一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤以及該蜂窩煤的制備方法。該蜂窩煤由以下重量百分比的組分組成：20%-50%的發(fā)酵成熟的牛糞及50%-80%煤粉。該蜂窩煤的制備方法包括：（1）向牛糞中添加一定量的發(fā)酵菌及稻殼粉發(fā)酵成為發(fā)酵成熟的牛糞；（2）混合成型：將發(fā)酵成熟的牛糞與煤粉混合、粉碎、再攪拌混合均勻，混勻時可選地加入水，壓制成型。本發(fā)明提供了一種全新的采用發(fā)酵后的牛糞與煤粉混合制備的蜂窩煤，沒有臭味，可接受度高，不需要額外加入碎草或秸稈，節(jié)省成本并且更易定型，該蜂窩煤的制備時間短，制備過程并不復雜，易于推廣。本發(fā)明：1）能大大降低養(yǎng)牛場污染問題；2）能解決燃料短缺的問題；3）探索能源利用模式。
【專利說明】一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蜂窩煤，尤其是一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤以及該蜂窩煤的制備方法?！颈尘凹夹g】
[0002]我國是世界畜牧業(yè)生產(chǎn)大國，也是飼養(yǎng)牛最多的國家之一。隨著畜牧業(yè)生產(chǎn)集約化程度提高，養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量排泄物和廢棄物激增，造成環(huán)境污染。而同時，我國又是一個煤資源十分緊張的國家，開發(fā)可再生能源一直是一個非常有價值的課題以及努力的方向。據(jù)估算，我國畜禽糞便資源總量約26X10t，相當于1.12X10t的標準煤。
[0003]近年來，面對牛糞對環(huán)境污染的問題，人們嘗試進行牛糞制作肥料以及煤炭的研究。目前，關于牛糞制作煤炭的研究，還停留在直接利用牛糞與煤炭機械混合的階段，這種方法制作的煤炭，一方面，由于牛糞的含水量高，常常需要額外添加碎草或者秸桿等，這樣制作的煤炭燃燒值低且不易成型，或者需要將牛糞緩慢地自然風干，而由于新鮮牛糞含水量高，故風干需時較長，風干過程容易滋生蚊蠅等，污染環(huán)境，臭氣熏天；另一方面，未經(jīng)處理的牛糞有難以忍受的臭味，制作的煤炭以及煤炭燃燒過程中也具有難聞的臭味，不易被使用者接受。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤，該蜂窩煤沒有臭味，容易成型。
[0005]本發(fā)明的另一目的是提供一種上述蜂窩煤的制備方法。
[0006]本發(fā)明的具體技術方案為:
一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤，由以下重量百分比的組分組成:20%-50%發(fā)酵成熟的牛糞及50%-80%煤粉。
[0007]優(yōu)選的一種蜂窩煤，由以下重量百分比的組分組成:40%發(fā)酵成熟的牛糞以及60%煤粉。
[0008]進一步優(yōu)選的，上述蜂窩煤中包含的發(fā)酵成熟的牛糞是以牛糞為重量百分數(shù)計，通過向牛糞中添加0.01%-0.02%的發(fā)酵菌、0.5%-1%的稻殼粉，堆積，間隔一定時間翻堆，發(fā)酵，直至牛糞顏色為棕黑色、質(zhì)地松軟、無臭味即制得該發(fā)酵成熟的牛糞，發(fā)酵時間視當時的環(huán)境溫度而定，通常情況下為15-20天，冬天的發(fā)酵時間較長，而夏天的發(fā)酵時間較短。
[0009]進一步優(yōu)選的，上述牛糞為肉牛糞。
[0010]上述蜂窩煤的制備方法包括以下步驟:
(1)發(fā)酵:以牛糞為重量百分數(shù)計，向牛糞中添加0.01%-0.02%的發(fā)酵菌、0.5%-1%的稻殼粉，堆積，間隔一定時間翻堆，發(fā)酵至牛糞顏色為棕黑色、質(zhì)地松軟、無臭味即為發(fā)酵成熟的牛糞；發(fā)酵菌為市售豬、雞、鴨等畜禽類糞便常用的發(fā)酵菌劑；
(2)混合成型:將風干后的牛糞與煤粉混合、粉碎、攪拌混合均勻，壓制成型。[0011]優(yōu)選的，上述制備方法還包括將發(fā)酵成熟的牛糞于平地上自然風干，風干時間為5-7天，此時，發(fā)酵成熟的牛糞的含水量在30%左右。
[0012]優(yōu)選的，上述方法的步驟(I)中的發(fā)酵時間為15-20天，發(fā)酵時間視當時的環(huán)境溫度而定，冬天的發(fā)酵時間較長，而夏天的發(fā)酵時間較短，間隔2天翻堆一次，步驟(2)中的煤粉為無煙煤粉，風干后的牛糞與煤粉混合，通過粉碎機粉碎，再利用攪拌機攪拌混合均勻，為了使蜂窩煤更好地定型，在混勻時視情況可選擇地加入少量的水，壓制成型，再自然風干。
[0013]與牛糞或新鮮牛糞相比，發(fā)酵成熟的牛糞沒有牛糞本身的臭味，因此，本發(fā)明的蜂窩煤不具有傳統(tǒng)直接利用牛糞或風干牛糞制備的蜂窩煤的臭味，可接受度高。該發(fā)酵成熟后的牛糞較之新鮮牛糞，含水量大幅度降低，僅為35%-40%，因此，可以不經(jīng)風干，或者經(jīng)過短時間的風干后，即可用于制備蜂窩煤，不需要長時間風干或者加入碎草或秸桿，并且根據(jù)實際情況，為了更好地定型，有時還需要加入少量的水，在定型以后再自然風干讓其揮發(fā)。
[0014]本發(fā)明提供的一種全新的采用發(fā)酵后的牛糞與煤粉混合制備的蜂窩煤，沒有臭味，可接受度高，不需要額外加入碎草或秸桿，節(jié)省成本并且更易定型，與普通的蜂窩煤相t匕，重量更輕，燃燒后釋放的CO2和SO2值更低，更加環(huán)保，燃值增大，而熱值稍有降低，但是熱值與牛糞或半干牛糞與煤粉直接混合制作的蜂窩煤相當。該蜂窩煤的制備時間短，制備過程并不復雜，易于推廣。
[0015]本發(fā)明一方面能解決燃料短缺的問題，提高牛糞資源的利用率，大大降低養(yǎng)牛場污染問題，減少對環(huán)境的污染；另一方面將發(fā)酵牛糞開發(fā)為燃料，不僅養(yǎng)牛廠可進行出售，降低養(yǎng)殖場成本，促進養(yǎng)牛業(yè)的發(fā)展，還能解決燃料短缺的問題；此外，還可以替代價格昂貴的部分燃煤及減少常規(guī)燃煤的用量，提高能源利用結構，成為提高環(huán)境能源利用率的一個重要途徑，提供一種新的途徑將生物質(zhì)糞便開發(fā)成一種新能源，探索能源利用模式。
【具體實施方式】
[0016]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0017]本說明書(包括任何附加權利要求、摘要)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0018]實施例1:一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤
一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤，由以下重量百分比的組分組成:20%發(fā)酵成熟的牛糞以及80%煤粉。
[0019]實施例2:—種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤
一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤，由以下重量百分比的組分組成:30%發(fā)酵成熟的牛糞以及70%煤粉。
[0020]實施例3:—種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤
一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤，由以下重量百分比的組分組成:40%發(fā)酵成熟的肉牛糞和60%煤粉。
[0021]實施例4:一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤，由以下重量百分比的組分組成:50%發(fā)酵成熟的牛糞以及50%煤粉。
[0022]實施例5:實施例3的蜂窩煤的制備方法 制備方法包括以下步驟:
(O發(fā)酵:將收取的肉牛糞用斗車運送至一個高近一米的圍墻池子，依靠墻體堆積，以肉牛糞為重量百分數(shù)計，添加0.01%的市售“天陽”發(fā)酵菌劑(包含有纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶等)、0.5%重量百分比的稻殼粉，堆積成寬約2.0米、高約1.0米的園椎體，每隔2天翻堆一次，發(fā)酵時為冬天，環(huán)境溫度在5-10°C，發(fā)酵20天，最后糞便顏色為棕黑色、質(zhì)地松軟、無臭味即為發(fā)酵成熟；
(2)風干:將發(fā)酵成熟的牛糞在一平地上自然風干，風干時間為5-7天；
(3)混合成型:將風干后的牛糞運送至蜂窩煤廠，取無煙煤粉(發(fā)熱量約5500大卡)做原煤，將牛糞與原煤用鐵鍬初步混合，一起通過粉碎機進行粉碎，自動運送到攪拌機攪拌約10分鐘，使其充分混合均勻，為更好地使蜂窩煤成型，混勻時加入少量水，運用蜂窩煤成型設備，對混合均勻的牛糞與煤粉進行壓制，即得帶有發(fā)酵后牛糞的成型蜂窩煤。
[0023](4)篩選:對成型蜂窩煤進行初篩選，不合格的蜂窩煤返回設備中再進行壓制成型，最后將所有成型的蜂窩煤自然風干即可。
[0024]實施例6:效果比較試驗
1.試驗對象
本發(fā)明實施例1、2、3、4提供的蜂窩煤(分別為A、B、C、D組)以及不添加發(fā)酵牛糞而全部利用與實施例1-4中相同的煤粉制作的蜂窩煤(對照組)。
[0025]2、試驗指標及方法:
2.1、工業(yè)分析指標
采用GB/T212— 2001工業(yè)分析方法對蜂窩煤進行工業(yè)分析，然后分別按步驟測定其水分，灰分，揮發(fā)分，最后利用實驗數(shù)據(jù)計算出固定碳FC的含量。
[0026]2.2、燃燒熱指標
將各組的蜂窩煤破碎、研磨成直徑為IOmm質(zhì)量Ig左右，運用GR3500型氧彈式熱量儀測定熱值的方法測定各組蜂窩煤的燃燒熱，每個組樣測定五次，取其平均值。
[0027]2.3、環(huán)境效應指標
2.3.1 CO2指標測定方法
運用氣象色譜法測定二氧化碳的濃度，每組測五個樣，然后計算其平均數(shù)。
[0028]2.3.2 SO2指標測定方法
將各組取五個樣，按碘量法所要求的采樣標準分別對蜂窩煤燃燒后的煙氣進行采樣，運用碘量法測定所采煙氣中二氧化硫的濃度。
[0029]2.3.3重量測定方法
從各組蜂窩煤中取十個樣，運用電子稱分別稱出每個樣的重量，然后分別計算每組的平均值。
[0030]3、試驗結果及分析:
3.1工業(yè)分析:
經(jīng)過測定結果計算，各組蜂窩煤的工業(yè)分析指標如表1所示。[0031]表1各組蜂窩煤的工業(yè)分析指標(％)
【權利要求】
1.一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤，其特征在于，由以下重量百分比的組分組成:20%-50%發(fā)酵成熟的牛糞及50%-80%煤粉。
2.如權利要求1所述的一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤，其特征在于，由以下重量百分比的組分組成:40%發(fā)酵成熟的牛糞以及60%煤粉。
3.如權利要求1-2中任一權利要求所述的一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤，其特征在于，所述發(fā)酵成熟的牛糞是通過以牛糞為重量百分數(shù)計，向牛糞中添加0.01-0.02%的發(fā)酵菌、0.5-1%稻殼粉，堆積，間隔翻堆，發(fā)酵至牛糞顏色為棕黑色、質(zhì)地松軟、無臭味制得。
4.如權利要求3所述的一種利用發(fā)酵的牛糞制作的蜂窩煤，其特征在于，所述牛糞為肉牛幾。
5.一種制備如權利要求1-4中任一權利要求所述的蜂窩煤的方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)發(fā)酵:以牛糞為重量百分數(shù)計，向牛糞中添加以0.01-0.02%的發(fā)酵菌、0.5-1%的稻殼粉，堆積，間隔一定時間翻堆，發(fā)酵至牛糞顏色為棕黑色、質(zhì)地松軟、無臭味即為發(fā)酵成熟的牛糞； (2)混合成型:將發(fā)酵成熟的牛糞與煤粉混合、粉碎、再攪拌混合均勻，壓制成型，自然風干。
6.一種如權利要求5的制備蜂窩煤的方法，其特征在于，還包括在所述步驟(I)中將發(fā)酵成熟的牛糞自然風干，風干時間為5-7天。。
7.—種如權利要求5或6的制備蜂窩煤的方法，其特征在于，所述步驟(I)中的翻堆間隔為2天一次，所述步驟(2)中的煤粉為無煙煤粉，發(fā)酵成熟的牛糞與煤粉混合，通過粉碎機粉碎，再利用攪拌機攪拌混合均勻，混勻時可選地加入少量的水，壓制成型，自然風干。
【文檔編號】C10L5/04GK103468341SQ201310401072
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權日:2013年9月6日
【發(fā)明者】朱曲波, 曾仁權, 張毅, 劉琪, 張曦文, 謝思輝, 吳洪杰, 蔣欲平, 王丹丹, 吳維 申請人:朱曲波