本發(fā)明涉及一種用于食用菌渣的熱電肥聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及工藝。食用菌渣熱電肥聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及工藝。

背景技術(shù)：

在我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中食用菌僅次于糧、棉、油、菜、果,居第六位，培育食用菌的菌包包括塑料袋和其內(nèi)的菌種、秸稈粉、花生殼、玉米芯和棉子殼等菌渣，均為生物質(zhì)，目前菌渣多隨意堆放在田間地頭、傾倒在河堤、溝渠甚至進行焚燒，僅黑龍江省年菌渣量高達100多萬噸，給農(nóng)業(yè)環(huán)境帶來巨大壓力，導(dǎo)致農(nóng)村面源污染異常嚴重、空氣環(huán)境質(zhì)量持續(xù)惡化，產(chǎn)業(yè)面臨“越發(fā)展、越污染”的制約瓶頸；由于菌渣的平均含水量高于40%，如用作生物有機肥基料時，需要大量的氮源有機物作配料，限制了菌渣的大量利用，如作為菌渣飼料原料時也需要大量的飼料原料培養(yǎng)基，資源消耗大，相應(yīng)的投入成本也較高，綜合經(jīng)濟效益較差，無法實現(xiàn)菌渣的資源化利用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種食用菌渣的熱電肥聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及工藝，它能工業(yè)化及時處理菌渣、防止對環(huán)境的污染，且資源消耗小、產(chǎn)出物價值高，并實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)和長期的正常運行，提高了綜合經(jīng)濟效益，可實現(xiàn)菌渣的資源化利用。

為了達到上述目的，本發(fā)明的食用菌渣熱電肥聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)的菌包破碎機、分選機、滾筒式干燥機，滾筒式干燥機的介質(zhì)進口與熱風(fēng)爐相連，其特征在于：滾筒式干燥機的物料出口通過螺旋給料機及提升機與旋轉(zhuǎn)式卸料倉相連，一添加劑螺旋輸送機的排料口也與此螺旋給料機的進料口相連，旋轉(zhuǎn)式卸料倉再與后方的衍生燃料造粒機、冷卻器、氣化爐依次串聯(lián)，氣化爐的出口通過沉降式凈化器、引風(fēng)機與燃氣余熱鍋爐相連；

作為上述系統(tǒng)的進一步改進，所述氣化爐的排渣口通過出炭機與炭基生態(tài)復(fù)合肥生產(chǎn)系統(tǒng)進料口；便于炭渣用于后續(xù)的炭基生態(tài)復(fù)合肥的制備；

作為上述系統(tǒng)的進一步改進，旋轉(zhuǎn)式卸料倉與衍生燃料造粒機通過螺旋輸送機相連，衍生燃料造粒機與冷卻器通過提升機相連，冷卻器與氣化爐通過提升機、燃料倉、螺旋輸送機相連；可提高物料輸送效率，實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)；

作為上述系統(tǒng)的進一步改進，旋轉(zhuǎn)式卸料倉包括由上向下依次相連的固定料倉、支架和固定料斗，在固定料倉與固定料斗之間設(shè)有中空的旋轉(zhuǎn)布料倉，旋轉(zhuǎn)布料倉的上部套裝在固定料倉的下部外，旋轉(zhuǎn)布料倉的下部置于固定料斗內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)布料倉外側(cè)固聯(lián)有大齒圈，一電機的輸出軸上聯(lián)有與大齒圈嚙合的小齒輪，在大齒圈的下端面和固定料斗的上端面均設(shè)有相對應(yīng)的滾動槽，數(shù)個滾珠置于相對應(yīng)的滾動槽中，在固定料斗內(nèi)的底部中心設(shè)有分料錐，在固定料斗底部與分料錐偏心的設(shè)有出料口，在旋轉(zhuǎn)布料倉內(nèi)壁上設(shè)置有一塊以上的刮料板；能夠使輕質(zhì)的生物質(zhì)物料等順利下料，不會出現(xiàn)堵塞，同時，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻下料的效果，保證生產(chǎn)的連續(xù)性；

作為上述系統(tǒng)的進一步改進，在所述大齒圈的下端面設(shè)有環(huán)槽，大齒圈的滾動槽設(shè)于此環(huán)槽；固定料斗的上端面位于此環(huán)槽內(nèi)；可對滾珠進行限位，防止其脫落，保證正常工作；

本發(fā)明使用上述系統(tǒng)的食用菌渣熱電肥聯(lián)產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟：1）破袋：將廢菌包投入菌包破碎機進行破碎，破碎后物料包括塑料片和生物質(zhì)的菌渣顆粒；2）分選：將破碎的物料送入分選機，塑料片被排出，菌渣顆粒被送入滾筒式干燥機；3）干燥：菌渣顆粒在滾筒式干燥機經(jīng)熱風(fēng)干燥，其含水率低于20%；4）混料：菌渣顆粒被排入螺旋給料機后、與由添加劑螺旋輸送機加入的固碳添加劑混合，固碳添加劑與菌渣顆粒的質(zhì)量比為5—8%，固碳添加劑包含50—60%的硅藻土、20—30%的氧化鈣及15—20%的鎂礦粉，均為質(zhì)量百分比，且三種組分的粒徑均為60-80目；5）造粒：將混合后的菌渣顆粒和固碳添加劑送入旋轉(zhuǎn)式卸料倉、經(jīng)卸料后進入衍生燃料造粒機內(nèi)被擠壓、造粒，得到的顆粒狀衍生燃料；6）冷卻：顆粒狀衍生燃料被送至冷卻器進行冷卻；7）氣化：顆粒狀衍生燃料在氣化爐內(nèi)在600℃-800℃、空氣當(dāng)量比在0.18-0.25之間的微氧條件下熱解、氣化，得到含有部分雜質(zhì)的生物質(zhì)燃氣，燃燒后的炭渣由氣化爐的排渣口排出；8）凈化：生物質(zhì)燃氣在引風(fēng)機的作用下被送沉降式凈化器內(nèi)，脫出木焦油和木醋液；9）燃燒發(fā)電：凈化后生物質(zhì)燃氣進入燃氣余熱鍋爐燃燒后發(fā)電；

本發(fā)明只需使用少量的固碳添加劑加入菌渣中，資源消耗小，添加劑中的硅藻土其吸附性能強、容重輕，細度均勻，ph值中性無毒，混合均勻性好，可成為高效肥料，促使農(nóng)作物生長、改良土壤等方面作用，加上粒徑較小，孔隙度大，吸附性能強，可吸附燃氣中的二氧化碳，加上氧化鈣和鎂礦粉在氣化時均與燃氣中的二氧化碳反應(yīng)，能將生物質(zhì)燃氣中的二氧化碳成分固化在炭渣中，大大增加炭渣中碳成分的含量，為炭渣的有效利用保證有效充足的炭成分，成為生產(chǎn)炭基生態(tài)肥料的原料，獲得高價值的產(chǎn)出物，同時減少生物質(zhì)燃氣燃燒時二氧化碳排放量；造粒時，混合后的物料被擠壓升溫，可進一步脫出水分，其堆比重和能量密度也得到提高，可提高氣化效率；冷卻時可對顆粒進行固化、增加硬度，以便于輸送，實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，同時再脫去3-5%的水分；氣化時嚴格控制空氣當(dāng)量比在0.18-0.25之間，在實現(xiàn)生產(chǎn)生物質(zhì)燃氣的同時使氣化后余渣的含炭量為30-60%，為炭渣的有效利用保證有效充足的炭成分，生物質(zhì)燃氣含有氫氣、一氧化碳、甲烷等可燃氣體；凈化時脫出木焦油和木醋液，可避免燃燒發(fā)電時大量結(jié)焦會嚴重影響鍋爐的換熱效率和正常運行，并防止水分高導(dǎo)致鍋爐內(nèi)損大，實現(xiàn)長期的正常運行和菌渣的資源化利用；

作為本發(fā)明食用菌渣熱電肥聯(lián)產(chǎn)工藝的一種優(yōu)選，氣化工序中產(chǎn)生的炭渣其含炭量為30—60%，被用于生產(chǎn)炭基生態(tài)復(fù)合肥料，燃氣余熱鍋爐的煙氣用于生產(chǎn)炭基生態(tài)肥料的干燥；減少了熱量損失提高了綜合經(jīng)濟效益；

作為本發(fā)明食用菌渣熱電肥聯(lián)產(chǎn)工藝的一種優(yōu)選，凈化工序中脫出木焦油和木醋液被用于生產(chǎn)炭基生態(tài)復(fù)合肥的添加劑；木焦油和木醋液可做植物營養(yǎng)調(diào)節(jié)生長素,對植物有生長功效,殺蟲極佳，用作炭基生態(tài)肥添加劑又有利于造粒成型作用，木醋液中的生長因子有調(diào)節(jié)促進作物生長之功能；

綜上所述，本發(fā)明能工業(yè)化及時處理菌渣、防止對環(huán)境的污染，且資源消耗小、產(chǎn)出物價值高，并實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)和長期的正常運行，提高了綜合經(jīng)濟效益，可實現(xiàn)菌渣的資源化利用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明食用菌渣熱電肥聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)簡圖。

圖2為圖1中旋轉(zhuǎn)式卸料倉的主視圖。

圖3為圖2中大齒圈與固定料斗連接處結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本實施例的食用菌渣熱電肥聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括通過皮帶機2和4依次串聯(lián)的菌包破碎機1、滾筒篩式分選機3、滾筒式干燥機5，滾筒式干燥機5的介質(zhì)進口與熱風(fēng)爐6相連，滾筒式干燥機5的物料出口通過螺旋給料機7及提升機8與旋轉(zhuǎn)式卸料倉9相連，一添加劑螺旋輸送機10的排料口也與螺旋給料機7的進料口相連，旋轉(zhuǎn)式卸料倉9再與后方的衍生燃料造粒機11通過螺旋輸送機12相連，衍生燃料造粒機11與逆流冷卻器14通過提升機13相連，冷卻器14與氣化爐18通過提升機15、燃料倉16、螺旋輸送機17相連，氣化爐18的出口通過沉降式凈化器19、引風(fēng)機20與燃氣余熱鍋爐21相連；氣化爐18的排渣口通過出炭機22與炭基生態(tài)復(fù)合肥生產(chǎn)系統(tǒng)23的進料口相連；

其中旋轉(zhuǎn)式卸料倉9如圖2、圖3所示，包括由上向下依次相連的固定料倉31、支架32和固定料斗33，在固定料倉31與固定料斗33之間設(shè)有中空的旋轉(zhuǎn)布料倉34，旋轉(zhuǎn)布料倉34的上部套裝在固定料倉31的下部外，旋轉(zhuǎn)布料倉34的下部置于固定料斗33內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)布料倉34外側(cè)焊接固聯(lián)有大齒圈35，一電機37的輸出軸上聯(lián)有與大齒圈35嚙合的小齒輪36，電機37固定連接在支架32上；在大齒圈35的下端面設(shè)有環(huán)槽38，固定料斗33的上端面位于此環(huán)槽內(nèi)，在環(huán)槽38端面和固定料斗33的上端面均設(shè)有相對應(yīng)的滾動槽，數(shù)個滾珠39置于相對應(yīng)的滾動槽中，在固定料斗33內(nèi)的底部中心設(shè)有分料錐40，在固定料斗33底部與分料錐40偏心的設(shè)有出料口41，在旋轉(zhuǎn)布料倉34內(nèi)壁上設(shè)置有數(shù)塊刮料板42；使用時，物料進入固定料倉31、啟動電機37，通過小齒輪36、大齒圈35帶動旋轉(zhuǎn)布料倉34轉(zhuǎn)動，分料錐40將物料推向外側(cè)，分料錐40與固定料斗33之間形成出料通道，刮料板42推動物料經(jīng)過出料口41時將其排出；使用時，物料進入固定料倉31、啟動電機37，通過小齒輪36、大齒圈35帶動旋轉(zhuǎn)布料倉34轉(zhuǎn)動，分料錐40將物料推向外側(cè)，分料錐40與固定料斗33之間形成出料通道，刮料板42推動物料經(jīng)過出料口41時將其排出；該裝置通過采用旋轉(zhuǎn)布料倉34，能夠使輕質(zhì)的生物質(zhì)物料順利下料，不會出現(xiàn)堵塞，同時，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻下料的效果，保證造粒的連續(xù)性，實現(xiàn)系統(tǒng)長時間的正常工作；

本發(fā)明用于上述系統(tǒng)的食用菌渣熱電肥聯(lián)產(chǎn)工藝，包括以下步驟：1）破袋：將廢菌包投入菌包破碎機1進行破碎，破碎后的物料包括塑料片和生物質(zhì)的菌渣顆粒；2）分選：將破碎的物料送入滾筒篩式分選機3，塑料片被排出，菌渣顆粒被送入滾筒式干燥機5；3）干燥：菌渣顆粒在滾筒式干燥機5內(nèi)經(jīng)熱風(fēng)干燥，其含水率低于20%；4）混料：菌渣顆粒被排入螺旋給料機7后、與由添加劑螺旋輸送機10加入的固碳添加劑混合，固碳添加劑與菌渣顆粒的質(zhì)量比為5—8%，固碳添加劑包含50—60%的硅藻土、20—30%的氧化鈣及15—20%的鎂礦粉，均為質(zhì)量百分比，且三種組分的粒徑均為60-80目；5）造粒：將混合后的菌渣顆粒和固碳添加劑經(jīng)提升機8送入旋轉(zhuǎn)式卸料倉9、經(jīng)卸料后進入衍生燃料造粒機11內(nèi)被擠壓、造粒，同時被升溫，得到的顆粒狀衍生燃料；6）冷卻：顆粒狀衍生燃料被送至冷卻器14進行冷卻；7）氣化：顆粒狀衍生燃料經(jīng)提升機15、燃料倉16、螺旋輸送機17至氣化爐18內(nèi)，在600℃-800℃、空氣當(dāng)量比在0.18-0.25之間的微氧條件下熱解、氣化，得到含有部分雜質(zhì)的生物質(zhì)燃氣，燃燒后的炭渣由氣化爐18的排渣口排出，進入出炭機22，被用于生產(chǎn)炭基生態(tài)復(fù)合肥；8）凈化：生物質(zhì)燃氣在引風(fēng)機20的作用下被送沉降式凈化器19內(nèi)，脫出生物質(zhì)燃氣中的木焦油和木醋液，用于生產(chǎn)炭基生態(tài)肥料的添加劑；9）燃燒發(fā)電：凈化后生物質(zhì)燃氣進入燃氣余熱鍋爐21燃燒后發(fā)電，燃氣余熱鍋爐的煙氣用于生產(chǎn)炭基生態(tài)肥料的干燥；

本發(fā)明只需使用少量的固碳添加劑加入菌渣中，資源消耗??；添加劑中的硅藻土的化學(xué)成分主要是sio2，含有少量的al2o3、fe2o3、cao、mgo等和有機質(zhì)，sio2對活性組分起穩(wěn)定作用；硅藻土其吸附性能強、容重輕，細度均勻，ph值中性無毒，混合均勻性好，使用時不會堵塞農(nóng)機管路，在土壤中能起到保濕、疏松土質(zhì)、延長藥效肥效時間，助長農(nóng)作物生長效果，可成為高效肥料，促使農(nóng)作物生長、改良土壤等方面作用，加上粒徑較小，孔隙度大，吸附性能強，在熱解氣化時會起到吸附二氧化碳的作用，加上氧化鈣和鎂礦粉在氣化時均與燃氣中的二氧化碳反應(yīng)，分別生成碳酸鈣、碳和氧化鎂，能將生物質(zhì)燃氣中的二氧化碳成分固化在炭渣中，大大增加炭渣中碳成分的含量，為炭渣的有效利用保證有效充足的炭成分，成為生產(chǎn)炭基生態(tài)復(fù)合肥的原料，炭基肥是一種以生物質(zhì)炭為基質(zhì)，根據(jù)不同區(qū)域土地特點、不同作物生長特點以及科學(xué)施肥原理，添加有機質(zhì)或/和無機質(zhì)配制而成的生態(tài)環(huán)保型肥料；炭基肥基本理論是土肥炭基-有機論，即增加土壤中炭基-有機質(zhì)的含量，快速改造土壤結(jié)構(gòu)，平衡鹽與水分，通過快速熟化創(chuàng)造有利于植物健康生長的土壤環(huán)境，從而增加土壤肥力，促進作物生長，被稱作“土壤生物橋技術(shù)”，可改善土壤的團粒結(jié)構(gòu)，提高土壤保水保肥的能力，提高肥料利用率，具有較高價值；同時增加炭渣中碳成分的含量，可減少生物質(zhì)燃氣燃燒時二氧化碳排放量；造粒時，混合后的物料被擠壓、升溫，可進一步脫出水分，其堆比重和能量密度也得到提高，可提高氣化效率；造粒后物料被升溫、軟化，冷卻可對顆粒進行降溫，固化、增加硬度，以便于輸送，實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，同時再脫去3-5%的水分；氣化時嚴格控制空氣當(dāng)量比在0.18-0.25之間，在實現(xiàn)生產(chǎn)生物質(zhì)燃氣的同時使氣化后余渣的含炭量為30-60%，為炭渣的有效利用保證有效充足的炭成分，生物質(zhì)燃氣含有氫氣、一氧化碳、甲烷等可燃氣體；凈化時脫出木焦油和木醋液，可避免燃燒發(fā)電時大量結(jié)焦嚴重影響鍋爐的正常運行和換熱效率，并防止水分高導(dǎo)致鍋爐內(nèi)損大，實現(xiàn)長期的正常運行和菌渣的資源化利用；木焦油和木醋液可做植物營養(yǎng)調(diào)節(jié)生長素,對植物有生長功效,殺蟲極佳，用作炭基生態(tài)肥添加劑有利于造粒成型作用，木醋液中的生長因子有調(diào)節(jié)促進作物生長之功能。