本发明专利技术涉及一种以农林废弃物为原料制备减碳负碳产品的方法，包括生态培育改造，纤维化改造，制备产品成品等三个步骤。本发明专利技术一方面可有效提高贫瘠沙漠化和盐碱化等污染性土地的产能和土地价值，同时有助于贫瘠沙漠化和盐碱化等污染性土地的土壤土质改良；另一方，面在使复合材料具有优良可降解性能的同时，使其力学性能和延展性能得到了进一步的提升；同时与传统的全降解产品相比，复合材料的原材料成本及能耗大大降低，且生产过程主要原料之一为生物质资源，从而达到生产环节“减碳”及得到“负碳”产品的目的。产品的目的。产品的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种以农林废弃物为原料制备减碳负碳产品的方法
[0001]本专利技术涉及一种以农林废弃物为原料制备减碳负碳产品的方法，属于环保
技术介绍
[0002]在“双碳”战略的指引下，我国各行各业都开展了节碳减排技术应用和负碳产品研发和创制工作。在材料制备和加工领域，如果不使用石油基原料，而使用来源于植物等生物质的原材料来制备出减碳/负碳材料，则可节省产品生产环节原料的碳排放；同时，如果所采用的生物质原料本身来自于沿海滩涂等非耕地种植产生的植物，则可为产品生产创造碳汇资源的同时进一步提高土地经济价值，并对土壤土质进行有效改良；此外，采用高效的加工与制备技术及装备，降低从原料到产品环节的能耗，则可进一步降低产品生产和加工环节的碳排放。
[0003]目前，相关研究和试验主要集中在相关行业的负碳/低碳工艺开发和设计方面，针对终端负碳/低碳产品的研究极少，因此也缺少相应成熟的低碳/负碳产品开发、生产及制备工艺及装备。此外，当前使用的部分生物质原材料采用粮食，存在与民争粮、成本较高等问题，且其相关生产、加工和制造的工艺及设备存在能耗较高、碳排放量较大等问题，同时在关键利用环节的降本增效、高值化产品创制和应用以及全生产流程碳排放管控等方面还有明显的短板和提升空间。
[0004]针对上述问题，迫切地需要开发一种以低成本、来源广的农林废弃物为原料，通过先进加工工艺和设备制备出减碳/负碳产品的方法，以满足实际使用的需要和行业发展的需求。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术上的瓶颈和不足，本专利技术提供了一种以农林废弃物为原料制备减碳负碳产品的方法。
[0006]一种以农林废弃物为原料制备减碳负碳产品的方法，包括如下步骤：S1，生态培育改造，首先选取需改良土地，并在选取土地上种植培育能生产高性能、高产量植物纤维植株的固碳经济植被；S2，纤维化改造，对S1步骤培育的经济植被进行定期采伐回收，然后并对回收的植被原材料进行破碎、筛分作业，然后对经过筛分后得到植物纤维碎屑进行改性活化作业，得到活化植物纤维；S3，制备产品成品，对S2步骤得到的活化植物纤维原料进行深度加工，分别得到低碳产品。
[0007]进一步的，所述的S1步骤中，需改良土地为沙漠化土地、盐碱土地、重金属污染土地；所述高性能、高产量植物纤维植株为桉树、杨树、苎麻、黄麻、青麻、亚麻、罗布麻、红麻、槿麻、狼尾草和黑麦草中的任意一种或几种共同种植。
[0008]进一步的，所述S2步骤中改性活化作业时，采用酸处理、碱处理、热处理中的一种或几种共用。
[0009]进一步的，所述的S3中得到的低碳产品为生物炭、植物纤维材料与全降解材料的复合材料、生物基全降解材料三类产品。
[0010]进一步的，所述的改性活化作业时用的改性活化处理设备包括机架、作业腔、输送辊道、蒸汽发生装置、雾化头、喷淋头、电加热装置、回流风机、药剂罐、喷淋泵及驱动电路，所述机架为横断面呈矩形且轴线与水平面平行分布的框架结构，所述作业腔、输送辊道均嵌于机架内并与机架轴线平行分布，所述作业腔为横断面呈矩形的腔体结构，所述输送辊道两端位于作业腔外且输送辊道有效长度的50%—80%部分嵌于作业腔内，且输送辊道与作业腔底部间间距不小于10毫米，所述雾化头若干，嵌于作业腔内并与作业腔底部连接，并位于输送辊道下方，且各雾化头轴线与输送辊道下端面呈30
°
—90
°
夹角，所述雾化头间并联并与蒸汽发生装置连通，所述喷淋头和电加热装置均若干，嵌于作业腔内并于作业腔顶部连接，且所述喷淋头和电加热装置轴线与输送辊道上端面相交并呈30
°
—90
°
夹角，所述喷淋头间并联，并分别通过导流管喷淋泵连通，所述喷淋泵另通过导流管与药剂罐连通，所述作业腔上端面设只是一个回流口，且回流口通过导流管与回流风机连通，所述回流风机另与蒸汽发生装置连通，所述蒸汽发生装置、回流风机、药剂罐、喷淋泵及驱动电路均与机架外表面连接，且驱动电路另与输送辊道、蒸汽发生装置、电加热装置、回流风机、药剂罐及喷淋泵电气连接。
[0011]进一步的，所述的电加热装置为电加热丝、远红外辐照加热装置中的任意一种，且各电加热装置间相互并联，并与喷淋头间间隔分布。
[0012]进一步的，所述的输送辊道与机架及作业腔内侧面间均通过升降驱动机构间滑动连接，所述升降驱动机构轴线与机架轴线垂直分布，且所述升降驱动机构与驱动电路电气连接，所述升降驱动机构为液压缸、气压缸、电动伸缩杆、齿轮齿条机构中的任意一种。
[0013]进一步的，所述的生物炭制备方法为：首先对S2步骤得到的活化植物纤维在隔氧环境下加热至120℃—500℃，并持续加热20—60分钟，然后挤出成型，即可得到生物炭产品；其中S2步骤得到的改性活化植物纤维粒径均为500目以上；进一步的，所述的植物纤维与全降解材料的复合材料制备方法为：首先对S2步骤得到的活化植物纤维与全降解材料进行共混，然后将共混后的物料添加到螺杆挤出造粒机中进行挤出作业，并在挤出过程中另为螺杆挤出造粒机配备多台侧喂料机，通过侧喂料机向活化植物纤维与全降解材料的共混料中添加辅助料，并通过螺杆挤出造粒机进行挤出成型，得到植物纤维与全降解材料的复合材料颗粒。
[0014]进一步的，所述的生物基全降解材料制备方法为，首先将S2步骤得到的活化植物纤维添加到发酵反应釜中进行生物发酵，并对发酵后的产物进行分离和提纯作业，最后对提纯后的产物通过螺杆挤出造粒机进行挤出造粒作业，即可得到生物基全降解材料；其中S2步骤得到的活化植物纤维粒径为1000目以上。
[0015]本专利技术具有以下优势：（1）在贫瘠沙漠化和盐碱化等污染性土地上引入高性能、高产量植株，实现土壤环境治理和植物高效固碳，并产出高性能植物纤维，可有效提高贫瘠沙漠化和盐碱化等污染性土地的产能和土地价值，同时有助于对贫瘠沙漠化和盐碱化等污染性土地土壤土质改
良；（2）植物纤维与全降解材料的复合材料产品性能和材料质量满足国家相关标准，由于长纤维的加入，使产品的力学性能和延展性能得到了进一步的提升；生物基全降解材料和生物炭产品采用生物质资源制成，与传统的化石能源制备工艺路线相比实现节能降耗、降本增效；（3）植物纤维与全降解材料的复合材料产品采用价格相对较低的植物纤维部分替代全降解材料，极大降低了原材料成本，与市场现售全降解制品相比，生产成本端降低明显；生物基全降解材料和生物炭产品采用价格更低、性能更优的植物纤维作为原料，可以有效降低生产成本；（4）本项目生产过程所采用的生物质资源，可以实现产业“减碳”并生产“负碳”产品，助力国家“双碳”目标的实现。
附图说明
[0016]下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术；图1为本专利技术方法流程示意图；图2为改性活化处理设备结构示意图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0018]如图1所示，一种以农林废弃物为原本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种以农林废弃物为原料制备减碳负碳产品的方法，其特征在于：所述的以农林废弃物为原料制备减碳负碳产品的方法包括如下步骤：S1，生态培育改造，首先选取需改良土地，并在选取土地上种植培育能生产高性能、高产量植物纤维植株的固碳经济植被；S2，纤维化改造，对S1步骤培育的经济植被进行定期采伐回收，并对回收的植被原材料进行破碎、筛分作业，然后对经过筛分得到植物纤维碎屑进行改性活化作业，得到活化植物纤维；S3，制备产品成品，对S2步骤得到的活化植物纤维原料进行深度加工，分别得到低碳产品。2.根据权利要求1所述的一种以农林废弃物为原料制备减碳负碳产品的方法，其特征在于：所述S2步骤中改性活化作业时，采用酸处理、碱处理、热处理中的一种或几种共用。3.根据权利要求1或2所述的一种以农林废弃物为原料制备减碳负碳产品的方法，其特征在于：所述的改性活化作业时用的改性活化处理设备包括机架、作业腔、输送辊道、蒸汽发生装置、雾化头、喷淋头、电加热装置、回流风机、药剂罐、喷淋泵及驱动电路，所述机架为横断面呈矩形且轴线与水平面平行分布的框架结构，所述作业腔、输送辊道均嵌于机架内并与机架轴线平行分布，所述作业腔为横断面呈矩形的腔体结构，所述输送辊道两端位于作业腔外且输送辊道有效长度的50%—80%部分嵌于作业腔内，且输送辊道与作业腔底部间间距不小于10毫米，所述雾化头若干，嵌于作业腔内并与作业腔底部连接，并位于输送辊道下方，且各雾化头轴线与输送辊道下端面呈30
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夹角，所述雾化头间并联并与蒸汽发生装置连通，所述喷淋头和电加热装置均若干，嵌于作业腔内并于作业腔顶部连接，且所述喷淋头和电加热装置轴线与输送辊道上端面相交并呈30
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夹角，所述喷淋头间并联，并分别通过导流管喷淋泵连通，所述喷淋泵另通过导流管与药剂罐连通，所述作业腔上端面设只是一个回流口，且回流口通过导流管与回流风机连通，所述回流风机另与蒸汽发生装置连通，所述蒸汽发生装置、回流风机、药剂罐、喷淋泵及驱动电路均与机架外表面连接，且驱动电路另与输送辊...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐磊，陈敬文，严旎娜，汪敏，蒋希芝，陈罡，谢洪德，冯敏，柳军，皮杰，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：
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