利用禽畜養(yǎng)殖廢棄物制備的生物質(zhì)水煤漿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用禽畜養(yǎng)殖廢棄物制備的生物質(zhì)水煤漿，該生物質(zhì)水煤漿是將煤粉、畜禽養(yǎng)殖廢棄物、水混合均勻后，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至7?9制備而成，其中禽畜養(yǎng)殖廢棄物中固體物質(zhì)的質(zhì)量與煤粉中干基煤的質(zhì)量比為0.15?1.5:100。本發(fā)明以畜禽養(yǎng)殖廢棄物替代添加劑和部分煤，實(shí)現(xiàn)了禽畜養(yǎng)殖廢棄物的資源化利用，同時減少了制漿過程中煤和水的用量，具有成本低廉、工藝簡單且環(huán)保的特點(diǎn)，所得生物質(zhì)水煤漿的質(zhì)量百分濃度不小于60%，且粒度分布、粘度、pH值、穩(wěn)定性均符合工業(yè)要求。
【專利說明】利用禽畜養(yǎng)殖廢棄物制備的生物質(zhì)水煤漿

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水煤漿的制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用禽畜養(yǎng)殖廢棄物制備生物 質(zhì)水煤漿的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，我國由于畜禽養(yǎng)殖廢棄物集中排放而導(dǎo)致治理出現(xiàn)嚴(yán)重問題，傳統(tǒng)的堆 肥技術(shù)效率低下，季節(jié)性強(qiáng)，難以適應(yīng)大規(guī)模養(yǎng)殖要求。而環(huán)保要求逐年提高，使得畜禽養(yǎng) 殖與環(huán)境保護(hù)形成矛盾。因此，實(shí)現(xiàn)禽畜養(yǎng)殖廢棄物規(guī)?；?、資源化處理是發(fā)展趨勢。禽畜 養(yǎng)殖廢棄物屬于可再生資源，與之相反，煤炭資源是不可再生資源，因此，節(jié)約用煤，高效利 用煤是煤化工發(fā)展必然選擇，而增加生物質(zhì)資源利用率，降低煤炭資源的利用率，是實(shí)現(xiàn)可 持發(fā)展的重要一步。
[0003] 水煤漿具有油一樣的流動性，可以泵送、霧化和著火燃燒，其熱值相當(dāng)于油的一 半，可代替油（氣）在工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、工業(yè)窯路上燃用。典型的水煤漿是由60%? 70%煤、30%?40%水制備成的煤-水固液分散系。能滿足工業(yè)應(yīng)用的水煤漿不僅要有理 想的流動性、可燃性，還要有良好的穩(wěn)定性。影響水煤漿穩(wěn)定性的主要因素有煤的品種、煤 粉的粒度分布、化學(xué)添加劑、煤漿濃度、煤漿pH值和溫度等。干基畜禽糞便中揮發(fā)分高，水 份與煤相近，特別是灰分高，不利于氣化。其元素組成中，碳含量低于煤，而氫含量比煤高， 氣化時，有利于氫氣的生成；氧含量高，氣化時的氧耗相對較低，氮含量高于煤，氣化時易生 成氨，灰水系統(tǒng)的壓力較大。硫含量遠(yuǎn)低于煤，這對凈化及合成是非常有利的。水煤漿氣化 最大的特點(diǎn)是水與煤再加入適量的添加劑混合研磨，制成具有一定穩(wěn)定性的，具有一定流 動性的可輸送流體。因此，氣化所需的水分不是通過水蒸氣的方式提供，而是以常溫原水 或其它工段的回收水為原料，對水的要求較低，水中含有的有機(jī)物對制備水煤漿的影響較 少。而畜禽養(yǎng)殖廢棄物最大的特點(diǎn)是水分含量高，甚至是漿態(tài)物，這與水煤漿的物理性質(zhì)有 諸多相似之處，極有可能實(shí)現(xiàn)在制備水煤漿時，加入畜禽養(yǎng)殖廢棄物來替代添加劑，共同制 漿，形成一種生物質(zhì)水煤漿。但目前利用畜禽養(yǎng)殖廢棄物制備生物質(zhì)水煤漿的方法未見報(bào) 道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種利用禽畜養(yǎng)殖廢棄物制備的生物質(zhì)水 煤漿。
[0005] 解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該生物質(zhì)水煤漿是將煤粉、畜禽養(yǎng)殖廢 棄物、水混合均勻后，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至7?9制備而成，其中禽畜養(yǎng)殖廢棄物中固體 物質(zhì)的質(zhì)量與煤粉中干基煤的質(zhì)量比為〇. 15?1. 5:100,所得生物質(zhì)水煤漿的質(zhì)量百分濃 度不小于60%。
[0006] 上述的禽畜養(yǎng)殖廢棄物中固體物質(zhì)的質(zhì)量與煤粉中干基煤的質(zhì)量比優(yōu)選為 0? 5 ?1. 5:100。
[0007] 上述的生物質(zhì)水煤漿的粒度分布為< 14目100%、< 20目98%?100%、<40目 90%?98%、< 120 目 50%?60%、< 200 目 40%?50%、< 320 目 25%?40%，粘度低 于 1200mPa ? s。
[0008] 上述的畜禽養(yǎng)殖廢棄物具體是養(yǎng)豬場的養(yǎng)殖廢棄物、養(yǎng)雞場的養(yǎng)殖廢棄物、養(yǎng)鴨 場的養(yǎng)殖廢棄物、養(yǎng)牛場的養(yǎng)殖廢棄物等。
[0009] 本發(fā)明在制備水煤漿時，加入畜禽養(yǎng)殖廢棄物來替代添加劑和部分煤，共同制漿， 從而形成一種生物質(zhì)水煤漿。本發(fā)明畜禽養(yǎng)殖廢棄物不需要干燥，直接以懸浮物形式利用， 大大降低了畜禽養(yǎng)殖廢棄物再利用成本，同時畜禽養(yǎng)殖廢棄物中的固體物質(zhì)和水分均得到 了有效利用，減少了制漿過程中水的用量，進(jìn)一步降低了制漿成本。而且由于畜禽養(yǎng)殖廢棄 物本身含有氫、碳等元素，可以代替煤制備合成氣，從而降低了煤的消耗。畜禽養(yǎng)殖廢棄物 的加入量越大，生物質(zhì)水煤漿的穩(wěn)定性越好，從而更利于畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用。另 夕卜，本發(fā)明利用畜禽養(yǎng)殖廢棄物制備生物質(zhì)水煤漿，不需要改變現(xiàn)有裝置及工藝流程，進(jìn)一 步增強(qiáng)了工業(yè)化應(yīng)用前景。因此，本發(fā)明不僅能很好地解決禽畜養(yǎng)殖廢棄物資源化難題，又 能簡化禽畜養(yǎng)殖廢棄物處理與處置流程，同時降低了水煤漿的生產(chǎn)成本，所得水煤漿濃度 大、粘度低于1200mPa ? s、穩(wěn)定性好，完全符合工業(yè)要求。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于這些實(shí) 施例。
[0011] 實(shí)施例1
[0012] 將杭來灣煤（含水率為6. 9%)加入到制樣機(jī)中研磨，得到粒度分布為< 14目 100%、< 20 目 98. 93%、< 40 目 96. 75%、< 120 目 56. 70%、< 200 目 40. 20%、< 320 目 35. 43 %的煤粉。
[0013] 將200g煤粉（含水率為6. 9% )、8. 53g養(yǎng)豬場的養(yǎng)殖廢棄物（固體物質(zhì)的質(zhì)量 百分濃度為32. 76% )加入96. 30g水中，其中禽畜養(yǎng)殖廢棄物中固體物質(zhì)的質(zhì)量與煤粉中 干基煤的質(zhì)量比為1. 5:100,攪拌20分鐘，然后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)其pH值至9. 0(按照國標(biāo) GB/T18856. 7-2008利用pH計(jì)測定），得到生物質(zhì)水煤漿。按照國標(biāo)GB/T18856. 2-2008利 用DSH-50-5型水分快速測定儀（由上海越平科學(xué)儀器有限公司提供）測定生物質(zhì)水煤漿 的質(zhì)量百分濃度為62. 06%，按照國標(biāo)GB/T18856. 4-2008利用NDJ-5S型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)（由 上海越平科學(xué)儀器有限公司提供）測定生物質(zhì)水煤漿的粘度為1012. 2mPa ? s，粒度分布為 < 14 目 100%、< 20 目 99. 50%、< 40 目 97. 21%、< 120 目 58. 01%、< 200 目 41. 64%、 < 320目36. 66%，24小時析水率為0. 9%，放置24小時無硬沉淀產(chǎn)生。
[0014] 實(shí)施例2
[0015] 將200g實(shí)施例1研磨得到的煤粉（含水率為6. 9% )、2. 84g養(yǎng)豬場的養(yǎng)殖廢棄物 (固體物質(zhì)的質(zhì)量百分濃度為32. 76% )加入98. 98g水中，其中禽畜養(yǎng)殖廢棄物中固體物 質(zhì)的質(zhì)量與煤粉中干基煤的質(zhì)量比為〇. 5:100,攪拌20分鐘，然后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)其pH值 至8. 1 (按照國標(biāo)GB/T18856. 7-2008利用pH計(jì)測定），得到生物質(zhì)水煤漿。按照國標(biāo)GB/ T18856. 2-2008利用DSH-50-5型水分快速測定儀（由上海越平科學(xué)儀器有限公司提供）測 定生物質(zhì)水煤漿的質(zhì)量百分濃度為61. 97 %，按照國標(biāo)GB/T18856. 4-2008利用NDJ-5S型旋 轉(zhuǎn)粘度計(jì)（由上海越平科學(xué)儀器有限公司提供）測定生物質(zhì)水煤漿的粘度為442. OmPa *s， 粒度分布為< 14 目 100 %、< 20 目 99. 45%、< 40 目 96. 88%、< 120 目 57. 53 %、< 200 目41. 14%、< 320目36. 16%，24小時析水率為2. 9%，放置24小時無硬沉淀產(chǎn)生。
[0016] 實(shí)施例3
[0017] 將200g實(shí)施例1研磨得到的煤粉（含水率為6. 9% )、5. 68g養(yǎng)豬場的養(yǎng)殖廢棄物 (固體物質(zhì)的質(zhì)量百分濃度為32. 76% )加入97. 64g水中，其中禽畜養(yǎng)殖廢棄物中固體物 質(zhì)的質(zhì)量與煤粉中干基煤的質(zhì)量比為1. 〇: 100,攪拌20分鐘，然后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)其pH值 至8. 6 (按照國標(biāo)GB/T18856. 7-2008利用pH計(jì)測定），得到生物質(zhì)水煤漿。按照國標(biāo)GB/ T18856. 2-2008利用DSH-50-5型水分快速測定儀（由上海越平科學(xué)儀器有限公司提供）測 定生物質(zhì)水煤漿的質(zhì)量百分濃度為62. 32 %，按照國標(biāo)GB/T18856. 4-2008利用NDJ-5S型旋 轉(zhuǎn)粘度計(jì)（由上海越平科學(xué)儀器有限公司提供）測定生物質(zhì)水煤漿的粘度為814. 4mPa *s， 粒度分布為< 14 目 100%、< 20 目 99. 48%、< 40 目 97. 01 %、< 120 目 57. 81 %、< 200 目41.34%、< 320目36. 46%，24小時析水率為1.2%，放置24小時無硬沉淀產(chǎn)生。
[0018] 實(shí)施例4
[0019] 將200g實(shí)施例1研磨得到的煤粉（含水率為6. 9% )、0? 85g養(yǎng)豬場的養(yǎng)殖廢棄物 (固體物質(zhì)的質(zhì)量百分濃度為32. 76% )加入99. 92g水中，其中禽畜養(yǎng)殖廢棄物中固體物 質(zhì)的質(zhì)量與煤粉中干基煤的質(zhì)量比為〇. 15:100,攪拌20分鐘，然后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)其pH值 至9. 0 (按照國標(biāo)GB/T18856. 7-2008利用pH計(jì)測定），得到生物質(zhì)水煤漿。按照國標(biāo)GB/ T18856. 2-2008利用DSH-50-5型水分快速測定儀（由上海越平科學(xué)儀器有限公司提供）測 定生物質(zhì)水煤漿的質(zhì)量百分濃度為61. 89 %，按照國標(biāo)GB/T18856. 4-2008利用NDJ-5S型旋 轉(zhuǎn)粘度計(jì)（由上海越平科學(xué)儀器有限公司提供）測定生物質(zhì)水煤漿的粘度為891. 8mPa *s， 粒度分布為< 14 目 100%、< 20 目 99. 03%、< 40 目 96. 92%、< 120 目 57. 01 %、< 200 目40. 89%、< 320目35. 74%，24小時析水率為3. 8%，放置24小時無硬沉淀產(chǎn)生。
[0020] 以上實(shí)施例中養(yǎng)豬場的養(yǎng)殖廢棄物也可用養(yǎng)雞場的養(yǎng)殖廢棄物、養(yǎng)鴨場的養(yǎng)殖廢 棄物、養(yǎng)牛場的養(yǎng)殖廢棄物等替換或混合使用。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用禽畜養(yǎng)殖廢棄物制備的生物質(zhì)水煤漿，其特征在于：該生物質(zhì)水煤漿是將 煤粉、畜禽養(yǎng)殖廢棄物、水混合均勻后，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值至7?9制備而成，其中禽畜 養(yǎng)殖廢棄物中固體物質(zhì)的質(zhì)量與煤粉中干基煤的質(zhì)量比為〇. 15?1. 5:100,所得生物質(zhì)水 煤漿的質(zhì)量百分濃度不小于60%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)水煤漿，其特征在于：所述的禽畜養(yǎng)殖廢棄物中固體 物質(zhì)的質(zhì)量與煤粉中干基煤的質(zhì)量比為〇. 5?1. 5:100。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物質(zhì)水煤漿，其特征在于：所述的生物質(zhì)水煤漿的粒 度分布為 < 14 目 100 %、< 20 目 98 % ?100 %、< 40 目 90 % ?98 %、< 120 目 50 % ? 60%、< 200 目 40%?50%、< 320 目 25%?40%，粘度低于 1200mPa ? s。
【文檔編號】C10L1/32GK104212504SQ201410436532
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】孫平, 張?jiān)? 黃曄, 李學(xué)坤, 楊菊香, 薛敏, 朱奕璇 申請人:西安文理學(xué)院, 榆林市天潤化工有限公司