專利名稱：一種由豬糞制備的生物質(zhì)燃料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用豬糞制造的生物質(zhì)燃料，更具體地講，本發(fā)明涉及一種利用高炭灰作除臭劑、由豬糞制備的顆粒狀生物質(zhì)燃料。
背景技術(shù)：
隨著集約化養(yǎng)豬的大量推行，大量的豬糞集中產(chǎn)生在養(yǎng)豬場(chǎng)內(nèi)，由于豬糞含水高， 不易貯存，臭味大，傳統(tǒng)的處理方式是將豬糞運(yùn)到農(nóng)田進(jìn)行還田處理，需要大量人力、物力， 運(yùn)輸距離大，成本高，無法將大量的豬糞及時(shí)處理，造成環(huán)境污染，影響人、畜健康。中國專利申請(qǐng)200810045547. 8公開了一種豬糞的處理及利用的方法，它包括 1.調(diào)節(jié)水分鮮豬糞與干豬糞經(jīng)過攪拌、混合，含水率降到陽 60%。2.養(yǎng)殖蚯蚓豬糞堆放在蚯蚓床上，投入蚯蚓種繁殖蚯蚓。3.飼料烘干蚯蚓，加入到飼料基料中配合成高蛋白飼料。4.發(fā)酵在發(fā)酵大棚內(nèi)，豬糞進(jìn)行連續(xù)好氧發(fā)酵處理，周期5 7天，每2小時(shí)翻拋一次，同時(shí)注入新鮮空氣，含水率降到40 45%。5.干燥豬糞在氣流干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行干燥處理，含水率降到14%以下。6.除臭處理尾氣通過水浴除塵器進(jìn)行除臭處理。7.食用菌基料將豬糞添加到稻草節(jié)、麥草節(jié)等填料中，制成栽培食用菌的基料。該專利申請(qǐng)的方案主要利用豬糞養(yǎng)殖蚯蚓、生產(chǎn)高蛋白飼料，或者制成食用菌基料。中國專利申請(qǐng)200810045570. 7公開了一種豬糞餌料化新工藝，其包括下列步驟 在新鮮豬糞中加入過磷酸鈣和生石灰進(jìn)行除臭，用固液分離機(jī)將豬糞進(jìn)行固液分離，在固體豬糞中加入農(nóng)作物秸稈粉、谷糠、吸附劑、高溫嗜糞菌和酵母菌，經(jīng)發(fā)酵后制成豬糞物料， 在豬糞物料中加入混合維生素制劑、引誘劑、粘合劑，然后烘干、膨化，就制成魚類顆粒餌料。該專利申請(qǐng)的方案主要是利用豬糞制造魚類顆粒餌料。中國專利申請(qǐng)201010580871. 7公開了一種利用喂草母豬糞渣調(diào)制肉牛全價(jià)飼料的方法，該方法制備的飼料的配方為糞渣40 45份，啤酒糟20 30份，花生膜10 15 份，玉米2 5份，糖渣2 3份，醬油渣2 5份，面餅5 10份，預(yù)混料2 3份。該專利申請(qǐng)的方案主要是利用豬糞制造牛飼料。中國專利申請(qǐng)2010101(^945. 6公開了一種用豬糞加工制成的配合豬飼料，它是由新鮮豬糞加入碳酸氫鈉、鈣沸石加工制作而成的。該專利申請(qǐng)的方案主要是利用豬糞制造豬飼料。中國專利申請(qǐng)20081023^47. 1公開了一種以豬糞為主要基料的生物固氮肥，特別是一種以可為固氮菌提供豐富鉀、鈉、鎂、硫等食物、水分和空氣的豬糞為主并輔以腐熟豬糞的輔料物質(zhì)配料制作而成的以豬糞為主要基料的生物固氮肥。該專利申請(qǐng)的方案主要是利用豬糞制造肥料。中國專利申請(qǐng)200810069727. X公開了一種處理豬糞生產(chǎn)有機(jī)肥的方法，將馬糞接種于豬糞中，通過兩次高溫發(fā)酵，純化、擴(kuò)增其中的高溫纖維菌，制備出發(fā)酵菌劑，然后在太陽能隔離溫室中接種堆肥，生產(chǎn)出有機(jī)肥。該專利申請(qǐng)的方案也是利用豬糞制造肥料。綜合上述技術(shù)方案可知，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于豬糞的利用主要是制造用于植物生長的基
3料、肥料，或者動(dòng)物食用的飼料，而未涉及人類使用的燃料。因此，提供一種利用豬糞制備的生物質(zhì)燃料成為了業(yè)界需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種利用豬糞制備的生物質(zhì)燃料。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種由豬糞制備的顆粒狀生物質(zhì)燃料，其原料包括豬糞、生物質(zhì)粉屑、以及由粉煤灰制備的高炭灰；其中，以干重計(jì)，該燃料包括 60% -90%的豬糞，10% -30%的生物質(zhì)粉屑，-40%的高炭灰。這里的干重為常溫常壓下干燥后的重量，也含有一定的水分，并非完全不含水，其含水量隨地區(qū)和季節(jié)而有所變化。本發(fā)明中所使用的豬糞可為大規(guī)模養(yǎng)殖的養(yǎng)豬場(chǎng)的糞便，也可為個(gè)體養(yǎng)殖戶的糞便。本發(fā)明中的生物質(zhì)粉屑可為鋸末、竹屑、木屑、農(nóng)作物秸稈粉碎后得到的粉末等等。生物質(zhì)粉屑也具有去除糞便異味的作用，同時(shí)其揮發(fā)分還可以使制得燃料的著火點(diǎn)降低。本發(fā)明中，燃料顆粒可為圓柱形、六棱柱或其它形狀，燃料顆粒的尺寸為5-12毫米，優(yōu)選為8-10毫米。本說明書中所指的燃料顆粒的尺寸為圓柱形的圓形橫截面的直徑， 或六棱柱的六邊形橫截面的外接圓的直徑，或其它形狀顆粒的最大邊長。本發(fā)明中，高炭灰是含炭量較高的灰分，其具有一定的吸附作用，其可為顆粒狀或粉狀，優(yōu)選為粉狀。本發(fā)明中，高炭灰作為除臭劑，相對(duì)于農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)材料，其具有更好的除臭效果；另外，高炭灰自身也參與燃燒；并且，高炭灰在完全燃燒時(shí)生成二氧化碳，其燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境沒有污染?？紤]到高炭灰的制造成本，原料中的高炭灰比例不宜過大。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，以干重計(jì)，其包括-10%的高炭灰；更優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，以干重計(jì)，其包括-5%的高炭灰。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，原料中還可包括其它常用的除臭劑，例如0. 1-3%熟石灰，由于熟石灰不參與燃燒，所以熟石灰的量不宜太多。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，作為原料的豬糞可為新鮮糞便，也可為干糞或沼氣池處理后的糞便。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，生物質(zhì)粉屑為鋸末、竹屑、木屑、農(nóng)作物秸稈粉碎后得到的粉末等等，優(yōu)選為竹屑和/或木屑；其尺寸小于ι毫米，優(yōu)選為小于0. 5毫米。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，原料中還包括粘結(jié)劑。該粘結(jié)劑可為變性淀粉，例如木薯變性淀粉或玉米變性淀粉。通過添加粘結(jié)劑，使原料更加容易成型。本發(fā)明的高炭灰可以各種原料、各種工藝制成。由于本發(fā)明的豬糞燃料的最終用途是燃燒，作為原料的高炭灰，其原料成本及制造成本，均不宜過高。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，高炭灰由粉煤灰通過浮選的方式提取，其具體通過如下步驟制備①向粉煤灰原料中加入浮選劑和/或捕收劑，形成混合物料；②在浮選設(shè)備中使步驟①中所得的混合物料從浮選設(shè)備的上部下落；③在浮選設(shè)備中形成向上吹送的氣體，該氣體與步驟②中落下的混合物料形成逆流接觸，而且該氣體在向上運(yùn)動(dòng)的過程中呈紊流狀態(tài)；④收集步驟③中氣體向上運(yùn)動(dòng)而形成的通過所述浮選設(shè)備之浮選板的顆粒物，即由粉煤灰提取的高炭灰。本發(fā)明中，步驟①中所使用的浮選劑可以為松醇油或碳八芳烴或其它任何類型的浮選劑，所使用的捕收劑可以為輕質(zhì)柴油或柴油等。實(shí)際上，浮選劑和/或捕收劑的添加并不是必要的，也不是本發(fā)明的關(guān)鍵發(fā)明點(diǎn)；根據(jù)粉煤灰原料的具體情況，有時(shí)也可以不添加任何浮選劑或捕收劑；但是，為了提高浮選效率，優(yōu)選添加少量的浮選劑和/或捕收劑，例如所添加的浮選劑和捕收劑的總量可以為粉煤灰原料總重量的0.1-10%。本發(fā)明中，步驟③中向上吹送的氣體為壓力高于大氣壓的氣體，優(yōu)選為表壓1-6 個(gè)大氣壓、更優(yōu)選1-2個(gè)大氣壓的氣體。在本發(fā)明的工藝方法中，由于粉煤灰的主要成分為碳顆粒及灰分，加入浮選劑和/ 或捕收劑和/或其它助劑后，粉煤灰中的顆粒與氣泡接觸、碰撞，可浮性好的碳顆粒選擇性地粘附于氣泡，并被攜帶上升，實(shí)現(xiàn)浮選，而可浮性差的灰分則向下沉。特別地，由于在本發(fā)明中，向上吹送的氣體呈紊流狀態(tài)，碳顆粒與氣泡的接觸時(shí)間長，接觸更加充分，粉煤灰顆粒破碎為碳顆粒和灰分顆粒的幾率大大增加，從而使得浮選效果更好，浮選效率更高。在本發(fā)明中，浮選設(shè)備的浮選板可以為單層或多層，例如，2-5層；其中，步驟④所收集的向上通過浮選設(shè)備之浮選板的顆粒物為通過浮選設(shè)備之最上層浮選板的顆粒物。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，紊流狀態(tài)是通過使氣體在浮選設(shè)備中形成角度不同的多股向上氣流而形成的。例如，可在浮選設(shè)備內(nèi)設(shè)置散氣裝置，該散氣裝置的表面上設(shè)有多個(gè)氣孔，該多個(gè)氣孔設(shè)置為各自以不同的角度指向斜上方，從而可在浮選設(shè)備內(nèi)形成紊流狀態(tài)。相反，如果按照現(xiàn)有技術(shù)，所設(shè)置的多個(gè)氣管或氣孔的方向或角度相同，則只能形成旋流狀態(tài)，而旋流狀態(tài)是不利于進(jìn)行浮選的，甚至根本實(shí)現(xiàn)不了浮選的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果(1)有效地利用豬糞，既處理了豬糞，達(dá)到環(huán)保的目的，又提供了燃料；(2)通過在豬糞中添加生物質(zhì)粉屑，既去除了糞便的異味，又降低了所制備燃料的著火點(diǎn)；(3)以高炭灰作為除臭劑，相對(duì)于農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)材料，其具有更好的除臭效果；(4)高炭灰自身也參與燃燒，其在完全燃燒時(shí)生成二氧化碳，其燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境沒有污染。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1中，通過浮選的方法從粉煤灰中提取高炭灰的浮選設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
本發(fā)明的實(shí)施例1為利用豬糞、高炭灰、生物質(zhì)粉屑(竹木屑)、熟石灰制造的尺寸為8-10毫米的生物燃料顆粒。以干重計(jì)，其包括70%的豬糞、25%的竹木屑、1 %的熟石灰、4%的高炭灰。本實(shí)施例的原料中，高炭灰從粉煤灰中通過浮選提取，利用粉煤灰提取高炭灰的步驟如下A、向粉煤灰原料中加入浮選劑和/或捕收劑，形成混合物料；B、在浮選設(shè)備中使步驟A中所得的混合物料從浮選設(shè)備的上部下落；C、在浮選設(shè)備中形成向上吹送的氣體，該氣體與步驟B中落下的混合物料形成逆流接觸，而且該氣體在向上運(yùn)動(dòng)的過程中呈紊流狀態(tài)；D、收集步驟C中通過所述浮選設(shè)備之浮選板的顆粒物，即由粉煤灰提取的高炭灰。如圖1所示，由粉煤灰提取高炭灰的粉煤灰浮選分離設(shè)備的具體實(shí)施例，包括儲(chǔ)料裝置1、分配裝置2、豎直設(shè)置的筒體3、錐斗狀散氣裝置4、多層浮選板5、供氣裝置6、物理分離裝置如超聲分離裝置8、尾灰箱7、過濾板9、溢流收集段301、尾灰收集段305。豎直設(shè)置的筒體3可分為三部分，從上到下依次為第一浮選段302、擴(kuò)散錐體段 303、第二浮選段304。其中，第一浮選段302較細(xì)，其內(nèi)設(shè)有一層浮選板5。第二浮選段304 較粗，其內(nèi)設(shè)有錐斗狀散氣裝置4和一層浮選板5。擴(kuò)散錐體段303位于第一浮選段302和第二浮選段304之間，為尖端向上的錐斗狀的過渡區(qū)域。溢流收集段301位于第一浮選段302的外部，且第一浮選段302的頂端位于溢流收集段301的頂端和底端之間，該溢流收集段301內(nèi)收集的炭顆粒即為由粉煤灰提取的高炭灰；另外，溢流收集段301的底端設(shè)有出料口 309。尾灰收集段305為尖端向下的錐斗狀，且其底部尖端處設(shè)有尾灰出口 306，尾灰出口 306連接有尾灰管道307。在第二浮選段304和尾灰收集段305之間設(shè)有過濾板9。散氣裝置4為尖端向上的錐斗狀，其錐斗角度為120°，其錐面上設(shè)有多個(gè)氣孔 401 ；其位于第二浮選段304內(nèi)，且位于錐斗狀尾灰收集段305上方。散氣裝置4上設(shè)有多個(gè)超聲分離裝置8。間隔設(shè)置的多層(例如兩層)浮選板5分別位于第一浮選段302和第二浮選段 304內(nèi)，其中底層浮選板5位于錐斗狀散氣裝置4的上方。分配裝置2位于溢流收集段301上方，為下部設(shè)置有多條(例如8條)分配管道 201的容器。分配管道201的末端位于第二浮選段304之內(nèi)、錐斗狀散氣裝置4和底層浮選板5之間。儲(chǔ)料裝置1內(nèi)設(shè)有攪拌裝置101，用于將粉煤灰原料漿和浮選劑充分?jǐn)嚢琛Ｎ不夜艿?07從尾灰出口 306連接到尾灰箱7，尾灰箱7通過循環(huán)管道310連接到儲(chǔ)料裝置1 ；儲(chǔ)料裝置1的下部設(shè)有送料管道102，送料管道102上設(shè)有渣漿泵103，該送料管道102通向分配裝置2。供氣裝置6連接第一氣體管道601及第二氣體管道602 ；其中，第一氣體管道601 與錐斗狀散氣裝置4上的多個(gè)氣孔401連通，第二氣體管道602通向分配裝置2。另外，循環(huán)管道310上還設(shè)有支路管道作為排灰管道311，循環(huán)管道310和排灰管道311上均設(shè)有閥門。根據(jù)粉煤灰的成分及工藝要求，尾灰可通過循環(huán)管道310和102重新進(jìn)入浮選分離設(shè)備中進(jìn)行浮選，以回收其中的炭顆粒。另外，上述的浮選過程為一級(jí)浮選，有時(shí)根據(jù)情況也可以進(jìn)行二級(jí)浮選，此時(shí)，溢流收集段301內(nèi)的炭顆粒通過其底端的出料口 309進(jìn)入二級(jí)浮選設(shè)備，得到含炭量更高的高炭灰。實(shí)施例2本發(fā)明的實(shí)施例2為利用豬糞、高炭灰、生物質(zhì)粉屑(竹木屑)、粘結(jié)劑(玉米變性淀粉)制造的尺寸為8-10毫米的生物燃料顆粒。以干重計(jì)，其包括75%的豬糞，15%的竹木屑，5 %的高炭灰、5 %的玉米變性淀粉。雖然本發(fā)明以較佳實(shí)施例揭露如上，但并非用以限定本發(fā)明實(shí)施的范圍。任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的發(fā)明范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改進(jìn)，即凡是依照本發(fā)明所做的同等改進(jìn)，應(yīng)為本發(fā)明的發(fā)明范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種由豬糞制備的顆粒狀的生物質(zhì)燃料，其原料包括豬糞、生物質(zhì)粉屑、由粉煤灰制備的高炭灰；其中，以干重計(jì)，該燃料包括60% -90%的豬糞，10% -30%的生物質(zhì)粉屑， 1% -40%的高炭灰。
2.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃料，其中，以干重計(jì)，所述的生物質(zhì)燃料中包括 1% -10%的高炭灰。
3.如權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)燃料，其中，以干重計(jì)，所述的生物質(zhì)燃料中包括 1% -5%的高炭灰。
4.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃料，其中，所述的生物質(zhì)燃料中進(jìn)一步包括熟0.1-3% 的石灰。
5.如權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)燃料，其中，所述的豬糞為干糞或沼氣池處理后的糞便。
6.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃料，其中，所述的生物質(zhì)粉屑為竹屑和/或木屑。
7.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃料，其中，所述生物質(zhì)燃料中還包括粘結(jié)劑。
8.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃料，其中，所述的高炭灰是由粉煤灰按如下步驟制備的①向粉煤灰原料中加入浮選劑和/或捕收劑，形成混合物料；②在浮選設(shè)備中使步驟①中所得的混合物料從浮選設(shè)備的上部下落；③在浮選設(shè)備中形成向上吹送的氣體，該氣體與步驟②中落下的混合物料形成逆流接觸，而且該氣體在向上運(yùn)動(dòng)的過程中呈紊流狀態(tài)；④收集步驟③中氣體向上運(yùn)動(dòng)而形成的通過所述浮選設(shè)備之浮選板的顆粒物，即由粉煤灰提取的高炭灰。
9.如權(quán)利要求8所述的生物質(zhì)燃料，其中，所述的紊流狀態(tài)是通過使所述氣體在所述第一浮選設(shè)備中形成角度不同的多股向上氣流而形成的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由豬糞制備的顆粒狀的生物質(zhì)燃料，其原料包括豬糞、生物質(zhì)粉屑、由粉煤灰制備的高炭灰；其中，以干重計(jì)，該燃料包括60％-90％的豬糞，10％-30％的生物質(zhì)粉屑，1％-40％的高炭灰。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是有效地利用豬糞，既處理了豬糞，達(dá)到環(huán)保的目的，又提供了燃料；通過在豬糞中添加生物質(zhì)粉屑和高炭灰，既去除了糞便的異味，又降低了所制備燃料的著火點(diǎn)。
文檔編號(hào)C10L5/46GK102517114SQ20111043117
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者許閩清 申請(qǐng)人:福建省龍巖龍能粉煤灰綜合利用有限公司