本發(fā)明涉及一種復(fù)合生物質(zhì)燃料的制備方法，屬于生物質(zhì)燃料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

生物質(zhì)燃料是指將生物質(zhì)材料燃燒作為燃料，一般主要是農(nóng)林廢棄物（如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠等），主要區(qū)別于化石燃料。在目前的國(guó)家政策和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中，直接燃燒生物質(zhì)屬于高污染燃料，只在農(nóng)村的大灶中使用，不允許在城市中使用。生物質(zhì)燃料的應(yīng)用，實(shí)際主要是生物質(zhì)成型燃料，是將農(nóng)林廢物作為原材料，經(jīng)過(guò)粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝，制成各種成型（如塊狀、顆粒狀等）的，可直接燃燒的一種新型清潔燃料。

目前以稻殼、秸稈、棉桿、菌渣為單一原料生產(chǎn)的生物質(zhì)固體成型燃料，熱值不高，在燃燒過(guò)程中容易燃燒不充分、結(jié)渣，灰渣多，燃燒所產(chǎn)生的煙氣嚴(yán)重腐蝕燃燒設(shè)備，燃料利用率和燃料效率不高，難以達(dá)到城市環(huán)保低碳的要求。

生物質(zhì)燃料與煤的一個(gè)顯著不同還在于生物質(zhì)中的氯含量高，氯在生物質(zhì)燃燒過(guò)程中的揮發(fā)及其與鍋爐受熱面的反應(yīng)會(huì)引起鍋爐的腐蝕。當(dāng)生物質(zhì)燃料含氯高(如稻草)時(shí)，將使壁溫高于400℃的受熱面發(fā)生高溫氯腐蝕。生物質(zhì)燃料鍋爐的高溫氯腐蝕比燃煤鍋爐嚴(yán)重得多，應(yīng)予以足夠重視。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)目前現(xiàn)有的生物質(zhì)燃料熱值不高，在燃燒過(guò)程中燃燒不充分，產(chǎn)生大量的灰渣，同時(shí)其氯含量高，易腐蝕煤鍋爐，縮短了其使用壽命的問(wèn)題，本發(fā)明首先將污泥與氧化鈣進(jìn)行混合曝氣，并同時(shí)添加過(guò)硫酸鈉溶液，得到污泥混合物，再對(duì)其進(jìn)行發(fā)酵并與氧化鈣等物質(zhì)進(jìn)行混合靜置，收集上清液，接著將金錢(qián)草和茯苓等物質(zhì)進(jìn)行混合粉碎，并加入去離子水，過(guò)濾得到濾液和濾渣，然后將牛糞、秸稈、上清液和濾渣進(jìn)行通風(fēng)堆肥，并在每次翻堆的同時(shí)淋灑上清液和濾液，最后將堆肥物與硝酸鉀等混合攪拌干燥即可得到復(fù)合生物質(zhì)燃料。本發(fā)明制備的復(fù)合生物質(zhì)燃料。本發(fā)明制備的復(fù)合生物質(zhì)燃料熱值高，燃燒充分，不會(huì)殘留灰渣等廢棄物，同時(shí)含氯量低，不易腐蝕鍋爐，延長(zhǎng)了鍋爐的使用壽命。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）取1～3kg含水量為80～90%的污泥加入到處理池中，并加入10～20g氧化鈣，攪拌30～40min，然后從污泥底部開(kāi)始曝氣，曝氣6～8h后，再加入100～200mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%過(guò)硫酸鈉溶液，繼續(xù)曝氣10～12h，得污泥混合物，并將其置于發(fā)酵罐中，在30～40℃下發(fā)酵3～5天后，再加入10～20g氧化鈣，攪拌3～4h，再加入3～5g十二水合硫酸鋁鉀，靜置30～40min，去除下層泥沙，收集上清液，備用；

（2）依次稱(chēng)取10～20g金錢(qián)草、8～12g茯苓和6～10g五味子，并置于粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過(guò)100～200目篩，得到混合粉末，將混合粉末加入到燒杯中，并加入700～800mL去離子水，將其進(jìn)行加熱至沸騰，保溫1～2h，然后自然冷卻至室溫，過(guò)濾，分別收集濾液和濾渣；

（3）依次稱(chēng)取1～2kg牛糞、600～800g秸稈和400～500g枯樹(shù)枝置于粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過(guò)100～200目篩，得到混合物，將混合物置于攪拌機(jī)中，再加入100～200mL步驟（1）備用的上清液和上述濾渣，在5000～6000r/min下攪拌30～40min，攪拌完成后，將其置于搪瓷方盤(pán)中，并進(jìn)行通風(fēng)堆肥10～20天，每隔2～3天進(jìn)行一次翻堆，每次翻堆的同時(shí)將100～200mL步驟（1）備用的上清液和100～200mL上述濾液淋灑到堆肥上；

（4）通風(fēng)堆肥結(jié)束后，將堆肥物加入到攪拌機(jī)中，并同時(shí)向攪拌機(jī)中加入2～4g硝酸鉀、3～5g碳酸鈣，在5000～6000r/min下攪拌10～20min后，再將攪拌混合物置于95～100℃干燥箱中干燥至其含水率為20～30%，然后將其自然冷卻至室溫后，放入擠壓機(jī)中擠壓成塊，即可得到復(fù)合生物質(zhì)燃料。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：將上述制備的復(fù)合生物質(zhì)燃料投放至窯爐中進(jìn)行燃燒，并控制窯爐的通風(fēng)速率為1.5～2.5m/s，燃燒溫度為950～1050℃，待燃燒結(jié)束后，與同等的量投放其他生物質(zhì)燃料燃燒相比，其燃燒值達(dá)到22.52MJ/kg以上，燃燒時(shí)間延長(zhǎng)1～2h，同時(shí)檢測(cè)其含氯量低于0.65％。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明制備的復(fù)合生物質(zhì)燃料熱值高，其燃燒值達(dá)到22.52MJ/kg以上，使其燃燒充分，不易產(chǎn)生灰渣等廢棄物；

（2）本發(fā)明制備的復(fù)合生物質(zhì)燃料其含氯值低，含氯量低于0.65％，延長(zhǎng)了爐體的使用壽命；

（3）本發(fā)明制備的復(fù)合生物質(zhì)燃料在燃燒過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生有害氣體，保護(hù)了環(huán)境。

具體實(shí)施方式

首先取1～3kg含水量為80～90%的污泥加入到處理池中，并加入10～20g氧化鈣，攪拌30～40min，然后從污泥底部開(kāi)始曝氣，曝氣6～8h后，再加入100～200mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%過(guò)硫酸鈉溶液，繼續(xù)曝氣10～12h，得污泥混合物，并將其置于發(fā)酵罐中，在30～40℃下發(fā)酵3～5天后，再加入10～20g氧化鈣，攪拌3～4h，再加入3～5g十二水合硫酸鋁鉀，靜置30～40min，去除下層泥沙，收集上清液，備用；依次稱(chēng)取10～20g金錢(qián)草、8～12g茯苓和6～10g五味子，并置于粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過(guò)100～200目篩，得到混合粉末，將混合粉末加入到燒杯中，并加入700～800mL去離子水，將其進(jìn)行加熱至沸騰，保溫1～2h，然后自然冷卻至室溫，過(guò)濾，分別收集濾液和濾渣；依次稱(chēng)取1～2kg牛糞、600～800g秸稈和400～500g枯樹(shù)枝置于粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過(guò)100～200目篩，得到混合物，將混合物置于攪拌機(jī)中，再加入100～200mL備用的上清液和上述濾渣，在5000～6000r/min下攪拌30～40min，攪拌完成后，將其置于搪瓷方盤(pán)中，并進(jìn)行通風(fēng)堆肥10～20天，每隔2～3天進(jìn)行一次翻堆，每次翻堆的同時(shí)將100～200mL備用的上清液和100～200mL上述濾液淋灑到堆肥上；通風(fēng)堆肥結(jié)束后，將堆肥物加入到攪拌機(jī)中，并同時(shí)向攪拌機(jī)中加入2～4g硝酸鉀、3～5g碳酸鈣，在5000～6000r/min下攪拌10～20min后，再將攪拌混合物置于95～100℃干燥箱中干燥至其含水率為20～30%，然后將其自然冷卻至室溫后，放入擠壓機(jī)中擠壓成塊，即可得到復(fù)合生物質(zhì)燃料。

實(shí)例1

首先取3kg含水量為90%的污泥加入到處理池中，并加入20g氧化鈣，攪拌40min，然后從污泥底部開(kāi)始曝氣，曝氣8h后，再加入200mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%過(guò)硫酸鈉溶液，繼續(xù)曝氣12h，得污泥混合物，并將其置于發(fā)酵罐中，在40℃下發(fā)酵5天后，再加入20g氧化鈣，攪拌4h，再加入5g十二水合硫酸鋁鉀，靜置40min，去除下層泥沙，收集上清液，備用；依次稱(chēng)取20g金錢(qián)草、12g茯苓和10g五味子，并置于粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過(guò)200目篩，得到混合粉末，將混合粉末加入到燒杯中，并加入800mL去離子水，將其進(jìn)行加熱至沸騰，保溫2h，然后自然冷卻至室溫，過(guò)濾，分別收集濾液和濾渣；依次稱(chēng)取2kg牛糞、800g秸稈和500g枯樹(shù)枝置于粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過(guò)200目篩，得到混合物，將混合物置于攪拌機(jī)中，再加入200mL備用的上清液和上述濾渣，在6000r/min下攪拌40min，攪拌完成后，將其置于搪瓷方盤(pán)中，并進(jìn)行通風(fēng)堆肥20天，每隔3天進(jìn)行一次翻堆，每次翻堆的同時(shí)將200mL備用的上清液和100mL上述濾液淋灑到堆肥上；通風(fēng)堆肥結(jié)束后，將堆肥物加入到攪拌機(jī)中，并同時(shí)向攪拌機(jī)中加入4g硝酸鉀、5g碳酸鈣，在6000r/min下攪拌20min后，再將攪拌混合物置于100℃干燥箱中干燥至其含水率為30%，然后將其自然冷卻至室溫后，放入擠壓機(jī)中擠壓成塊，即可得到復(fù)合生物質(zhì)燃料。

將上述制備的復(fù)合生物質(zhì)燃料投放至窯爐中進(jìn)行燃燒，并控制窯爐的通風(fēng)速率為2.5m/s，燃燒溫度為1050℃，待燃燒結(jié)束后，與同等的量投放其他生物質(zhì)燃料燃燒相比，其燃燒值達(dá)到22.62MJ/kg，燃燒時(shí)間延長(zhǎng)1h，同時(shí)檢測(cè)其含氯量為0.64％。

實(shí)例2

首先取1kg含水量為80%的污泥加入到處理池中，并加入10g氧化鈣，攪拌30min，然后從污泥底部開(kāi)始曝氣，曝氣6h后，再加入100mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%過(guò)硫酸鈉溶液，繼續(xù)曝氣10h，得污泥混合物，并將其置于發(fā)酵罐中，在30℃下發(fā)酵3天后，再加入10g氧化鈣，攪拌3h，再加入3g十二水合硫酸鋁鉀，靜置30min，去除下層泥沙，收集上清液，備用；依次稱(chēng)取10g金錢(qián)草、8g茯苓和6g五味子，并置于粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩，得到混合粉末，將混合粉末加入到燒杯中，并加入700mL去離子水，將其進(jìn)行加熱至沸騰，保溫1h，然后自然冷卻至室溫，過(guò)濾，分別收集濾液和濾渣；依次稱(chēng)取1kg牛糞、600g秸稈和400g枯樹(shù)枝置于粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩，得到混合物，將混合物置于攪拌機(jī)中，再加入100mL備用的上清液和上述濾渣，在5000r/min下攪拌30min，攪拌完成后，將其置于搪瓷方盤(pán)中，并進(jìn)行通風(fēng)堆肥10天，每隔2天進(jìn)行一次翻堆，每次翻堆的同時(shí)將100mL備用的上清液和200mL上述濾液淋灑到堆肥上；通風(fēng)堆肥結(jié)束后，將堆肥物加入到攪拌機(jī)中，并同時(shí)向攪拌機(jī)中加入3g硝酸鉀、4g碳酸鈣，在5000r/min下攪拌10min后，再將攪拌混合物置于95℃干燥箱中干燥至其含水率為20%，然后將其自然冷卻至室溫后，放入擠壓機(jī)中擠壓成塊，即可得到復(fù)合生物質(zhì)燃料。

將上述制備的復(fù)合生物質(zhì)燃料投放至窯爐中進(jìn)行燃燒，并控制窯爐的通風(fēng)速率為1.5m/s，燃燒溫度為950℃，待燃燒結(jié)束后，與同等的量投放其他生物質(zhì)燃料燃燒相比，其燃燒值達(dá)到22.58MJ/kg，燃燒時(shí)間時(shí)間延長(zhǎng)1h，同時(shí)檢測(cè)其含氯量為0.63％。

實(shí)例3

首先取2kg含水量為85%的污泥加入到處理池中，并加入15g氧化鈣，攪拌35min，然后從污泥底部開(kāi)始曝氣，曝氣7h后，再加入150mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%過(guò)硫酸鈉溶液，繼續(xù)曝氣11h，得污泥混合物，并將其置于發(fā)酵罐中，在35℃下發(fā)酵4天后，再加入15g氧化鈣，攪拌3h，再加入4g十二水合硫酸鋁鉀，靜置35min，去除下層泥沙，收集上清液，備用；依次稱(chēng)取15g金錢(qián)草、10g茯苓和8g五味子，并置于粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過(guò)150目篩，得到混合粉末，將混合粉末加入到燒杯中，并加入750mL去離子水，將其進(jìn)行加熱至沸騰，保溫1h，然后自然冷卻至室溫，過(guò)濾，分別收集濾液和濾渣；依次稱(chēng)取1kg牛糞、700g秸稈和450g枯樹(shù)枝置于粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過(guò)150目篩，得到混合物，將混合物置于攪拌機(jī)中，再加入150mL備用的上清液和上述濾渣，在5200r/min下攪拌35min，攪拌完成后，將其置于搪瓷方盤(pán)中，并進(jìn)行通風(fēng)堆肥15天，每隔2天進(jìn)行一次翻堆，每次翻堆的同時(shí)將150mL備用的上清液和150mL上述濾液淋灑到堆肥上；通風(fēng)堆肥結(jié)束后，將堆肥物加入到攪拌機(jī)中，并同時(shí)向攪拌機(jī)中加入2g硝酸鉀、3g碳酸鈣，在5200r/min下攪拌15min后，再將攪拌混合物置于97℃干燥箱中干燥至其含水率為25%，然后將其自然冷卻至室溫后，放入擠壓機(jī)中擠壓成塊，即可得到復(fù)合生物質(zhì)燃料。將上述制備的復(fù)合生物質(zhì)燃料投放至窯爐中進(jìn)行燃燒，并控制窯爐的通風(fēng)速率為2.0m/s，燃燒溫度為1000℃，待燃燒結(jié)束后，與同等的量投放其他生物質(zhì)燃料燃燒相比，其燃燒值達(dá)到23.52MJ/kg，燃燒時(shí)間延長(zhǎng)1.5h，同時(shí)檢測(cè)其含氯量為0.54％。