一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法及用途技术

一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法及用途，属于资源循环利用技术领域。包括以下步骤：1）选用螺旋堆压搅融机、高频振动筛；2）启动螺旋堆压搅融机，加入种植业固体废弃物搅融；3）启动高频振动筛，将固体废弃物混合物经高频振动筛进行分离；高频振动筛底部筛选出长度小于筛孔的微小组分，高频振动筛上部筛选出长度大于筛孔的粗组分。上述一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法及用途，其简化了种植业固体废弃物分离处理方法，提高了效率，分离处理种植业固体废弃物时不产生废气、废水和固体废弃物，不污染环境，为后续的肥料化和能源化等利用提供了便利。能源化等利用提供了便利。

【技术实现步骤摘要】
一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法及用途


[0001]本专利技术属于资源循环利用
，具体为一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法及用途。

技术介绍

[0002]种植业固体废弃物是农作物种植、加工和食用过程中产生的有机废弃物，主要有农作物秸秆、叶鞘、叶片和果蔬藤蔓等。
[0003]我国社会经济，尤其是农业农村和乡村环境的发展，需要实施种植业固体废弃物的资源化利用。当前具有产业化效应的种植业固体废弃物主要有肥料化和能源化。但是种植业固体废弃物，如秸秆、叶片和藤蔓等组分含量对于肥料化和能源化均具有不同的产业价值。种植业固体废弃物的机械支撑器官，如秸秆外皮、秸秆节、叶片叶脉、果蔬外皮等，主要是碳氢氧构成的单糖和二糖通过化学键组成木质素、纤维素等，其微观结构刚硬，表观性状柔韧，其热值相对较高，可以作为生物能源开发能源利用。种植业固体废弃物的营养器官，如秸秆芯髓、叶肉、果蔬内囊等，主要是可溶性糖、氨基酸和矿质元素（如氮、钾、钙、镁、磷、硫、氯、硼、铁、锰、锌、铜、钼和镍等）等营养物质，其营养价值高，可以作为肥料开发农业利用。同时，采用机械设备在农田收集的农业固体废弃物（如玉米秸秆）含有大量的土壤颗粒。种植业固体废弃物清洁（除去土壤颗粒）、木质素和纤维素分离（生物质能源用）和营养物质分离（肥料农用）是限制性关键技术。
[0004]种植业固体废弃物的组分分离一直是产业的痛点，也是研究的热点。如中国科学院过程工程研究所申请的专利技术专利“对植物秸秆进行气爆-微波耦合处理分离秸秆组分的方法，申请号200610113216.4”。其方法步骤包括秸秆整齐爆破
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温水润涨洗涤
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脱水
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加甘油混匀
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间歇性微波处理
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过滤，分别获得半纤维素、粗纤维和木质素。类似还有深圳市龙城生物科技股份有限公司申请的专利技术专利“一种秸秆纤维及其生物酶法分离秸秆纤维的工艺，申请号201710011865.1”。该类专利技术能够精确的分离出木质素和纤维素，但是技术工艺长、需要设备多、过程控制要求高、产能低、投资产出效益低。长春市远洋塑胶制品有限公司申请的“秸秆的皮穰分离装置及秸秆皮质纤维塑化造粒的方法，申请号201210116804.9”。该项专利技术专利提供了单根秸秆的皮穰分离装置。类似单根秸秆皮穰分离的专利技术还有很多。该类专利技术设备很好的实现秸秆皮穰分离，减少了分离时间，提高了效率，但是每次处理一根秸秆，同样难以实现产业化应用。镇平县力源热电有限公司申请的技术专利“一种秸秆发电用秸秆与粉尘分离装置，申请号201721020327.0”。通过激振器和配套多孔筛，将粉尘与秸秆进行震动分离。类似利用震动装置和重力作用分离秸秆携带的土壤和灰尘，还有很多。该类专利技术或设备能很好的分离散装秸秆携带的粉尘，但是对于秸秆捆等需要解包和分散，同样难以实现产业化应用。
[0005]截至目前为止，生产上还没有一项技术方法能满足种植业固体废弃物的木质素和纤维素分离，进而按照能源化和肥料化实施农业固体废弃物的产业化应用。生物质能源产业和肥料农用产业的发展，乃至农作物种植业的发展均急需具有产业化和商业化应用的木
质素纤维素分离技术和设备。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于设计提供一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法及用途的技术方案，其简化了种植业固体废弃物分离处理方法，提高了效率，分离处理种植业固体废弃物时不产生废气、废水和固体废弃物，不污染环境，为后续的肥料化和能源化等利用提供了便利。
[0007]所述的一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法，其特征在于包括以下步骤：1）选用螺旋堆压搅融机、高频振动筛，备用；所述螺旋堆压搅融机具有锯齿刀直立螺旋绞龙；2）启动螺旋堆压搅融机，加入20%-90%含水量的种植业固体废弃物，持续搅融5-60分钟，种植业固体废弃物表现为0.1-10厘米混合物；3）启动高频振动筛，步骤2）制得的种植业固体废弃物混合物经高频振动筛，设置1-20毫米筛孔径，将种植业固体废弃物混合物进行分离；高频振动筛底部筛选出长度小于筛孔的微小组分，高频振动筛上部筛选出长度大于筛孔的粗组分。
[0008]所述的一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法，其特征在于步骤1）中：具有锯齿刀直立螺旋绞龙的锯齿刀安装间距为1-50厘米，优选10-30厘米，更优选15-25厘米，最优选18-22厘米。
[0009]所述的一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法，其特征在于步骤1）中：具有锯齿刀直立螺旋绞龙的齿深为0.2-4厘米，优选0.5-3厘米，更优选1-2.5厘米，最优选1.5-2厘米。
[0010]所述的一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法，其特征在于步骤2）中：所述种植业固体废弃物包括粮食作物、油料作物、蔬菜作物、药用作物、糖料作物在种植、收割、交易、加工利用和食用过程中产生的源自作物本身的固体废物，所述粮食作物包括水稻、玉米、高粱、豆类、薯类、青稞、蚕豆、小麦，所述油料作物包括油菜、蔓青、大芥、花生、胡麻、工业工业大麻、向日葵，所述蔬菜作物包括芹菜、蒜、葱、菜瓜、菊芋、刀豆、芫荽、辣椒、黄瓜、西红柿、香菜，所述药用作物包括人参、当归、薄荷、艾蒿，所述糖料作物包括甘蔗、甜菜。
[0011]所述的一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法，其特征在于步骤2）中：种植业固体废弃物的含水量为30%-80%，优选40%-70%，更优选50%-60%。
[0012]所述的一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法，其特征在于步骤2）中：持续搅融时间为10-50分钟，优选20-40分钟，更优选25-35分钟。
[0013]所述的一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法，其特征在于步骤2）中：种植业固体废弃物表现为0.5-8厘米混合物；优选为1-7厘米混合物，更优选为2-6厘米混合物，最优选为3-5厘米混合物。
[0014]所述的一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法，其特征在于步骤3）中：高频振动筛的筛孔径为2-18毫米，优选为4-16毫米，更优选为6-14毫米，最优选为8-10毫米。
[0015]所述的一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法分离出的微小组分在制备肥料、育秧基质、土壤改良剂制剂中的应用，分离出的粗组分在制备生物质燃料、燃烧供能
原料中的应用。所述的微小组分为富含养分但热值低的种植业固体废弃物叶片叶肉细胞和茎秆髓芯薄壁细胞，用以生产农作物种植需要的肥料、育秧基质和土壤改良剂等；所述的粗组分为富含高热值木质纤维素但养分含量低的种植业固体废弃物皮和节及叶脉，用以生产生物质燃料，燃烧供能。
[0016]所述的种植业物固体废弃物，是指农作物在种植、收割、交易、加工利用和食用等过程中产生的源自作物本身的固体废物，主要包括作物秸秆及蔬菜、瓜果等加工后的残渣等。据估计，地球上每年光合作用生产的生物质约1500亿t，其中11%(约160亿t)来自于种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法，其特征在于包括以下步骤：1）选用螺旋堆压搅融机、高频振动筛，备用；所述螺旋堆压搅融机具有锯齿刀直立螺旋绞龙；2）启动螺旋堆压搅融机，加入20%-90%含水量的种植业固体废弃物，持续搅融5-60分钟，种植业固体废弃物表现为0.1-10厘米混合物；3）启动高频振动筛，步骤2）制得的种植业固体废弃物混合物经高频振动筛，设置1-20毫米筛孔径，将种植业固体废弃物混合物进行分离；高频振动筛底部筛选出长度小于筛孔的微小组分，高频振动筛上部筛选出长度大于筛孔的粗组分。2.如权利要求1所述的一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法，其特征在于步骤1）中：具有锯齿刀直立螺旋绞龙的锯齿刀安装间距为1-50厘米，优选10-30厘米，更优选15-25厘米，最优选18-22厘米。3.如权利要求1所述的一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法，其特征在于步骤1）中：具有锯齿刀直立螺旋绞龙的齿深为0.2-4厘米，优选0.5-3厘米，更优选1-2.5厘米，最优选1.5-2厘米。4.如权利要求1所述的一种种植业固体废弃物的木质纤维素分离方法，其特征在于步骤2）中：所述种植业固体废弃物包括粮食作物、油料作物、蔬菜作物、药用作物、糖料作物在种植、收割、交易、加工利用和食用过程中产生的源自作物本身的固体废物，所述粮食作物包括水稻、玉米、...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶淑珍，王艳丽，曾凡荣，张震，欧阳由男，秦叶波，闵佳鑫，蒋玉根，刘法谋，
申请(专利权)人：浙江省农业科学院，
类型：发明
国别省市：