[发明专利]一种秸秆沼渣生物质型煤及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种秸秆沼渣生物质型煤及其制备方法，属于洁净煤和农业废弃物资源化应用技术领域。

背景技术

据2015年BP世界能源统计数据显示，中国已连续4年成为世界上最大的一次能源消耗国，其中煤炭占据一次能源消费的比重为64％。在“十三五”期间，化石能源在整个能源结构中依然是主力军，煤炭是我国的优势能源，是保障国家能源供应的重要基础，在短期内煤炭仍将占据主要的能源地位。

根据BP能源统计，截止2015年底，全球煤炭总储量8915多亿吨，我国煤炭储量为1145亿吨，占世界总煤炭储量的12.8％。由于采煤机械化程度不断提高，粉煤产量急剧增加。粉煤直接燃烧效率较低，且运输较困难，粉煤成型是解决该问题的一个较好的途径。但要制取高强度的防水型煤，需解决廉价粘结剂的问题。

我国也是一个农业大国，每年秸秆废物可达7.7亿吨，其中玉米秸秆的产量达到3亿吨，小麦秸秆的产量达到1.1亿吨，稻草秸秆的产量达到1.9亿吨。这些秸秆废物的利用率大约在50％，农作物秸秆的不合理处置对大气及生态系统都会造成严重影响，且造成资源浪费。秸秆中含有大量的木质素、纤维素和半纤维素，在一定温度或压力下，木质素软化可作为粘结剂；因此，利用生物质作为粘结剂，生产型煤可提高生物质与粉煤的资源化利用率，但是生物质直接作为粘结剂会产生膨胀开裂现象，对生物质改性以降低生物质刚性是生产高品质型煤的关键。

我国对于生物质型煤的研究主要集中在企业与高校。专利CN104357120A公开了一种发酵生物质型煤及其生产方法，其是将粉煤、污泥粉末、生物质、固硫剂和固沉剂混合压缩制备得到生物质型煤，该发明需要使用发酵剂、固硫剂等，额外增加了生产成本。专利103265989A公开了一种生物质型煤及其加工工艺，其是将碱液改性的生物质、活性污泥、改性镁冶炼渣与粉煤混合压缩成型制备得到生物质型煤，但是该发明所利用的碱液是氢氧化钠，会导致灰分增加，生产成本较高，且在燃烧过程中碱金属氧化物会对锅炉腐蚀。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种秸秆沼渣生物质型煤的制备方法。

本发明的目的还在于提供由上述秸秆沼渣生物质型煤制备方法制备得到的秸秆沼渣生物质型煤。

为达到上述目的，一方面，本发明提供一种秸秆沼渣生物质型煤的制备方法，其包括以下步骤：

(1)、将破碎后的秸秆进行厌氧发酵，得到沼渣，再将所述沼渣干燥后粉碎；

(2)、将步骤(1)中得到的经粉碎后的沼渣与褐煤混合均匀，再对混合物进行热压成型，得到所述秸秆沼渣生物质型煤。

根据本发明具体实施方案，在所述的制备方法中，优选地，秸秆包括玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆及高粱秸秆。

根据本发明具体实施方案，在所述的制备方法中，破碎后的秸秆的粒径小于3cm。其中，秸秆在进行破碎前需要对其进行自然风干处理。

根据本发明具体实施方案，在所述的制备方法中，优选地，以经粉碎后的沼渣与褐煤混合均匀后得到的混合物的总重量为100％计，其中经粉碎后的沼渣的含量为5-30wt％。

根据本发明具体实施方案，在所述的制备方法中，优选地，粉碎后的沼渣的粒径小于80目，更优选为20-40目。

根据本发明具体实施方案，在所述的制备方法中，优选地，褐煤的粒径小于20目。

根据本发明具体实施方案，在所述的制备方法中，优选地，厌氧发酵的温度为38±1℃，水力停留时间为28天，初始C/N为25，pH不作调节。

根据本发明具体实施方案，在所述的制备方法中，优选地，厌氧发酵为干发酵，发酵过程中需要进行接种液喷淋；

更优选地，干发酵前两周接种液的喷淋量为接种液总喷淋量(体积)的1/2-2/3，第三周喷淋量为总喷淋量的1/3-1/2，第四周无喷淋。其中，本发明对接种液的总喷淋量不作具体要求，本领域技术人员可以根据现场作业需要合理设置总喷淋量的大小，只要保证可以实现本发明目的即可。

根据本发明具体实施方案，在所述的制备方法中，优选地，厌氧发酵前，将所述秸秆浸泡于接种液中；

更优选地，所述浸泡时间为2h。其中，将秸秆浸泡于接种液的目的是为了保证厌氧发酵的快速启动。

根据本发明具体实施方案，在所述的制备方法中，本发明对步骤(1)中干燥的温度及时间不作具体要求，本领域技术人员可以根据现场作业需要设置合适的干燥温度及时间，只要保证可以实现本发明目的即可。