生物酶预处理调控麦草废渣颗粒燃料理化性能的方法技术

本发明专利技术涉及生物酶预处理调控麦草废渣颗粒燃料理化性能的方法，属于生物基材料制备领域。所述的制备方法包括：将麦渣进行生物酶预处理，干燥，得到酶预处理后的麦渣；将所述酶预处理后的麦渣与制浆废液混合均匀，加热并挤压成型，即得。本发明专利技术的制备方法简单、操作方便、实用性强、环保性强，可改善麦渣基颗粒燃料的理化性能，解决目前制浆过程中存在的固废和废液难高值化利用问题。液难高值化利用问题。液难高值化利用问题。

【技术实现步骤摘要】
生物酶预处理调控麦草废渣颗粒燃料理化性能的方法


[0001]本专利技术属于生物基材料制备领域，具体涉及一种麦草基颗粒燃料的制备方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]在全球能源转型的关键时刻，农业废弃物纤维原料作为一种可持续的绿色清洁能源已成为研究者们关注的焦点。麦草在储量巨大，利用率低具有巨大的开发利用潜能。麦草是制浆造纸的原料之一，但麦草制浆从备料到成浆全过程中会产生部分废料和废液，主要包括备料产生的废渣、预处理和磨浆过程溶出的富含有机物的废液，将该部分材料充分利用并加工制备成生物质颗粒燃料可有效改善纸厂的固废堆积和废液难处理的问题。因此，如何有效利用这些废料和废液，使其转化为高附加值的生物质产品是目前草类造纸需要解决的技术瓶颈问题之一。

技术实现思路

[0004]解决上述问题，本专利技术提供了一种生物酶调控预处理的利用麦草生物化学机械制浆过程产生的固体残渣和制浆过程废液制备颗粒燃料的方法。将麦渣首先用生物酶进行预处理调控，然后与麦草制浆过程中各工段产生的液体按照一定质量比混合，通过加热使其更好地粘结成型得到颗粒燃料。
[0005]为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术的第一个方面，提供了一种处理调控麦草废渣颗粒燃料理化性能的方法，包括：
[0007]将麦渣进行生物酶预处理，干燥，得到酶预处理后的麦渣；
[0008]将所述酶预处理后的麦渣与制浆废液混合均匀，加热并挤压成型，即得。
[0009]本专利技术利用生物酶预处理调控麦草化学机械制浆过程中产生的固体废料和废液性能，制备出了价格低廉、环境友好的颗粒燃料。
[0010]本专利技术的第二个方面，提供了任一上述的方法制备的麦草废渣颗粒燃料。
[0011]本专利技术的第三个方面，提供了上述的麦草废渣颗粒燃料在清洁能源领域中的应用。
[0012]本专利技术的有益效果在于：
[0013](1)本专利技术所用麦草生物化学机械制浆过程中产生的固废物麦渣和废液具有废物高附加值利用的优点。
[0014](2)本专利技术的颗粒燃料主要包含C、H、O三种元素，燃烧产生的气体以CO2为主，是一种清洁产品。
[0015](3)本专利技术预处理所用生物酶对无毒无味对环境友好。
[0016](4)本专利技术制备方法简单、实用性强，具有较好的经济和环境效益。
附图说明
[0017]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0018]图1是本专利技术各实施例和对比例制备的麦渣颗粒燃料实物图/样品形貌图。
具体实施方式
[0019]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0020]如
技术介绍
所述，每年有大量农业废弃物麦草，而用于麦草制浆造纸的原料会产生麦渣等大量固体废弃物，收集后会占用大量空间，而且制浆过程产生的废液中含有大量有机物，这些均成为制浆造纸企业的污染物负荷，将其进行资源化利用是有效解决造纸厂废弃物的较为经济的方案。因此，本专利技术提供了一种生物酶调控的麦渣/制浆废液基颗粒燃料的制备方法。
[0021]本专利技术的目的之一是解决麦草生物化学机械制浆过程中固废和废液的回收利用问题。
[0022]本专利技术的目的之二是提供生物酶预处理调控改善麦渣颗粒燃料性能的方法。
[0023]本专利技术的目的之三是提供利用麦草制浆过程废料和废液制备颗粒燃料的方法。
[0024]为此，本专利技术提供了一种生物酶调控的麦渣/制浆废液基颗粒燃料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0025]将工厂麦草备料过程产生的麦渣进行生物酶预处理，然后与制浆废液按照一定比例搅拌混合均匀，加热并挤压成型得到颗粒燃料；
[0026]在一些实施例中，所述的麦草废料为过60目标准筛后大于60目的麦渣；
[0027]在一些实施例中，所述的酶包括：脂肪酶、木聚糖酶和纤维素酶
[0028]在一些实施例中，所述的制浆过程废液为制浆黑液。
[0029]在一些实施例中，颗粒燃料酶处理过程为：将麦渣筛分过60目筛得到粒径大于0.22mm的麦渣，在105℃条件下烘干4h备用；配置pH为5.0的缓冲溶液，控制预处理温度为50℃，加入0.05g(占固废含量的0.50wt％)脂肪酶/木聚糖酶/纤维素酶处理，搅拌10min，然后加入10g麦渣混合搅拌6h，将经过脂肪酶/木聚糖酶/纤维素酶处理的麦渣放入60℃烘箱烘干备用。
[0030]在一些实施例中，所述的颗粒燃料的具体制备步骤为：向上述酶预处理后的麦渣中加入一定量的废液混匀并烘干处理，麦渣质量占比为74.0％，废液中固形物质量占比为24.0％，混合物中水质量占比为2.0％；取该混合物1.0g加入到成型模具套筒内，压力为6MPa、温度为100℃的条件下在液压机中压缩成型，测定其密度，热值以及机械性能。其中制浆废液所含聚糖和木素均具有一定的粘结性能可作为粘结剂使用，并可提高燃烧性能；
[0031]在一些实施例中，颗粒燃料通过液压机压缩成型。
[0032]下面结合具体的实施例，对本专利技术做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施
例是对本专利技术的解释而不是限定。
[0033]以下实施例和对比例中的黑液都为采自某造纸厂的制浆黑液。
[0034]对比例1
[0035]颗粒燃料的制备以及性能测定：将通过60目筛的粒径小于0.22mm的麦渣在105℃条件下烘干4h；然后加入10.0wt％的去离子水混合搅拌均匀；然后取1.0g充分混匀的麦渣放入成型模具套筒内，在液压机压力为6MP常温条件下压缩成型。测定其密度，并通过量热仪测定生物质颗粒燃料的热值，通过万能试验机测定其横向抗压强度。
[0036]对比例2
[0037]颗粒燃料的制备以及性能测定：将60目筛截留的粒径大于0.22mm的麦渣在105℃条件下烘干4h；然后加入10.0wt％的去离子水混合搅拌均匀；然后取1.0g充分混匀的麦渣放入成型模具套筒内，在液压机压力为6MPa、常温条件下压缩成型。测定其密度，并通过量热仪测定颗粒燃料的热值，通过万能试验机测定其横向抗压强度。
[0038]对比例3
[0039]颗粒燃料的制备以及性能测定：将未通过60目筛的粒径大于0.22mm的麦渣在105℃条件下烘干4h；然后加入一定量的黑液混匀并烘干处理使麦渣质量占比为74.0％，废液中固形物质量占比为24.0％，混合物中水质量占比为2.0％；取1.0g烘干后的麦渣/废液混合物放入成型模具套筒内，在液压机压力为6MPa、常温条件下压缩成型。测定其密度，并通过量热仪测定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理调控麦草废渣颗粒燃料理化性能的方法，其特征在于，包括：将麦渣进行生物酶预处理，干燥，得到酶预处理后的麦渣；将所述酶预处理后的麦渣与制浆废液混合均匀，加热并挤压成型，即得。2.如权利要求1所述的处理调控麦草废渣颗粒燃料理化性能的方法，其特征在于，所述生物酶预处理采用的酶为脂肪酶、木聚糖酶或纤维素酶中的至少一种。3.如权利要求1所述的处理调控麦草废渣颗粒燃料理化性能的方法，其特征在于，所述生物酶预处理的条件为：预处理温度50～60℃，预处理缓冲溶液pH为5.0～5.5，预处理时间6～8h。4.如权利要求1所述的处理调控麦草废渣颗粒燃料理化性能的方法，其特征在于，生物酶的质量为麦渣质量的0.50～0.80wt％。5.如权利要求1所述的处理调控麦草废渣颗粒燃料理化性能的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂花，薛蓝馨，林兆云，吉兴香，陈嘉川，侯慧敏，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：