導(dǎo)水槽，所述導(dǎo)水槽的中部從前向后設(shè)置有一個(gè)逐漸變寬變深的水槽，所述水槽的末端設(shè)置一個(gè)出液口。
[0022]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明通過別通過對多元化農(nóng)林廢棄物粉粹、錘打、超聲破碎、筒狀螺旋高溫高壓擠壓撕裂、筒狀螺旋微波熱解工藝，筒狀螺旋生物酶解分離的工藝過程，在一個(gè)裝置內(nèi)通過多個(gè)螺旋擠壓輸送過程，一次性地實(shí)現(xiàn)農(nóng)林有機(jī)質(zhì)組分的分解分離，最終獲得固體的纖維素和木質(zhì)素，經(jīng)配方制備液體地膜，便于施用與處理，同時(shí)解決田間廢棄物處理與殘膜污染雙重問題。
【附圖說明】
[0023]圖1是農(nóng)林廢棄物撬裝模塊式成份分解分離設(shè)備示意圖；
[0024]圖2是“一”字形分離筒底部導(dǎo)水槽分布結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖1和圖2中，1.“L”形筒，2.突脊，3.刀片組，4.進(jìn)料斗，5.錘打器，6.“凹”字形凸齒，7.偏心錘，8.擋板，9.保溫層，10.高溫伴熱帶，11.防爆層，12.篩網(wǎng)，13.送料螺桿A，14