一种秸秆综合利用的工艺方法与流程

本发明涉及秸秆处理相关技术领域，特别涉及一种秸秆综合利用的工艺方法。

背景技术：

秸秆是成熟农作物茎叶部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源，秸秆也是一种粗饲料。特点是粗纤维含量高，并含有木质素等。木质素纤维素虽不能为猪、鸡所利用，但却能被反刍动物牛、羊等牲畜吸收和利用。但是，化肥的使用，使得农业对秸秆所制肥料的需求大大减少，秸秆的处理成为一大难题。

秸秆直接焚烧产生的烟尘容易形成雾霾，造成环境污染，秸秆焚烧一直是环境污染的顽疾。将秸秆变成有机肥(固体肥、液体肥)和燃气进行全量资源化利用成为行之有效的秸秆综合资源化方法。

因此，提出一种秸秆综合利用的工艺方法来解决上述问题很有必要。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种秸秆综合利用的工艺方法，解决了秸秆焚烧污染环境、秸秆资源浪费的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种秸秆综合利用的工艺方法，包括以下步骤：

a：备料：将收获的生物秸秆放置有光线且通风处自然晾干；

b：粉碎：将晾干后的秸秆送入粉碎机进行粗破碎，再将粗破碎后的其中一部分秸秆进一步细粉碎，作为好氧发酵制取腐殖质的原料；

c：热解：将粗破碎秸秆送入热解炉，进行隔绝空气的外加热分解，秸秆热解之后得到秸秆碳和秸秆热解气；

d：一级收集：将热解炉内排出的秸秆热解气高温下切分出焦油，作为进一步制取燃料油的原料；

e：二级收集：切分焦油后的秸秆热解气进行间接冷却收集，得到秸秆提取液，作为改性制备液体有机肥的原料。

f：燃气：将剩余大量热解气进行净化处理，其中一部分进入热解炉的热风炉，作为热解过程燃料使用；剩余部分可燃气作为洁净燃气使用。

可选的，所述步骤a中的生物秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆、棉花秸秆、水稻秸秆和油菜杆中的一种或多种的任意组成。

可选的，所述步骤a中自然晾干的生物秸秆的含水率不大于15％。

可选的，所述步骤b中的秸秆粗破碎成120mm以下长度的小段，细粉碎成2mm以下长度的细粉。

可选的，所述步骤c中秸秆碳粉碎后加入有机肥混合生产碳基肥，热解炉内的温度为：380～500℃，热解时间为20～60min。

可选的，所述粉碎机由粉碎机和机座组成，所述粉碎机固定连接在机座的顶端，所述机座的底部安装有轮子，所述粉碎机的顶部一端固定连接有粉碎电机，所述粉碎机的顶部另一端固定连接有入料漏斗，所述粉碎机的一侧中部固定连接有粗排料管，所述粉碎机的一侧底部固定连接有细排料管，所述粉碎机的中部设有粉碎轴，所述粉碎轴的顶端贯穿粉碎机并固定连接有第一伞齿轮，所述粉碎轴的中部外侧活动连接有隔板，所述隔板的边缘与粉碎机固定连接，所述隔板将粉碎机分隔为破碎室和粉碎室，所述隔板的一端开设有通孔，所述通孔内设有滤网，所述粉碎轴的上半部分固定连接有破碎刀，所述粉碎轴的下半部分固定连接有粉碎刀。

可选的，所述破碎刀位于破碎室内，所述粉碎刀位于粉碎室内，所述破碎刀和粉碎刀均有多个，多个所述破碎刀和粉碎刀呈螺旋状分布，所述破碎刀的宽度大于粉碎刀的宽度，所述粉碎刀的数量大于破碎刀的数量。

可选的，所述粉碎机和隔板均通过轴承与粉碎轴转动连接，所述粉碎电机的轴上固定连接有第二伞齿轮，所述第二伞齿轮与第一伞齿轮啮合连接。

可选的，所述入料漏斗与破碎室相连通，所述粗排料管与破碎室的底端相连通，所述细排料管与粉碎室的底端相连通，所述粗排料管和细排料管内均设有阀门。

(三)有益效果

本发明提供了一种秸秆综合利用的工艺方法，具备以下有益效果：

(1)、本发明改变秸秆单一利用方式的理念，以肥料、秸秆碳、可燃气、热解油等多种产品形式实现秸秆的资源化利用。

(2)、本发明将秸秆粉作为其它有机质好氧腐熟的辅助材料，解决其它有机质水分高、碳氮比失衡、透气性不好等问题，将秸秆碳作为有机肥原料，提升有机肥作为土壤改良剂的功能。

(3)、本发明经过焦油、提取液收集后的可燃气再经过净化处理成为清洁再生燃气，解决了秸秆燃气输送距离近，焦油影响仪表、阀门寿命等难题。

(4)、本发明设置的粉碎机，将秸秆的粗破碎和细粉碎过程融合为一体，既能得到粗碎秸秆，又能得到细秸秆粉，避免频繁从破碎机构转移秸秆至粉碎机构的操作，降低了工作难度，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图；

图2为本发明粉碎机的示意图；

图3为本发明粉碎机的剖面示意图。

图中：1、粉碎机；2、机座；3、轮子；4、粉碎电机；5、入料漏斗；6、粗排料管；7、细排料管；8、粉碎轴；9、第一伞齿轮；10、第二伞齿轮；11、隔板；12、通孔；13、滤网；14、破碎刀；15、粉碎刀；16、轴承。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

根据如图1-3所示，本发明提供了一种技术方案：

一种秸秆综合利用的工艺方法，包括以下步骤：

a：备料：将收获的生物秸秆放置有光线且通风处自然晾干，生物秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆、棉花秸秆、水稻秸秆和油菜杆中的一种或多种的任意组成，自然晾干的生物秸秆的含水率为15％。

b：粉碎：将晾干后的秸秆送入粉碎机进行粗破碎，再将粗破碎后的其中一部分秸秆进一步细粉碎，作为好氧发酵制取腐殖质的原料，秸秆粗破碎成120mm长度的小段，细粉碎成2mm长度的细粉；

c：热解：将粗破碎秸秆置入热解炉，进行隔绝空气的外加热分解，秸秆热解之后得到秸秆碳和秸秆热解气，秸秆碳用于粉碎后加入有机肥混合生产碳基肥，热解炉内的温度为：500℃，热解时间为20min；

d：一级收集：将热解炉内排出的秸秆热解气高温下切分出焦油，作为进一步制取燃料油的原料；

e：二级收集：切分焦油后的秸秆热解气进行间接冷却收集，得到秸秆提取液，作为改性制备液体有机肥的原料。

f：燃气：将剩余大量热解气进行净化处理，其中一部分进入热解炉的热风炉，作为热解过程燃料使用；剩余部分可燃气作为洁净燃气使用。

作为本发明的一种可选技术方案：

粉碎机由粉碎机1和机座2组成，粉碎机1固定连接在机座2的顶端，机座2的底部安装有轮子3，通过设置轮子3，方便移动粉碎机，粉碎机1的顶部一端固定连接有粉碎电机4，粉碎机1的顶部另一端固定连接有入料漏斗5，粉碎机1的一侧中部固定连接有粗排料管6，粉碎机1的一侧底部固定连接有细排料管7，粉碎机1的中部设有粉碎轴8，粉碎轴8的顶端贯穿粉碎机1并固定连接有第一伞齿轮9，粉碎轴8的中部外侧活动连接有隔板11，粉碎机1和隔板11均通过轴承16与粉碎轴8转动连接，粉碎电机4的轴上固定连接有第二伞齿轮10，第二伞齿轮10与第一伞齿轮9啮合连接，隔板11的边缘与粉碎机1固定连接，隔板11将粉碎机1分隔为破碎室和粉碎室，入料漏斗5与破碎室相连通，粗排料管6与破碎室的底端相连通，细排料管7与粉碎室的底端相连通，粗排料管6和细排料管7内均设有阀门，隔板11的一端开设有通孔12，通孔12内设有滤网13，粉碎轴8的上半部分固定连接有破碎刀14，粉碎轴8的下半部分固定连接有粉碎刀15，破碎刀14位于破碎室内，粉碎刀15位于粉碎室内，破碎刀14和粉碎刀15均有多个，多个破碎刀14和粉碎刀15呈螺旋状分布，破碎刀14的宽度大于粉碎刀15的宽度，粉碎刀15的数量大于破碎刀14的数量，粉碎机1能够将秸秆的粗破碎和细粉碎过程融合为一体，既能得到粗秸秆，又能得到细秸秆粉，避免频繁从破碎机构转移秸秆至粉碎机构的操作，降低了工作难度，提高了工作效率。

工作原理：在工作时，秸秆从进入料斗5进入粉碎机1内，秸秆落入破碎室内，然后启动粉碎电机4，粉碎电机4通过第二伞齿轮10带动第一伞齿轮9旋转，第一伞齿轮9通过粉碎轴8带动破碎刀14和粉碎刀15旋转，破碎刀14对破碎室内的结构进行破碎处理，部分破碎的秸秆会穿过滤网13进入粉碎室内，由粉碎刀15进行粉碎处理，取料时，关闭粉碎电机4，分别打开粗排料管6和细排料管7内部的阀门进行取料。

综上所述：该秸秆综合利用的工艺方法，改变秸秆单一利用方式的理念，以肥料、秸秆碳、可燃气、热解油等多种产品形式实现秸秆的资源化利用，将秸秆粉作为其它有机质好氧腐熟的辅助材料，解决其它有机质水分高、碳氮比失衡、透气性不好等问题，将秸秆碳作为有机肥原料，提升有机肥作为土壤改良剂的功能，经过除焦、提取液收集后的可燃气再经过净化处理成为清洁再生燃气，解决了秸秆燃气输送距离近，焦油影响仪表、阀门寿命等难题。

需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。