專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用木薯加工剩余物制備生物質(zhì)燃料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物質(zhì)燃料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種利用木薯加工剰余物制備生物質(zhì)燃料的方法。
背景技術(shù)：
在我國(guó)南方和南亞?wèn)|盟各國(guó)，木薯都是生產(chǎn)淀粉和酒精最主要的原料之一，用木薯加工生產(chǎn)淀粉或(和)酒精后還有大量的剰余物，ー個(gè)中等以上規(guī)模以木薯為原料生產(chǎn)淀粉或(和)酒精的企業(yè)每年都會(huì)產(chǎn)生數(shù)萬(wàn)噸甚至幾十萬(wàn)噸的加工剰余物。按有關(guān)部門(mén)公布的數(shù)據(jù)初略估算，目前我國(guó)每年產(chǎn)生的木薯加工剰余物總量至少在七八百萬(wàn)噸以上，而且還在以較快速度遞增。木薯加工剰余物中還含有大量的纖維素、木質(zhì)素、粗蛋白、粗脂肪等有機(jī)物質(zhì)，具有較高的燃燒熱值，如木薯酒糟渣的熱值可達(dá)到3500大卡/千克左右，是優(yōu)良的生物質(zhì)燃料。但由于木薯淀粉或(和)酒精生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的木薯加工剰余物水分含量較高，一般都會(huì)在85-90%之間，甚至更高，根本無(wú)法直接用作燃料燃燒，加之目前尚沒(méi)有較為成熟可行而且能夠エ業(yè)化、規(guī)?；瘜⑵浼庸こ善渌邆浣?jīng)濟(jì)性的產(chǎn)品或原材料的方法，所有的木薯加工剰余中的木薯淀粉渣和酒糟渣只有極少部分在生產(chǎn)季節(jié)由企業(yè)附近的養(yǎng)殖戶(hù)運(yùn)走用作鮮飼料，而其中絕大部分均無(wú)法及時(shí)進(jìn)行處理和利用，更談不上與淀粉或酒精生產(chǎn)同步處理，導(dǎo)致木薯淀粉渣或(和)酒糟渣等加工剰余物只能先排放到儲(chǔ)存池中存放或用堆場(chǎng)堆放，時(shí)間稍長(zhǎng)，便會(huì)發(fā)生腐敗變質(zhì)發(fā)出惡臭，同時(shí)滋生大量蚊蠅，既嚴(yán)重污染環(huán)境，又造成極大的資源浪費(fèi)。如此大量的木薯加工剰余物如果能環(huán)保地處理好并加以綜合開(kāi)發(fā)利用，就是優(yōu)良的可再生資源；不處理好，就是巨大的環(huán)境污染源。因此，如何尋求技術(shù)上的突破，將木薯加 エ剩余物資源化開(kāi)發(fā)利用已迫在眉睫，而將其開(kāi)發(fā)加工成生物質(zhì)燃料，替代部分化石燃料， 減少環(huán)境污染就是ー個(gè)正確而重要的選擇。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)⒛臼砑庸徲辔镆?guī)?；h(huán)保處理，且資源化利用而制備成生物質(zhì)燃料的方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種利用木薯加工剰余物制備生物質(zhì)燃料的方法，包括以下エ藝步驟利用脫水設(shè)備將木薯加工剰余物脫水至水分含量 50% -70%，然后干燥至水分含量45%以下，制備成生物質(zhì)燃料。所述的木薯加工剰余物是指以木薯為原料生產(chǎn)淀粉或酒精過(guò)程中產(chǎn)生的木薯皮、 木薯淀粉渣、淀粉廢水處理消化污泥、木薯酒糟渣、酒精廢水處理消化污泥中的ー種或ー種以上的混合物。所述的脫水設(shè)備是帶式壓濾機(jī)或真空帯式壓濾機(jī)、真空吸濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、螺旋壓榨機(jī)、離心機(jī)中的ー種或ー種以上聯(lián)合完成。
所述的木薯加工剰余物干燥至水分含量45%以下、制備成生物質(zhì)燃料過(guò)程中采用了好氧發(fā)酵エ藝。所述的木薯加工剰余物干燥至水分含量45%以下、制備成生物質(zhì)燃料過(guò)程中采用了機(jī)械烘干。所述的木薯加工剰余物干燥至水分含量45%以下、制備成生物質(zhì)燃料過(guò)程中采用了風(fēng)干、晾曬エ藝。所述的生物質(zhì)燃料包括利用純木薯加工剰余物制備而成的物料、和在其中摻混填充生物質(zhì)原料后制備而成的物料。所述的填充生物質(zhì)原料是木材加工鋸末、桉樹(shù)枝葉、桉樹(shù)皮、松樹(shù)枝、松樹(shù)皮、木薯
莖桿、桑樹(shù)枝、稻草、麥秸、玉米秸桿、甘蔗渣、能源作物、城市污水廠污泥、糖廠濾泥、紙廠濾泥、禽畜糞便中的ー種或ー種以上的混合物。所述的生物質(zhì)燃料是散狀生物質(zhì)燃料或擠壓成固體成型的生物質(zhì)燃料。所述的生物質(zhì)燃料用作制備成生物油、生物氣、焦炭的熱解原料。所述的生物質(zhì)燃料用作制備生物質(zhì)-非生物質(zhì)混合燃料的生物原料。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有的有益效果如下1.本發(fā)明利用木薯加工剰余物作為生物質(zhì)燃料的新用途，這種用途具有廣闊的社會(huì)需求空間和顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)這種作為生物質(zhì)燃料的新用途是可以產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；瘜?shí)現(xiàn)的，真正具備了大面積推廣和實(shí)施的可行性，從而為從根本上解決木薯加工剰余物污染治理的難題指明了方向，并提供了可行的途徑。2.本發(fā)明的方法將木薯加工剰余物制備成生物質(zhì)燃料，其處理工藝可與淀粉和酒精生產(chǎn)線對(duì)接，對(duì)木薯加工剰余物實(shí)現(xiàn)エ業(yè)化同步處理，既能有效避免二次污染的產(chǎn)生，解決生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)保問(wèn)題，又能實(shí)現(xiàn)木薯加工剰余物的資源化加工利用，變廢為寶，避免了巨大的社會(huì)資源浪費(fèi)。3.本發(fā)明的方法將木薯加工剰余物制備成生物質(zhì)燃料能獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。如 ー個(gè)以木薯為原料年產(chǎn)10萬(wàn)噸酒精的企業(yè)，其每年產(chǎn)生的水分含量為80%左右的木薯酒糟渣20萬(wàn)噸左右，用發(fā)酵的方式可將其制備成水分含量30%的生物質(zhì)燃料約4. 2萬(wàn)噸，相當(dāng)于約1. 5萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而其每噸的制備生產(chǎn)成本僅為150元左右，按目前1000元/噸左右的標(biāo)準(zhǔn)煤市場(chǎng)價(jià)格，毎年可獲得870萬(wàn)元的純利潤(rùn)，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。因此，本發(fā)明不僅能創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且能夠產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的エ藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的制備エ藝作進(jìn)ー步詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅限于以下的實(shí)施例。實(shí)施例1在木薯酒精生產(chǎn)企業(yè)木薯酒糟糟液排放管路的末端，安裝離心機(jī)對(duì)糟液進(jìn)行第一次脫水，分離出水分含量85%左右的木薯酒糟渣，用皮帶輸送機(jī)將水分含量85%左右的木薯酒糟渣輸送到真空帯式壓濾機(jī)上進(jìn)行第二次脫水，將其水分含量降低至60%，調(diào)節(jié)其碳氮比至25、碳磷比至100，輸送到發(fā)酵槽中進(jìn)行30天的槽式動(dòng)態(tài)好氧發(fā)酵，使其干燥至水分含量30%以下，再輸送入環(huán)模擠壓造粒機(jī)擠壓成圓柱狀顆粒，制備成固體成型生物質(zhì)燃料。制備エ藝過(guò)程中，脫水時(shí)分離出來(lái)的廢水排放入企業(yè)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)保處理；發(fā)酵時(shí)可以完全采用微生物自然接種，也可以采用人工添加微生物菌劑和自然接種相結(jié)合的方式進(jìn)行發(fā)酵接種；根據(jù)物料溫度的變化，調(diào)節(jié)和控制翻拌的頻率，使用物料按要求干燥；擠壓造粒時(shí)根據(jù)需要顆粒的不同大小，選擇與之相應(yīng)模徑的壓模。實(shí)施例2在木薯淀粉生產(chǎn)企業(yè)木薯渣漿排放管路的末端，安裝離心機(jī)對(duì)渣漿進(jìn)行第一次脫水，分離出水分含量85%左右的木薯淀粉渣，用皮帶輸送機(jī)將水分含量85%左右的木薯淀粉渣輸送到帶式壓濾機(jī)上進(jìn)行第二次脫水，將其水分含量降低至65%，用皮帶輸送機(jī)輸送入氣流烘干機(jī)烘干到水分含量30%，然后按質(zhì)量比7 3的比例摻混入水分含量10%的鋸末并用攪拌機(jī)攪拌均勻，得到水分含量M %的混合生物質(zhì)原料，再輸送入擠壓造粒機(jī)擠壓成圓柱狀顆粒，制備成固體成型生物質(zhì)燃料。生產(chǎn)過(guò)程中，脫水時(shí)分離出來(lái)的廢水排放入企業(yè)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)保處理；烘干時(shí)根據(jù)物料流量，調(diào)節(jié)適宜的烘干機(jī)熱風(fēng)進(jìn)ロ溫度和出ロ溫度；擠壓造粒吋，根據(jù)需要顆粒的不同大小，選擇與之相應(yīng)模徑的壓模。此外，在本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施中，為了充分利用資源，在利用木薯加工剰余物制備生物質(zhì)燃料吋，還可以因地制宜，就地取材，摻混入填充生物質(zhì)原料。所述的填充生物質(zhì)原料可以是桉樹(shù)枝葉、桉樹(shù)皮、松樹(shù)枝、松樹(shù)皮、木薯莖桿、桑樹(shù)枝、稻草、麥秸、玉米秸桿、甘蔗渣、能源作物、城市污水廠污泥、糖廠濾泥、紙廠濾泥、禽畜糞便中的ー種或ー種以上。本發(fā)明的制備エ藝中，烘干通過(guò)回轉(zhuǎn)烘干機(jī)或轉(zhuǎn)筒烘干機(jī)、流化床干燥機(jī)、氣流干燥機(jī)、網(wǎng)帶式干燥機(jī)、熱傳導(dǎo)干燥機(jī)中的ー種或ー種以上聯(lián)合使用完成。在生產(chǎn)過(guò)程中，所述的木薯加工剰余物的輸送可通過(guò)渣漿泵、污泥泵、潛渣泵、活塞泵、抽沙泵、皮帶輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、鏈斗輸送機(jī)、輸送管道、滑槽、集料斗、 運(yùn)輸車(chē)輛中的ー種或ー種以上聯(lián)合使用完成。所述的木薯加工剰余物用脫水設(shè)備脫水至水分含量50% -70%包括用上述脫水設(shè)備一次或一次以上脫水達(dá)到，同時(shí)還可以充分利用氣候條件，進(jìn)行晾曬、風(fēng)干エ藝。所述的水分含量50% -70%木薯加工剰余物好氧發(fā)酵或烘干干燥至水分含量 45 %以下包括通過(guò)一次或一次以上發(fā)酵達(dá)到，或通過(guò)一次或一次以上烘干達(dá)到。所述的固體成型生物質(zhì)燃料是干燥至水分含量45%以下之后，用擠壓或沖壓成型機(jī)械成型，或是干燥至水分含量45%以下之前，用擠壓或沖壓成型機(jī)械成型。所述的填充生物質(zhì)原料按脫水過(guò)程中摻混、發(fā)酵過(guò)程中摻混、烘干過(guò)程中摻混、干燥至水分含量45%以下后，摻混方式中的ー種或ー種以上方式摻混。所述的木薯加工剰余物干燥至水分含量45%以下，制備成生物質(zhì)燃料按原狀直接燃燒，或制備成固體成型生物質(zhì)燃料燃燒，或作為熱解原料熱解制備成生物油、生物氣、焦炭燃燒，或與煤炭摻混后一起燃燒。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，故凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種利用木薯加工剰余物制備生物質(zhì)燃料的方法，其特征在于其包括以下エ藝步驟利用脫水設(shè)備將木薯加工剰余物脫水至水分含量50% _70%，然后干燥至水分含量 45%以下，制備成生物質(zhì)燃料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用木薯加工剰余物制備生物質(zhì)燃料的方法，其特征在于 所述的木薯加工剰余物是指以木薯為原料生產(chǎn)淀粉或酒精過(guò)程中產(chǎn)生的木薯皮、木薯淀粉渣、淀粉廢水處理消化污泥、木薯酒糟渣、酒精廢水處理消化污泥中的ー種或ー種以上的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用木薯加工剰余物制備生物質(zhì)燃料的方法，其特征在于 所述的脫水設(shè)備采用帶式壓濾機(jī)或真空帯式壓濾機(jī)、真空吸濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、螺旋壓榨機(jī)、離心機(jī)中的ー種或ー種以上聯(lián)合完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用木薯加工剰余物制備生物質(zhì)燃料的方法，其特征在于 所述的木薯加工剰余物干燥至水分含量45%以下、制備成生物質(zhì)燃料過(guò)程中采用了好氧發(fā)酵エ藝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用木薯加工剰余物制備生物質(zhì)燃料的方法，其特征在于 所述的木薯加工剰余物干燥至水分含量45%以下、制備成生物質(zhì)燃料過(guò)程中采用了機(jī)械烘干。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用木薯加工剰余物制備生物質(zhì)燃料的方法，其特征在于 所述的木薯加工剰余物干燥至水分含量45%以下、制備成生物質(zhì)燃料過(guò)程中采用了風(fēng)干、 晾曬エ藝。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用木薯加工剰余物制備生物質(zhì)燃料的方法，其特征在于 所述的生物質(zhì)燃料包括利用純木薯加工剰余物制備而成的物料、和在其中摻混填充生物質(zhì)原料后制備而成的物料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用木薯加工剰余物制備生物質(zhì)燃料的方法，其特征在于 所述的填充生物質(zhì)原料采用木材加工鋸末、桉樹(shù)枝葉、桉樹(shù)皮、松樹(shù)枝、松樹(shù)皮、木薯莖桿、 桑樹(shù)枝、稻草、麥秸、玉米秸桿、甘蔗渣、能源作物、城市污水廠污泥、糖廠濾泥、紙廠濾泥、禽畜糞便中的ー種或ー種以上的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的利用木薯加工剰余物制備生物質(zhì)燃料的方法，其特征在干所述的生物質(zhì)燃料是散狀生物質(zhì)燃料或擠壓成固體成型的生物質(zhì)燃料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的利用木薯加工剰余物制備生物質(zhì)燃料的方法，其特征在于所述的生物質(zhì)燃料用作制備生物油、生物氣、焦炭的熱解原料；或作為制備生物質(zhì)-非生物質(zhì)混合燃料的生物原料。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物質(zhì)燃料制備領(lǐng)域，具體涉及一種利用木薯加工剩余物制備生物質(zhì)燃料的方法。該方法包括工藝步驟將木薯加工剩余物脫水至水分含量50％-70％，然后干燥至水分含量45％以下，制備成生物質(zhì)燃料。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了木薯加工剩余物可以作為生物質(zhì)燃料的新用途，同時(shí)提供了能夠產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；瘜?shí)現(xiàn)這一用途的技術(shù)途徑，為從根本上解決木薯加工剩余物污染治理的難題指明了方向，既能有效避免環(huán)境污染的產(chǎn)生，又能實(shí)現(xiàn)廢渣的資源化開(kāi)發(fā)利用，同時(shí)獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C10L5/44GK102559324SQ20111040919
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者鄧秀泉 申請(qǐng)人:廣西力源寶農(nóng)林科技發(fā)展有限責(zé)任公司