生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法及系统，包括：将植物残体进行分离，分离出湿料和有机质；将湿料烘干，制得净料；将净料粉碎，制得碎料；将碎料进行第一处理和燃料化利用，制得燃料；将有机质和动物便溺进行第二处理，制得沼气和肥料；经过烘干后的低温过热蒸汽用于供热。本发明专利技术的方法各步骤相互影响互补、具有生态环境友好性，将生物质加工成碎料加以利用，减少污染排放量。通过分离，将植物残体中杂土和离子分离，避免土壤有机质流失，保持地力，持续产出生物资源。本发明专利技术还具有较高的经济效益，通过水洗处理产出的燃料，杂质降低，产出高质量燃料，热值升高，燃烧效果好。将烘干后的余热再次利用，经济性好。

【技术实现步骤摘要】
生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法及系统
本专利技术属于能源利用
，尤其涉及一种生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法及系统。
技术介绍
目前，生物质的利用是在路边燃烧或直接充当燃料，燃烧后得到的草木灰回田回林，但是这种做法，一方面，随意在路边燃烧，会导致空气温室气体无序排放，容易造成空气污染，另一方面，随意在路边燃烧，容易造成火灾，并且，燃烧的这部分热能就会浪费掉，既不环保，又不安全。需要一种有效及环保的处理方式。生物质能源化利用过程中会产生土壤有机质及微量元素的流失问题，同时生物质中K、Cl、S、N等元素对燃料燃烧、排放、积灰、腐蚀等会产生不利影响。肥料化利用以还田作为主要利用方式，生物质过度还田可能会产生土壤的碳氮失衡、加剧病害等问题，并且受北方地区气候因素影响，温度较低不利于生物质还田肥料化利用。因此，生物质单独的能源化利用及肥料化利用都存在一定问题。
技术实现思路
(一)专利技术目的本专利技术的目的是提供一种生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法及系统以解决现有技术中生物质单独能源化利用或全部肥料化利用存在的问题。(二)技术方案为解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了一种生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法，包括：将植物残体进行分离，分离出湿料和有机质；将所述湿料进行烘干，制得净料；将所述净料进行粉碎，制得碎料；将所述碎料进行第一处理后再进行燃料化利用，制得燃料；将所述有机质和动物便溺进行第二处理，制得沼气、沼渣和沼液；对所述沼渣和所述沼液进行肥料化利用；其中，所述烘干采用高温过热蒸汽，所述高温过热蒸汽经过所述烘干后的低温过热蒸汽用于供热。进一步地，将所述碎料进行原料化、饲料化和基料化中的一种或多种利用，制得原料、饲料和基料中的一种或多种。进一步地，所述第一处理包括：将所述碎料进行焙干，制得可燃性气体。进一步地，所述第二处理包括：将所述有机质和动物便溺混合并进行厌氧发酵。进一步地，所述燃料为所述烘干、所述焙干和集中供热的一种或多种提供热源；和/或所述可燃性气体为所述烘干、所述焙干和集中供热的一种或多种提供热源；和/或所述沼气经过提纯后为所述烘干、所述焙干和集中供热的一种或多种提供热源。进一步地，所述沼气经过提纯后燃烧，给水加热，产生高温过热蒸汽；所述高温过热蒸汽为所述烘干供热后产生低温过热蒸汽；所述低温过热蒸汽冷凝后为所述集中供热提供热源。进一步地，所述冷凝过程中产生的冷凝水用于所述分离处理。进一步地，所述分离包括：一级水洗，将植物残体放置一级水洗槽中，加入第一温度的水和/或所述冷凝水；保持一级水洗槽中的温度为所述第一温度并搅拌；二级水洗，将植物残体放置二级水洗槽中，加入水和/或所述冷凝水中并搅拌。进一步地，所述第一温度的范围为：30-90℃。根据本专利技术的另一个方面，提供一种生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合系统，包括上述方案任一项所述的生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本专利技术的生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法各步骤相互影响互补、具有生态环境友好性，将生物质农业废料加工成碎料加以利用，减少污染物排放量。通过分离技术，将植物残体中杂土、K、Cl、S、N分离出，避免土壤有机质流失问题，保持地力，持续产出生物资源，并且生物质农业废料中的植物残体和动物便溺耦合利用，将具有较高的经济效益。本专利技术还具有较高的经济效益，燃料通过水洗处理后，杂质大大降低，产出高质量颗粒燃料，热值升高，燃烧效果好。将烘干后的余热再次利用，经济性好。附图说明图1是根据本专利技术一实施方式的生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法的流程图。图2是根据本专利技术一实施方式的生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合系统的流程图。图2中的虚线是为了避免重叠所产生的歧义。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。在附图中示出了根据本专利技术实施例的层结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。以下将参照附图更详细地描述本专利技术。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。图1是根据本专利技术一实施方式的生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法的流程图。如图1所示，在本专利技术一实施例的一个实施方式中，提供一种生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法，包括：将植物残体进行分离，分离出湿料和有机质；将湿料进行烘干，制得净料；将净料进行粉碎，制得碎料；将碎料进行第一处理后再进行燃料化利用，制得燃料；将有机质和动物便溺进行第二处理，制得沼气、沼渣和沼液；对沼渣和沼液进行肥料化利用；其中，烘干采用高温过热蒸汽，高温过热蒸汽经过烘干后的低温过热蒸汽用于供热。本专利技术的生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法各步骤相互影响互补、具有生态环境友好性，将生物质农业废料加工成碎料加以利用，减少污染物排放量。通过分离技术，将植物残体中杂土、K、Cl、S、N分离出，避免土壤有机质流失问题，保持地力，持续产出生物资源，并且生物质农业废料中的植物残体和动物便溺耦合利用，将具有较高的经济效益。本专利技术还具有较高的经济效益，燃料通过水洗处理后，杂质大大降低，产出高质量颗粒燃料，热值升高，燃烧效果好。将烘干后的余热再次利用，经济性好。植物残体可以包括：农作物、树木等植物及其残体，废弃基料等有机废弃物。在一可选实施例中，将碎料进行原料化、饲料化和基料化中的一种或多种利用，制得原料、饲料和基料中的一种或多种。燃料化可以为农户及其他居民提供生活能源，用之于民，还可以向其他地域进行供给。原料化可以为农户及其他居民提供其他生活用品，可以制成板材，如软质复合墙体材料，秸秆塑料复合材料等多种秸秆产品等，为生活所需提供原料。饲料化可以提供畜牧业的饲料，喂养出的家禽和家畜为人类提供食物。人类和家禽和家畜产生的动物便溺进也可再进入本专利技术的生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法进行循环。基料化的利用也便于农户的工作，由于植物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法，其特征在于，包括：/n将植物残体进行分离，分离出湿料和有机质；/n将所述湿料进行烘干，制得净料；/n将所述净料进行粉碎，制得碎料；/n将所述碎料进行第一处理后再进行燃料化利用，制得燃料；/n将所述有机质和动物便溺进行第二处理，制得沼气、沼渣和沼液；/n对所述沼渣和所述沼液进行肥料化利用；/n其中，所述烘干采用高温过热蒸汽，所述高温过热蒸汽经过所述烘干后的低温过热蒸汽用于供热。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法，其特征在于，包括：
将植物残体进行分离，分离出湿料和有机质；
将所述湿料进行烘干，制得净料；
将所述净料进行粉碎，制得碎料；
将所述碎料进行第一处理后再进行燃料化利用，制得燃料；
将所述有机质和动物便溺进行第二处理，制得沼气、沼渣和沼液；
对所述沼渣和所述沼液进行肥料化利用；
其中，所述烘干采用高温过热蒸汽，所述高温过热蒸汽经过所述烘干后的低温过热蒸汽用于供热。


2.根据权利要求1所述的生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法，其特征在于，
将所述碎料进行原料化、饲料化和基料化中的一种或多种利用，制得原料、饲料和基料中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法，其特征在于，所述第一处理包括：
将所述碎料进行焙干，制得可燃性气体。


4.根据权利要求1所述的生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法，其特征在于，所述第二处理包括：
将所述有机质和动物便溺混合并进行厌氧发酵。


5.根据权利要求3所述的生物质资源生态化利用与能源化利用的耦合方法，其特征在于，
所述燃料为所述烘干、所述焙干和集中供热的一种或多种提供热源；和/或
所述可燃性气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪浩，王震坤，田晓霞，隋海然，刘菲，许雪楠，陈壹杰，冯雨，
申请(专利权)人：吉林宏日新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22