申请日2015.10.19
公开(公告)日2016.01.13
IPC分类号B01J20/20; B01J20/30; C02F1/28; C02F9/02; C05F11/00
摘要
本发明公开了一种利用农作物秸秆灰渣净化废水的方法，通过有偿收集农作物秸秆后，把农作物秸秆集中起来，用秸秆粉碎机对农作物秸秆进行粉碎，以使之燃烧时能够充分燃烧。粉碎后，用压缩机对秸秆粉碎物进行压缩成型，这样可以减少储存空间，便于运输，存放，在燃烧时有助于添料。将压缩成型的农作物秸秆在焚烧炉中进行焚烧，焚烧温度控制在600℃～1000℃，焚烧产生的热量可以通过其他途径进行利用，如进行发电或者居民供暖，以使农作物秸秆中的太阳能得到充分的利用，焚烧后，收集得到的灰渣。
权利要求书
1.一种利用农作物秸秆灰渣净化废水的方法，包括：农作物秸秆(麦秸秆、稻草、大豆秸秆、玉米杆等)、秸秆粉碎机、压缩机、焚烧炉、其特征在于，收集的农作物秸秆通过秸秆粉碎机粉碎。
2.根据权利要求1所述的一种利用农作物秸秆灰渣净化废水的方法，其特征在于，粉碎后的农作物秸秆压缩成型，在焚烧炉中燃烧后等到秸秆灰渣。
3.根据权利要求1所述的一种利用农作物秸秆灰渣净化废水的方法，其特征在于，焚烧燃烧的热量可以供给发电和居民供暖设备。
4.根据权利要求1所述的一种利用农作物秸秆灰渣净化废水的方法，其特征在于，焚烧温度控制在600℃～1000℃。
5.一种利用权利要求1-4之一的秸秆处理后的废料作为农作物肥料的应用，其特征在于经过重金属过滤后，残渣发酵后得到有机环保肥料。
说明书
一种利用农作物秸秆灰渣净化废水的方法
技术领域
本发明涉及生物质材料运用以及废水治理领域，特别涉及一种利用农作物秸秆灰渣净化废水的方法。
背景技术
我国是秸秆生产大国.每年可生产农作物秸秆6亿多吨旧.而传统农业和简单再生产对秸秆的利用仅仅是烧火做饭、饲养牲畜、盖房、取暖和肥田等，随着现代农业和现代加工技术的发展.开始用于工业燃料和饲料等方面。但是。秸秆作为农村主要生活能源还将持续相当长一段时间。因此，充分认识我国农村秸秆作为能源的消费现状并给出预测，对于我国农村发展有非常重要的意义。
目前秸秆作为能源的利用技术存在以下三个主要发展方向：秸秆固化、秸秆液化、秸秆气化。
1、利用农作物秸秆制取酒精或轻质燃油的技术。国外很多国家在这方面开展了大量研究，巴西在可再生物质资源生产酒精方面处于世界先进行列。
2、农作物气化技术。美国研究出秸秆两步发酵工艺，大大提高了沼气发酵装置的产气率。欧盟各国建立了600多座大中型沼气工程.其中绝大多数可用于秸秆产生沼气。
3、秸秆等生物质致密成型和炭化技术。美国建有9个生产能力为250t/天的生产厂。另有16个州兴建了日产量为300t的树皮成型燃料加工厂。意大利、丹麦、法国、德国、瑞典、瑞士等欧洲国家建有生物质颗粒燃料厂30多家。机械冲压式成型燃料厂40余家。我国在该领域也开展了大量的研究，但推广过程并不顺利。主要表现在利用技术还不成熟，成本过高。无法在农村地区大范围推广。如果未来有关秸秆利用技术取得重大进展.我国农村秸秆消费必将大幅提高。
一般农作物秸秆都具有疏松、密度小、单位体积大、热值低等缺点，作为燃料用于发电需独立的运输、储存、切碎、输送设备，这也是目前国内已建或在建的多家秸秆发电厂都需要引进国外专用设备的原因。现有燃煤发电锅炉用不上、一次性投资大是其制约因素。秸秆成型技术不仅能有效地解决这一问题，而且能有效地改变秸秆的燃烧特点。秸秆成型技术是指在一定条件下，将松散细碎的秸秆挤压成质地致密、形状规则的成型燃料。能量密度与中质煤相当。相比于散碎状秸秆，经压缩成型后的秸秆成型燃料，燃烧特性生明显改善，挥发少，黑烟少，火力持久，炉膛温度高;可直接利用电厂输煤、给煤设备，无需双燃料供应系统;耐储存，运输、使用方便。秸秆成型燃料燃烧速度比煤快，灰尘及其他指标的排放都比煤低。丹麦已经建造了在同一炉体中燃烧煤、油、天然气和秸秆颗粒的多燃料方式发电厂。我国在成型秸秆燃料开发方面已有一定的研究基础，但大型的工业化的秸秆成型燃料生产技术和设备，以及在现有燃煤电厂中以秸秆成型燃料代替燃煤发电的使用技术方面还是空白。成型燃料有颗粒状和棒状两大类。根据成型主要工艺特征的差别，国内外生产生物质压缩燃料的工艺大致可划分为湿压(冷压)成型、热压成型、炭化成型等3种。按成型加压的方法不同来区分，技术较为成熟、应用较多的成型燃料加工机有辊模挤压式(包括环模式和平模式)、活塞冲压式(包括机械式、液压式)、螺旋挤压式等，其中辊模挤压式成型采用的是湿压(冷压)成型工艺，活塞冲压式、螺旋挤压式成型机都采用热压成型工艺。
小造纸厂引起淮河流域的污染、秸秆焚烧导致航班的延误和高速公路的关闭等现象引起人们对作物秸秆资源利用的广泛关注。作物秸秆作为农业重要的副产品，既是农业及下游产业的重要资源，又有成为农村生态环境污染源的可能。它在农业生产环境中扮演主体和客体双重角色。在种植业生产过程中作为重要的农副产品;在农业生态系统中，既是农业生态系统的重要组成，又是农业生态系统能流物流的重要环节;在农业及相关产业中，它是农业下游产业的重要物质资源。但随着农业科技水平的不断提高，农业迅猛发展，作物秸秆从品种和产量上发生质的变化，而秸秆利用技术滞后，过剩秸秆正在成为农业生态环境中的非点源污染源。
长期以来，把作物秸秆界定为农业附属产品，导致对作物秸秆资源研究存在一定的局限性，主要表现在对作物秸秆资源估算的不全面性。从畜牧业家畜利用方面的估算或缺了家畜不可利用部分;而生态环境保护方面的估算只是从特殊环境污染现象分析，同样缺乏对作物秸秆类型的全面性，并有局部放大的可能。
由于不同地区气候条件、社会文化、传统习惯的不同，各地区的作物秸秆结构组成有所不同。在地处热带、亚热带的江南，大米是当地群众传统饮食的主要食品，水稻成为该地区最重要的作物品种;地处温带的我国北方地区，小麦、玉米是当地种植的主要作物;而位于高寒地区的西藏，藏族群众习惯于以青稞酒、藏粑为主的藏族饮食文化，形成了西藏特有的以青稞为主的种植结构。不同的种植结构，带来各地区之间作物秸秆品种和类型结构的差异。东北地区 (黑龙江)以玉米和大豆为主，在华北(河北)以玉米秆和麦秆为主，在华东 (江苏)以稻草和麦秆为主，在华南(广东)以稻草和甘蔗为主，在西北(新疆)以玉米秆、麦秆和棉花为主。
我国作物秸秆资源虽然众多，但人均拥有量仅600kg左右。而我国作物秸秆尚处于松散的利用状态，甚至部分地区由于秸秆利用技术不完善，有时来不及利用和处理，出现暂时的过剩而被就地焚烧，造成作物秸秆资源的大量浪费和对生态环境带来污染。为了充分高效利用我国作物秸秆资源，应围绕生态农业持续发展和农业生态环境保护二个基本点，调整作物秸秆的利用结构，加大作物秸秆利用技术的研究和推广，扩大秸秆利用渠道，促进我国作物秸秆资源的有效利用。
1、加速农村能源建设，用新的能源来替代作物秸秆，尽量减少作物秸秆燃烧利用量。同时应加强节能灶的研究和推广，提高作物秸秆的能效。加快作物秸秆生物质能加工利用技术的研究和推广。如作物秸秆的气化技术，开展作物秸秆气化气的开发和利用;开展作物秸秆燃料加工技术的研究，如作物秸秆燃料块和成型炭块的加工技术，促进作物秸秆生物质能向商品化发展。
2、加快作物秸秆资源有机还田技术的研究和推广，结合农业机械化大力推广作物秸秆直接还田技术和覆盖免耕技术，制定作物秸秆还田的技术规程，避免过量还田的浪费，以及还田不当带来的环境负作用。加快作物秸秆与化肥配合施肥技术的研究和推广，提高作物秸秆还田效率，降低化肥过量使用带来的环境污染。开展作秸秆肥料工业化的研究。
3、在作物秸秆饲料开发技术方面应积极推广现有成熟的一些技术，如秸秆氨化技术、碱化技术、微生物发酵技术、青贮技术等;同时，加强作物秸秆饲料化新技术的研究。
4、大力加强作物秸秆综合利用技术的研究和推广，运用秸秆作无土栽培原料，发展秸秆的多层次利用，推广秸秆粉碎栽培食用菌，菌渣喂猪，猪粪发酵产沼气，沼渣沼液肥田技术，形成作物秸秆的多层次利用。
5、加强作物秸秆造纸的后处理技术的研究。作物秸秆制浆造纸是我国利用秸秆资源的一项较为成熟的技术，但制浆后的黑液对环境带来严重的污染，对制浆后的废水处理技术应加速研究。如利用制浆后的糖矿浆处理作物秸秆作粗饲料，可以提高秸秆的营养成分和适口性。
发明内容
针对我国采矿、冶金、以及生活用的污水对环境造成的污染问题，本发明的目的在于提出一种利用农作物秸秆灰渣净化废水的方法，从而使农作物秸秆得到充分的利用，避免资源浪费，同时又可以很方便快捷的利用其燃烧后的灰渣净化废水，制备方法简便易行，净化废水效果明显，方法利于进行推广。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用农作物秸秆灰渣净化废水的方法，包括：农作物秸秆(麦秸秆、稻草、大豆秸秆、玉米杆等)、秸秆粉碎机、压缩机、焚烧炉。
农收后，大量农作物秸秆堆弃在农田里，除了很少部分被利用外，绝大多数秸秆就地燃烧，既污染了环境，又非常可惜的浪费储存在秸秆中的能源，同时农田肥料也由于受到高温炙烤而大量流失，造成耕地板结，土质恶化，进而形成恶性循环。所以，通过有偿收集农作物秸秆后，把农作物秸秆集中起来，用秸秆粉碎机对农作物秸秆进行粉碎，以使之燃烧时能够充分燃烧。粉碎后，用压缩机对秸秆粉碎物进行压缩成型，这样可以减少储存空间，便于运输，存放，在燃烧时有助于添料。将压缩成型的农作物秸秆在焚烧炉中进行焚烧，焚烧温度控制在(600℃～1000℃)，焚烧产生的热量可以通过其他途径进行利用，如进行发电或者居民供暖，以使农作物秸秆中的太阳能得到充分的利用，焚烧后，收集得到的灰渣。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
把农作物秸秆集中起来，用秸秆粉碎机对农作物秸秆进行粉碎，以使之燃烧时能够充分燃烧。粉碎后，用压缩机对秸秆粉碎物进行压缩成型，这样可以减少储存空间，便于运输，存放，在燃烧时有助于添料。将压缩成型的农作物秸秆在焚烧炉中进行焚烧，焚烧温度控制在600℃～1000℃，焚烧产生的热量可以通过其他途径进行利用，如进行发电或者居民供暖，以使农作物秸秆中的太阳能得到充分的利用，焚烧后，收集得到的灰渣。
将一定量的秸秆灰渣放入含重金属离子污染的水源中，温度控制在室温，利用旋转搅拌机进行搅拌，搅拌5个小时，然后利用0.3μm的滤膜将分散在污水中的农作物秸秆灰渣和溶液进行分离，被吸附的溶液中重金属离子的容量可以通过吸附前后离子在溶液中的浓度对比计算得出。
秸秆处理后的废料作为农作物肥料的应用，其特征在于经过重金属过滤后，残渣发酵后得到有机环保肥料。
实施例2
取一定量的生活污水，肉眼直观观察溶液的色泽以及透明度情况，并且通过仪器分析生活废水中的有机物含量，将一定量的农作物秸秆灰渣放入生活污水中，温度控制在室温，用旋转搅拌机进行搅拌，搅拌5个小时，然后利用 0.3μm的滤膜将分散在污水中的农作物秸秆灰渣和溶液进行分离，分离后肉眼直观观察溶液的色泽以及透明度情况，被吸附的溶液中有机物的容量可以通过吸附前后有机物在溶液中的浓度对比计算得出。
秸秆处理后的废料作为农作物肥料的应用，其特征在于经过重金属过滤后，残渣发酵后得到有机环保肥料。
