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技術(shù)領(lǐng)域：
】本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種烏藥藥渣制備甲烷和燒烤炭的方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有的燒烤炭包括由傳統(tǒng)土窯生產(chǎn)的粗制炭，如竹炭、木炭等以及由可燃物組成的引火物以及與煤結(jié)合制成棒炭。傳統(tǒng)的粗致炭技術(shù)含量低、土窯結(jié)構(gòu)欠合理，次品率高且原料的轉(zhuǎn)化率相對較低。傳統(tǒng)的燒烤炭以樹木為原料燒制而成，為了滿足生產(chǎn)需要大量的砍伐樹木，對森林樹木造成不可逆轉(zhuǎn)的毀壞。在目前森林覆蓋率越來越低、溫室效應(yīng)日益嚴(yán)重的情況下，生產(chǎn)傳統(tǒng)燒烤炭也越來越威脅著人類的生存環(huán)境。另一種是由可燃物與煤結(jié)合的燒烤炭，其配方及工藝中均是采用KNO3和Ba(NO3)2作為氧化劑，它們固體粉末狀態(tài)被加入煤和炭素中，經(jīng)過對這些物質(zhì)的混合、成型烘干而制成燒烤炭成品。在使用過程中，作為氧化劑的KNO3和Ba(NO3)2在燃燒過程中受熱分解會(huì)釋放出較高濃度的NO2，此外原料煤中也含有大量的硫化物以及重金屬離子，燒烤時(shí)受熱會(huì)隨著廢氣粘到燒烤食品上，對人體健康危害極大。目前燒烤炭的缺點(diǎn)都大大限制了燒烤炭的生產(chǎn)和使用。因此，對工藝簡單、環(huán)保無毒且能提供大量熱量的燒烤炭及其生產(chǎn)方法的研究很有必要。目前的研究中，大都集中于燒烤炭的結(jié)構(gòu)、添加劑以及煤預(yù)處理等方面，沒有針對燒烤炭的替換原料進(jìn)行研究。中藥藥渣主要來源于中成藥生產(chǎn)、原料藥生產(chǎn)、中藥材加工與炮制以及含中藥的輕化工產(chǎn)品生產(chǎn)等，以中成藥生產(chǎn)帶來的藥渣量最大，約占藥渣總量的70%。中藥渣是一種典型的工業(yè)生物質(zhì)，具有形態(tài)復(fù)雜、含水率較高等特點(diǎn)。據(jù)報(bào)道，目前全國中藥渣的年產(chǎn)生量達(dá)3000萬噸以上。目前，國內(nèi)共有中藥企業(yè)達(dá)2000家以上，我國每年僅植物類藥渣的排放量就高達(dá)90萬余噸。藥渣一般為濕物料，極易腐爛，味道臭異。對于中藥渣的處理傳統(tǒng)方法為焚燒、填埋和固定區(qū)域堆放等，這些處理方法造成了資源浪費(fèi)并會(huì)對自然環(huán)境帶來風(fēng)險(xiǎn)。其中烏藥藥渣是中藥渣的一種，如何有效處理烏藥藥渣成為了研究的方向。烏藥藥渣中主要成分是纖維素、木質(zhì)素和半纖維素，其中纖維素經(jīng)過合適的預(yù)處理后可將其作為甲烷發(fā)酵的底物，此舉可使得固體廢棄物更大程度的資源化并且節(jié)約發(fā)酵成本。甲烷發(fā)酵后產(chǎn)生的發(fā)酵殘?jiān)形蠢玫睦w維素和未降解的木質(zhì)素。木質(zhì)素含碳量高達(dá)58％以上，是生產(chǎn)碳素材料的合適原料，可以制備燒烤炭。用發(fā)酵殘?jiān)苽錈咎浚梢栽黾訜咎恐苽涞男聛碓?，為生物質(zhì)廢棄物的資源化利用提供理論支持。目前針對烏藥藥渣進(jìn)行甲烷發(fā)酵，發(fā)酵殘?jiān)M(jìn)行制備燒烤炭資源化利用的途徑尚未見報(bào)道，本發(fā)明將發(fā)酵殘?jiān)M(jìn)一步制成高附加值產(chǎn)品，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種烏藥藥渣制備甲烷和燒烤炭的方法，以解決將烏藥藥渣作為垃圾處理或是曬干后用來作為燃料，造成大量資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等問題，本發(fā)明的方法最大限度地利用了烏藥藥渣，實(shí)現(xiàn)了烏藥藥渣生物發(fā)酵制甲烷、及其發(fā)酵殘?jiān)鼰峤庵苽渖锾康娜Y源化目的，這不僅可以大大降低生產(chǎn)成本，同時(shí)可以減少環(huán)境污染，節(jié)約資源，促進(jìn)資源循環(huán)利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，為類似木質(zhì)纖維素類廢物的資源化利用提供了科學(xué)依據(jù)，具有廣闊的市場前景。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種烏藥藥渣制備甲烷和燒烤炭的方法，包括以下步驟：S1：將烏藥藥渣采用熱空氣烘干成含水率為13%-15%，制得干烏藥藥渣，所述熱空氣為煤煙氣與空氣熱交換得到，所述煤煙氣溫度為920-960℃，所述空氣溫度為4-36℃，所述熱空氣溫度為250-480℃；S2：將步驟S1制得的干烏藥藥渣粉碎，過100-200目篩子，制得干烏藥藥渣粉碎物；S3：向步驟S2制得的干烏藥藥渣粉碎物中加入濃度為8%-20%的氫氧化鉀溶液，在轉(zhuǎn)速為80-150r/min下，攪拌5-8min，使烏藥藥渣完全浸泡在氫氧化鉀溶液中，并在溫度為42-48℃下浸泡16-20h，制得預(yù)處理后烏藥藥渣；S4：將步驟S3制得的預(yù)處理后烏藥藥渣與污泥按重量比為4-8:2-3混合均勻，所述污泥的VS濃度為6%-9%(w/w)，產(chǎn)甲烷潛力為215-290mL/(d·L)，然后將烏藥藥渣與污泥混合均勻物倒入發(fā)酵罐，加入甲烷催化劑，所述甲烷催化劑由二氧化硅和金屬鎳按重量比為2-3:1-2組成，調(diào)節(jié)pH值為10.8-11.3，控制溫度為38-41℃，在轉(zhuǎn)速為100-130r/min下進(jìn)行甲烷發(fā)酵34-36天，用集氣袋收集產(chǎn)生的甲烷，發(fā)酵罐中剩余的為沼渣；S5：將步驟S4制得的沼渣采用步驟S1所述的熱空氣烘干成含水率為8%-13%，制得干沼渣；S6：將步驟S5制得的干沼渣粉碎，過300-500目篩子，制得干沼渣粉碎物；S7：將步驟S6制得的干烏藥藥渣粉碎物與熱解催化劑在攪拌轉(zhuǎn)速為90-120r/min下混合12-15min，制得混合物Ⅰ，所述的熱解催化劑以重量份為單位，包括以下原料：堿性白土8-30份、氧化鈷1-4份、氧化鎳2-3份、氧化鈦2-3份、氧化鋁1-2份、氧化鋅1-2份、水玻璃10-35份；所述熱解催化劑的制備方法，包括以下步驟：S71：將堿性白土、氧化鈷、氧化鎳、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、水玻璃在攪拌轉(zhuǎn)速為100-160r/min下混合8-12min，制得球狀顆粒Ⅰ；步驟S71中所述堿性白土的制備方法，包括以下步驟：S711：將膨潤土和濃度為10%的活性白土廢水按重量比為2:9混合，在轉(zhuǎn)速為300r/min條件下攪拌均勻，制得漿狀物料Ⅰ；S712：將步驟S711制得的漿狀物料Ⅰ加入到濃度為16%的無機(jī)混合酸中，所述無機(jī)混合酸為濃度19wt%的磷酸、濃度38wt%的鹽酸、濃度27wt%的硫酸按體積比3:3:2組成的混合酸，漿狀物料Ⅰ與無機(jī)混合酸的重量比為2:10，在轉(zhuǎn)速為400r/min條件下加入硫氫化鈉攪拌，硫氫化鈉與漿狀物料Ⅰ的重量比為2:120，加熱至85℃，保持在85℃條件下反應(yīng)2.5h，制得漿狀物料Ⅱ；S713：將步驟S712制得的漿狀物料Ⅱ在壓力為0.92MPa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為40%的濾餅Ⅰ；S714：向步驟S713制得的濾餅Ⅰ加水?dāng)嚢枞芙?，加水量為濾餅Ⅰ重量的7倍，攪拌溶解濾餅Ⅰ完成后加入聚丙烯酸鈉和聚合硫酸鋁攪拌0.9h使溶液沉淀，將沉淀物在壓力為0.92Mpa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為38%的濾餅Ⅱ；S715：將步驟S714制得的濾餅Ⅱ加水?dāng)嚢枞芙?，加水量為濾餅Ⅱ重量的6倍，攪拌溶解濾餅Ⅱ完成后，加入濃度為9%的氫氧化鈣溶液，制得漿物料Ⅲ；S716：將步驟S715制得的漿物料Ⅲ在壓力為0.92MPa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為39%的濾餅Ⅲ；S717：將步驟S716制得的濾餅Ⅲ放在離心機(jī)中，在離心轉(zhuǎn)速為5000r/min條件下除水至濾餅Ⅲ含水率為4%后粉碎，所得粉碎物過500目篩，制得堿性白土；S72：將步驟S71制得的球狀顆粒Ⅰ在950-1100℃范圍的溫度下焙燒，冷卻至室溫后篩分而得到的粒徑為0.01-0.06mm，孔隙容積為0.05-0.08mL/g，振實(shí)密度為0.82-0.96g/mL，磨耗率為2.05%-2.38%的球狀顆粒Ⅱ；S8：將步驟S7制得的混合物Ⅰ放到微波反應(yīng)釜中，以20-65℃/min的速度升溫至750-820℃，熱解4-8min，制得生物質(zhì)燃?xì)夂突旌衔铫颍籗9：在微波反應(yīng)釜中，溫度為430-460℃下采用步驟S4制得的生物質(zhì)燃?xì)飧绅s炭化混合物Ⅱ0.3-0.6h，冷卻至室溫，制得混合物Ⅲ；S10：向步驟S9制得的混合物Ⅲ中加入淀粉粘合劑、石灰水，在攪拌轉(zhuǎn)速為120-180r/min下混合10-15min，經(jīng)壓制成塊狀型后采用步驟S1所述熱空氣烘干至含水率≤6%，制得燒烤炭；所述淀粉粘合劑的制備方法，包括以下步驟：S101：配制濃度為25-28Be’木薯淀粉漿Ⅰ；S102：向步驟S101的木薯淀粉漿Ⅰ中加入濃度為1%-5%乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺，然后在溫度為36-39℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100-120r/min下進(jìn)行交聯(lián)接枝反應(yīng)0.4-0.6h，制得漿料Ⅱ；S103：向步驟S102的漿料Ⅱ中加入氫氧化鉀和環(huán)氧氯己烷，然后在溫度為40-46℃，攪拌轉(zhuǎn)速為110-150r/min下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)0.3-0.5h，制得漿料Ⅲ；S104：將步驟S103的漿料Ⅲ進(jìn)行預(yù)糊化并在溫度為165-168℃下烘干，制得含水率≤6%的物料Ⅳ；S105：將步驟S104的物料Ⅳ粉碎、過100-160目篩子，制得淀粉粘合劑。進(jìn)一步地，步驟S7中所述干烏藥藥渣粉碎物與熱解催化劑的質(zhì)量比為170-230:1-3。進(jìn)一步地，步驟S10中所述混合物Ⅲ、淀粉粘合劑、石灰水的質(zhì)量比為32-43:4-6:5-7。進(jìn)一步地，步驟S10中所述壓制成塊狀型采用的壓力為10-15Mpa。進(jìn)一步地，步驟S102中所述木薯淀粉漿Ⅰ、乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺的質(zhì)量比為30-80:10-25:12-20。進(jìn)一步地，步驟S103中所述漿料Ⅱ、氫氧化鉀、環(huán)氧氯己烷的質(zhì)量比為35-73:12-25:15-20。進(jìn)一步地，步驟S103中所述交聯(lián)反應(yīng)的溫度為42℃，攪拌轉(zhuǎn)速為125r/min下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)0.4h。本發(fā)明具有以下有益效果：（1）本發(fā)明的制備方法條件可控，烏藥藥渣制備燒烤炭的轉(zhuǎn)化率高，無廢渣產(chǎn)生；（2）本發(fā)明制備過程中不添加引火物等添加劑，制得的燒烤炭無煙無毒無味；（3）本發(fā)明制得的燒烤炭起火快，燃燒時(shí)間長達(dá)3.7h以上，有利于使用；（4）本發(fā)明制得的燒烤炭外表光滑無裂紋、無爆花，易于保存和運(yùn)輸；（5）本發(fā)明的方法最大限度地利用了烏藥藥渣，實(shí)現(xiàn)了烏藥藥渣生物發(fā)酵制甲烷、及其發(fā)酵殘?jiān)鼰峤庵苽渖锾康娜Y源化目的，這不僅可以大大降低生產(chǎn)成本，同時(shí)可以減少環(huán)境污染，節(jié)約資源，促進(jìn)資源循環(huán)利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，為類似木質(zhì)纖維素類廢物的資源化利用提供了科學(xué)依據(jù)，具有廣闊的市場前景?！揪唧w實(shí)施方式】為便于更好地理解本發(fā)明，通過以下實(shí)施例加以說明，這些實(shí)施例屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，但不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在實(shí)施例中，所述烏藥藥渣制備甲烷和燒烤炭的方法，包括以下步驟：S1：將烏藥藥渣采用熱空氣烘干成含水率為13%-15%，制得干烏藥藥渣，所述熱空氣為煤煙氣與空氣熱交換得到，所述煤煙氣溫度為920-960℃，所述空氣溫度為4-36℃，所述熱空氣溫度為250-480℃；S2：將步驟S1制得的干烏藥藥渣粉碎，過100-200目篩子，制得干烏藥藥渣粉碎物；S3：向步驟S2制得的干烏藥藥渣粉碎物中加入濃度為8%-20%的氫氧化鉀溶液，在轉(zhuǎn)速為80-150r/min下，攪拌5-8min，使烏藥藥渣完全浸泡在氫氧化鉀溶液中，并在溫度為42-48℃下浸泡16-20h，制得預(yù)處理后烏藥藥渣；S4：將步驟S3制得的預(yù)處理后烏藥藥渣與污泥按重量比為4-8:2-3混合均勻，所述污泥的VS濃度為6%-9%(w/w)，產(chǎn)甲烷潛力為215-290mL/(d·L)，然后將烏藥藥渣與污泥混合均勻物倒入發(fā)酵罐，加入甲烷催化劑，所述甲烷催化劑由二氧化硅和金屬鎳按重量比為2-3:1-2組成，調(diào)節(jié)pH值為10.8-11.3，控制溫度為38-41℃，在轉(zhuǎn)速為100-130r/min下進(jìn)行甲烷發(fā)酵34-36天，用集氣袋收集產(chǎn)生的甲烷，發(fā)酵罐中剩余的為沼渣；S5：將步驟S4制得的沼渣采用步驟S1所述的熱空氣烘干成含水率為8%-13%，制得干沼渣；S6：將步驟S5制得的干沼渣粉碎，過300-500目篩子，制得干沼渣粉碎物；S7：將步驟S6制得的干烏藥藥渣粉碎物與熱解催化劑在攪拌轉(zhuǎn)速為90-120r/min下混合12-15min，制得混合物Ⅰ，所述干烏藥藥渣粉碎物與熱解催化劑的質(zhì)量比為170-230:1-3，所述的熱解催化劑以重量份為單位，包括以下原料：堿性白土8-30份、氧化鈷1-4份、氧化鎳2-3份、氧化鈦2-3份、氧化鋁1-2份、氧化鋅1-2份、水玻璃10-35份；所述熱解催化劑的制備方法，包括以下步驟：S71：將堿性白土、氧化鈷、氧化鎳、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、水玻璃在攪拌轉(zhuǎn)速為100-160r/min下混合8-12min，制得球狀顆粒Ⅰ；步驟S71中所述堿性白土的制備方法，包括以下步驟：S711：將膨潤土和濃度為10%的活性白土廢水按重量比為2:9混合，在轉(zhuǎn)速為300r/min條件下攪拌均勻，制得漿狀物料Ⅰ；S712：將步驟S711制得的漿狀物料Ⅰ加入到濃度為16%的無機(jī)混合酸中，所述無機(jī)混合酸為濃度19wt%的磷酸、濃度38wt%的鹽酸、濃度27wt%的硫酸按體積比3:3:2組成的混合酸，漿狀物料Ⅰ與無機(jī)混合酸的重量比為2:10，在轉(zhuǎn)速為400r/min條件下加入硫氫化鈉攪拌，硫氫化鈉與漿狀物料Ⅰ的重量比為2:120，加熱至85℃，保持在85℃條件下反應(yīng)2.5h，制得漿狀物料Ⅱ；S713：將步驟S712制得的漿狀物料Ⅱ在壓力為0.92MPa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為40%的濾餅Ⅰ；S714：向步驟S713制得的濾餅Ⅰ加水?dāng)嚢枞芙?，加水量為濾餅Ⅰ重量的7倍，攪拌溶解濾餅Ⅰ完成后加入聚丙烯酸鈉和聚合硫酸鋁攪拌0.9h使溶液沉淀，將沉淀物在壓力為0.92Mpa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為38%的濾餅Ⅱ；S715：將步驟S714制得的濾餅Ⅱ加水?dāng)嚢枞芙猓铀繛闉V餅Ⅱ重量的6倍，攪拌溶解濾餅Ⅱ完成后，加入濃度為9%的氫氧化鈣溶液，制得漿物料Ⅲ；S716：將步驟S715制得的漿物料Ⅲ在壓力為0.92MPa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為39%的濾餅Ⅲ；S717：將步驟S716制得的濾餅Ⅲ放在離心機(jī)中，在離心轉(zhuǎn)速為5000r/min條件下除水至濾餅Ⅲ含水率為4%后粉碎，所得粉碎物過500目篩，制得堿性白土；S72：將步驟S71制得的球狀顆粒Ⅰ在950-1100℃范圍的溫度下焙燒，冷卻至室溫后篩分而得到的粒徑為0.01-0.06mm，孔隙容積為0.05-0.08mL/g，振實(shí)密度為0.82-0.96g/mL，磨耗率為2.05%-2.38%的球狀顆粒Ⅱ；S8：將步驟S7制得的混合物Ⅰ放到微波反應(yīng)釜中，以25-65℃/min的速度升溫至780-820℃，熱解4-7min，制得生物質(zhì)燃?xì)夂突旌衔铫?；S9：在微波反應(yīng)釜中，溫度為430-460℃下采用步驟S4制得的生物質(zhì)燃?xì)飧绅s炭化混合物Ⅱ0.3-0.6h，冷卻至室溫，制得混合物Ⅲ；S10：向步驟S9制得的混合物Ⅲ中加入淀粉粘合劑、石灰水，在攪拌轉(zhuǎn)速為120-180r/min下混合10-15min，所述混合物Ⅲ、淀粉粘合劑、石灰水的質(zhì)量比為32-43:4-6:5-7，經(jīng)在壓力為10-15Mpa下壓制成塊狀型后采用步驟S1所述熱空氣烘干至含水率≤6%，制得燒烤炭；所述淀粉粘合劑的制備方法，包括以下步驟：S101：配制濃度為25-28Be’木薯淀粉漿Ⅰ；S102：向步驟S101的木薯淀粉漿Ⅰ中加入濃度為1%-5%乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺，所述木薯淀粉漿Ⅰ、乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺的質(zhì)量比為30-80:10-25:12-20，然后在溫度為36-39℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100-120r/min下進(jìn)行交聯(lián)接枝反應(yīng)0.4-0.6h，制得漿料Ⅱ；S103：向步驟S102的漿料Ⅱ中加入氫氧化鉀和環(huán)氧氯己烷，所述漿料Ⅱ、氫氧化鉀、環(huán)氧氯己烷的質(zhì)量比為35-73:12-25:15-20，然后在溫度為40-46℃，攪拌轉(zhuǎn)速為110-150r/min下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)0.3-0.5h，制得漿料Ⅲ；S104：將步驟S103的漿料Ⅲ進(jìn)行預(yù)糊化并在溫度為165-168℃下烘干，制得含水率≤6%的物料Ⅳ；S105：將步驟S104的物料Ⅳ粉碎、過100-160目篩子，制得淀粉粘合劑。下面通過更具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明。實(shí)施例1一種烏藥藥渣制備甲烷和燒烤炭的方法，包括以下步驟：S1：將烏藥藥渣采用熱空氣烘干成含水率為14%，制得干烏藥藥渣，所述熱空氣為煤煙氣與空氣熱交換得到，所述煤煙氣溫度為940℃，所述空氣溫度為20℃，所述熱空氣溫度為360℃；S2：將步驟S1制得的干烏藥藥渣粉碎，過150目篩子，制得干烏藥藥渣粉碎物；S3：向步驟S2制得的干烏藥藥渣粉碎物中加入濃度為15%的氫氧化鉀溶液，在轉(zhuǎn)速為120r/min下，攪拌7min，使烏藥藥渣完全浸泡在氫氧化鉀溶液中，并在溫度為45℃下浸泡18h，制得預(yù)處理后烏藥藥渣；S4：將步驟S3制得的預(yù)處理后烏藥藥渣與污泥按重量比為6:2.5混合均勻，所述污泥的VS濃度為8%(w/w)，產(chǎn)甲烷潛力為250mL/(d·L)，然后將烏藥藥渣與污泥混合均勻物倒入發(fā)酵罐，加入甲烷催化劑，所述甲烷催化劑由二氧化硅和金屬鎳按重量比為2:1組成，調(diào)節(jié)pH值為11.1，控制溫度為40℃，在轉(zhuǎn)速為120r/min下進(jìn)行甲烷發(fā)酵35天，用集氣袋收集產(chǎn)生的甲烷，發(fā)酵罐中剩余的為沼渣；S5：將步驟S4制得的沼渣采用步驟S1所述的熱空氣烘干成含水率為12%，制得干沼渣；S6：將步驟S5制得的干沼渣粉碎，過400目篩子，制得干沼渣粉碎物；S7：將步驟S6制得的干烏藥藥渣粉碎物與熱解催化劑在攪拌轉(zhuǎn)速為100r/min下混合13min，制得混合物Ⅰ，所述干烏藥藥渣粉碎物與熱解催化劑的質(zhì)量比為200:2，所述的熱解催化劑以重量份為單位，包括以下原料：堿性白土19份、氧化鈷3份、氧化鎳2份、氧化鈦2份、氧化鋁2份、氧化鋅1份、水玻璃23份；所述熱解催化劑的制備方法，包括以下步驟：S71：將堿性白土、氧化鈷、氧化鎳、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、水玻璃在攪拌轉(zhuǎn)速為130r/min下混合10min，制得球狀顆粒Ⅰ；步驟S71中所述堿性白土的制備方法，包括以下步驟：S711：將膨潤土和濃度為10%的活性白土廢水按重量比為2:9混合，在轉(zhuǎn)速為300r/min條件下攪拌均勻，制得漿狀物料Ⅰ；S712：將步驟S711制得的漿狀物料Ⅰ加入到濃度為16%的無機(jī)混合酸中，所述無機(jī)混合酸為濃度19wt%的磷酸、濃度38wt%的鹽酸、濃度27wt%的硫酸按體積比3:3:2組成的混合酸，漿狀物料Ⅰ與無機(jī)混合酸的重量比為2:10，在轉(zhuǎn)速為400r/min條件下加入硫氫化鈉攪拌，硫氫化鈉與漿狀物料Ⅰ的重量比為2:120，加熱至85℃，保持在85℃條件下反應(yīng)2.5h，制得漿狀物料Ⅱ；S713：將步驟S712制得的漿狀物料Ⅱ在壓力為0.92MPa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為40%的濾餅Ⅰ；S714：向步驟S713制得的濾餅Ⅰ加水?dāng)嚢枞芙?，加水量為濾餅Ⅰ重量的7倍，攪拌溶解濾餅Ⅰ完成后加入聚丙烯酸鈉和聚合硫酸鋁攪拌0.9h使溶液沉淀，將沉淀物在壓力為0.92Mpa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為38%的濾餅Ⅱ；S715：將步驟S714制得的濾餅Ⅱ加水?dāng)嚢枞芙?，加水量為濾餅Ⅱ重量的6倍，攪拌溶解濾餅Ⅱ完成后，加入濃度為9%的氫氧化鈣溶液，制得漿物料Ⅲ；S716：將步驟S715制得的漿物料Ⅲ在壓力為0.92MPa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為39%的濾餅Ⅲ；S717：將步驟S716制得的濾餅Ⅲ放在離心機(jī)中，在離心轉(zhuǎn)速為5000r/min條件下除水至濾餅Ⅲ含水率為4%后粉碎，所得粉碎物過500目篩，制得堿性白土；S72：將步驟S71制得的球狀顆粒Ⅰ在1000℃范圍的溫度下焙燒，冷卻至室溫后篩分而得到的粒徑為0.04mm，孔隙容積為0.06mL/g，振實(shí)密度為0.9g/mL，磨耗率為2.23%的球狀顆粒Ⅱ；S8：將步驟S7制得的混合物Ⅰ放到微波反應(yīng)釜中，以45℃/min的速度升溫至800℃，熱解6min，制得生物質(zhì)燃?xì)夂突旌衔铫?；S9：在微波反應(yīng)釜中，溫度為4500℃下采用步驟S4制得的生物質(zhì)燃?xì)飧绅s炭化混合物Ⅱ0.5h，冷卻至室溫，制得混合物Ⅲ；S10：向步驟S9制得的混合物Ⅲ中加入淀粉粘合劑、石灰水，在攪拌轉(zhuǎn)速為160r/min下混合12min，所述混合物Ⅲ、淀粉粘合劑、石灰水的質(zhì)量比為40:5:6，經(jīng)在壓力為13Mpa下壓制成塊狀型后采用步驟S1所述熱空氣烘干至含水率為6%，制得燒烤炭；所述淀粉粘合劑的制備方法，包括以下步驟：S101：配制濃度為27Be’木薯淀粉漿Ⅰ；S102：向步驟S101的木薯淀粉漿Ⅰ中加入濃度為4%乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺，所述木薯淀粉漿Ⅰ、乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺的質(zhì)量比為65:17:16，然后在溫度為38℃，攪拌轉(zhuǎn)速為110r/min下進(jìn)行交聯(lián)接枝反應(yīng)0.5h，制得漿料Ⅱ；S103：向步驟S102的漿料Ⅱ中加入氫氧化鉀和環(huán)氧氯己烷，所述漿料Ⅱ、氫氧化鉀、環(huán)氧氯己烷的質(zhì)量比為54:18:16，然后在溫度為43℃，攪拌轉(zhuǎn)速為130r/min下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)0.4h，制得漿料Ⅲ；S104：將步驟S103的漿料Ⅲ進(jìn)行預(yù)糊化并在溫度為167℃下烘干，制得含水率為6%的物料Ⅳ；S105：將步驟S104的物料Ⅳ粉碎、過130目篩子，制得淀粉粘合劑。實(shí)施例2一種烏藥藥渣制備甲烷和燒烤炭的方法，包括以下步驟：S1：將烏藥藥渣采用熱空氣烘干成含水率為14%，制得干烏藥藥渣，所述熱空氣為煤煙氣與空氣熱交換得到，所述煤煙氣溫度為920℃，所述空氣溫度為4℃，所述熱空氣溫度為250℃；S2：將步驟S1制得的干烏藥藥渣粉碎，過100目篩子，制得干烏藥藥渣粉碎物；S3：向步驟S2制得的干烏藥藥渣粉碎物中加入濃度為8%的氫氧化鉀溶液，在轉(zhuǎn)速為80r/min下，攪拌8min，使烏藥藥渣完全浸泡在氫氧化鉀溶液中，并在溫度為42℃下浸泡16h，制得預(yù)處理后烏藥藥渣；S4：將步驟S3制得的預(yù)處理后烏藥藥渣與污泥按重量比為4:2混合均勻，所述污泥的VS濃度為6%(w/w)，產(chǎn)甲烷潛力為215mL/(d·L)，然后將烏藥藥渣與污泥混合均勻物倒入發(fā)酵罐，加入甲烷催化劑，所述甲烷催化劑由二氧化硅和金屬鎳按重量比為2:1組成，調(diào)節(jié)pH值為10.8，控制溫度為38℃，在轉(zhuǎn)速為100r/min下進(jìn)行甲烷發(fā)酵36天，用集氣袋收集產(chǎn)生的甲烷，發(fā)酵罐中剩余的為沼渣；S5：將步驟S4制得的沼渣采用步驟S1所述的熱空氣烘干成含水率為8%，制得干沼渣；S6：將步驟S5制得的干沼渣粉碎，過300目篩子，制得干沼渣粉碎物；S7：將步驟S6制得的干烏藥藥渣粉碎物與熱解催化劑在攪拌轉(zhuǎn)速為90r/min下混合15min，制得混合物Ⅰ，所述干烏藥藥渣粉碎物與熱解催化劑的質(zhì)量比為170:1，所述的熱解催化劑以重量份為單位，包括以下原料：堿性白土8份、氧化鈷1份、氧化鎳2份、氧化鈦2份、氧化鋁1份、氧化鋅1份、水玻璃10份；所述熱解催化劑的制備方法，包括以下步驟：S71：將堿性白土、氧化鈷、氧化鎳、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、水玻璃在攪拌轉(zhuǎn)速為100r/min下混合8min，制得球狀顆粒Ⅰ；步驟S71中所述堿性白土的制備方法，包括以下步驟：S711：將膨潤土和濃度為10%的活性白土廢水按重量比為2:9混合，在轉(zhuǎn)速為300r/min條件下攪拌均勻，制得漿狀物料Ⅰ；S712：將步驟S711制得的漿狀物料Ⅰ加入到濃度為16%的無機(jī)混合酸中，所述無機(jī)混合酸為濃度19wt%的磷酸、濃度38wt%的鹽酸、濃度27wt%的硫酸按體積比3:3:2組成的混合酸，漿狀物料Ⅰ與無機(jī)混合酸的重量比為2:10，在轉(zhuǎn)速為400r/min條件下加入硫氫化鈉攪拌，硫氫化鈉與漿狀物料Ⅰ的重量比為2:120，加熱至85℃，保持在85℃條件下反應(yīng)2.5h，制得漿狀物料Ⅱ；S713：將步驟S712制得的漿狀物料Ⅱ在壓力為0.92MPa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為40%的濾餅Ⅰ；S714：向步驟S713制得的濾餅Ⅰ加水?dāng)嚢枞芙?，加水量為濾餅Ⅰ重量的7倍，攪拌溶解濾餅Ⅰ完成后加入聚丙烯酸鈉和聚合硫酸鋁攪拌0.9h使溶液沉淀，將沉淀物在壓力為0.92Mpa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為38%的濾餅Ⅱ；S715：將步驟S714制得的濾餅Ⅱ加水?dāng)嚢枞芙?，加水量為濾餅Ⅱ重量的6倍，攪拌溶解濾餅Ⅱ完成后，加入濃度為9%的氫氧化鈣溶液，制得漿物料Ⅲ；S716：將步驟S715制得的漿物料Ⅲ在壓力為0.92MPa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為39%的濾餅Ⅲ；S717：將步驟S716制得的濾餅Ⅲ放在離心機(jī)中，在離心轉(zhuǎn)速為5000r/min條件下除水至濾餅Ⅲ含水率為4%后粉碎，所得粉碎物過500目篩，制得堿性白土；S72：將步驟S71制得的球狀顆粒Ⅰ在950℃范圍的溫度下焙燒，冷卻至室溫后篩分而得到的粒徑為0.01mm，孔隙容積為0.05mL/g，振實(shí)密度為0.82g/mL，磨耗率為2.05%的球狀顆粒Ⅱ；S8：將步驟S7制得的混合物Ⅰ放到微波反應(yīng)釜中，以25℃/min的速度升溫至780℃，熱解7min，制得生物質(zhì)燃?xì)夂突旌衔铫?；S9：在微波反應(yīng)釜中，溫度為430℃下采用步驟S4制得的生物質(zhì)燃?xì)飧绅s炭化混合物Ⅱ0.3h，冷卻至室溫，制得混合物Ⅲ；S10：向步驟S9制得的混合物Ⅲ中加入淀粉粘合劑、石灰水，在攪拌轉(zhuǎn)速為120r/min下混合15min，所述混合物Ⅲ、淀粉粘合劑、石灰水的質(zhì)量比為30:4:5，經(jīng)在壓力為10Mpa下壓制成塊狀型后采用步驟S1所述熱空氣烘干至含水率為5.72%，制得燒烤炭；所述淀粉粘合劑的制備方法，包括以下步驟：S101：配制濃度為25Be’木薯淀粉漿Ⅰ；S102：向步驟S101的木薯淀粉漿Ⅰ中加入濃度為1%-5%乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺，所述木薯淀粉漿Ⅰ、乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺的質(zhì)量比為30:10:12，然后在溫度為36-39℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100r/min下進(jìn)行交聯(lián)接枝反應(yīng)0.6h，制得漿料Ⅱ；S103：向步驟S102的漿料Ⅱ中加入氫氧化鉀和環(huán)氧氯己烷，所述漿料Ⅱ、氫氧化鉀、環(huán)氧氯己烷的質(zhì)量比為35:12:15，然后在溫度為40℃，攪拌轉(zhuǎn)速為110r/min下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)0.5h，制得漿料Ⅲ；S104：將步驟S103的漿料Ⅲ進(jìn)行預(yù)糊化并在溫度為165℃下烘干，制得含水率為5.67%的物料Ⅳ；S105：將步驟S104的物料Ⅳ粉碎、過100目篩子，制得淀粉粘合劑。實(shí)施例3一種烏藥藥渣制備甲烷和燒烤炭的方法，包括以下步驟：S1：將烏藥藥渣采用熱空氣烘干成含水率為15%，制得干烏藥藥渣，所述熱空氣為煤煙氣與空氣熱交換得到，所述煤煙氣溫度為960℃，所述空氣溫度為36℃，所述熱空氣溫度為480℃；S2：將步驟S1制得的干烏藥藥渣粉碎，過200目篩子，制得干烏藥藥渣粉碎物；S3：向步驟S2制得的干烏藥藥渣粉碎物中加入濃度為20%的氫氧化鉀溶液，在轉(zhuǎn)速為150r/min下，攪拌5min，使烏藥藥渣完全浸泡在氫氧化鉀溶液中，并在溫度為48℃下浸泡16h，制得預(yù)處理后烏藥藥渣；S4：將步驟S3制得的預(yù)處理后烏藥藥渣與污泥按重量比為8:3混合均勻，所述污泥的VS濃度為9%(w/w)，產(chǎn)甲烷潛力為290mL/(d·L)，然后將烏藥藥渣與污泥混合均勻物倒入發(fā)酵罐，加入甲烷催化劑，所述甲烷催化劑由二氧化硅和金屬鎳按重量比為3:2組成，調(diào)節(jié)pH值為11.3，控制溫度為41℃，在轉(zhuǎn)速為130r/min下進(jìn)行甲烷發(fā)酵34天，用集氣袋收集產(chǎn)生的甲烷，發(fā)酵罐中剩余的為沼渣；S5：將步驟S4制得的沼渣采用步驟S1所述的熱空氣烘干成含水率為13%，制得干沼渣；S6：將步驟S5制得的干沼渣粉碎，過300目篩子，制得干沼渣粉碎物；S7：將步驟S6制得的干烏藥藥渣粉碎物與熱解催化劑在攪拌轉(zhuǎn)速為120r/min下混合12min，制得混合物Ⅰ，所述干烏藥藥渣粉碎物與熱解催化劑的質(zhì)量比為240:3，所述的熱解催化劑以重量份為單位，包括以下原料：堿性白土30份、氧化鈷4份、氧化鎳3份、氧化鈦3份、氧化鋁2份、氧化鋅2份、水玻璃35份；所述熱解催化劑的制備方法，包括以下步驟：S71：將堿性白土、氧化鈷、氧化鎳、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、水玻璃在攪拌轉(zhuǎn)速為160r/min下混合8min，制得球狀顆粒Ⅰ；步驟S71中所述堿性白土的制備方法，包括以下步驟：S711：將膨潤土和濃度為10%的活性白土廢水按重量比為2:9混合，在轉(zhuǎn)速為300r/min條件下攪拌均勻，制得漿狀物料Ⅰ；S712：將步驟S711制得的漿狀物料Ⅰ加入到濃度為16%的無機(jī)混合酸中，所述無機(jī)混合酸為濃度19wt%的磷酸、濃度38wt%的鹽酸、濃度27wt%的硫酸按體積比3:3:2組成的混合酸，漿狀物料Ⅰ與無機(jī)混合酸的重量比為2:10，在轉(zhuǎn)速為400r/min條件下加入硫氫化鈉攪拌，硫氫化鈉與漿狀物料Ⅰ的重量比為2:120，加熱至85℃，保持在85℃條件下反應(yīng)2.5h，制得漿狀物料Ⅱ；S713：將步驟S712制得的漿狀物料Ⅱ在壓力為0.92MPa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為40%的濾餅Ⅰ；S714：向步驟S713制得的濾餅Ⅰ加水?dāng)嚢枞芙猓铀繛闉V餅Ⅰ重量的7倍，攪拌溶解濾餅Ⅰ完成后加入聚丙烯酸鈉和聚合硫酸鋁攪拌0.9h使溶液沉淀，將沉淀物在壓力為0.92Mpa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為38%的濾餅Ⅱ；S715：將步驟S714制得的濾餅Ⅱ加水?dāng)嚢枞芙?，加水量為濾餅Ⅱ重量的6倍，攪拌溶解濾餅Ⅱ完成后，加入濃度為9%的氫氧化鈣溶液，制得漿物料Ⅲ；S716：將步驟S715制得的漿物料Ⅲ在壓力為0.92MPa條件下進(jìn)行壓濾，制得含水率為39%的濾餅Ⅲ；S717：將步驟S716制得的濾餅Ⅲ放在離心機(jī)中，在離心轉(zhuǎn)速為5000r/min條件下除水至濾餅Ⅲ含水率為4%后粉碎，所得粉碎物過500目篩，制得堿性白土；S72：將步驟S71制得的球狀顆粒Ⅰ在1100℃范圍的溫度下焙燒，冷卻至室溫后篩分而得到的粒徑為0.06mm，孔隙容積為0.08mL/g，振實(shí)密度為0.96g/mL，磨耗率為2.38%的球狀顆粒Ⅱ；S8：將步驟S7制得的混合物Ⅰ放到微波反應(yīng)釜中，以65℃/min的速度升溫至820℃，熱解4min，制得生物質(zhì)燃?xì)夂突旌衔铫?；S9：在微波反應(yīng)釜中，溫度為460℃下采用步驟S4制得的生物質(zhì)燃?xì)飧绅s炭化混合物Ⅱ0.6h，冷卻至室溫，制得混合物Ⅲ；S10：向步驟S9制得的混合物Ⅲ中加入淀粉粘合劑、石灰水，在攪拌轉(zhuǎn)速為180r/min下混合10min，所述混合物Ⅲ、淀粉粘合劑、石灰水的質(zhì)量比為43:6:7，經(jīng)在壓力為15Mpa下壓制成塊狀型后采用步驟S1所述熱空氣烘干至含水率為4.24%，制得燒烤炭；所述淀粉粘合劑的制備方法，包括以下步驟：S101：配制濃度為28Be’木薯淀粉漿Ⅰ；S102：向步驟S101的木薯淀粉漿Ⅰ中加入濃度為5%乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺，所述木薯淀粉漿Ⅰ、乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺的質(zhì)量比為80:25:20，然后在溫度為39℃，攪拌轉(zhuǎn)速為120r/min下進(jìn)行交聯(lián)接枝反應(yīng)0.4h，制得漿料Ⅱ；S103：向步驟S102的漿料Ⅱ中加入氫氧化鉀和環(huán)氧氯己烷，所述漿料Ⅱ、氫氧化鉀、環(huán)氧氯己烷的質(zhì)量比為73:25:20，然后在溫度為46℃，攪拌轉(zhuǎn)速為150r/min下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)0.3h，制得漿料Ⅲ；S104：將步驟S103的漿料Ⅲ進(jìn)行預(yù)糊化并在溫度為168℃下烘干，制得含水率≤6%的物料Ⅳ；S105：將步驟S104的物料Ⅳ粉碎、過160目篩子，制得淀粉粘合劑。檢測實(shí)施例1-3中同發(fā)酵34天時(shí)累積甲烷產(chǎn)氣率，結(jié)果如下表所示。實(shí)施例甲烷產(chǎn)氣率（ml/g·VS）1376.782350.453401.23由上表可知，實(shí)施例1-3的方法同發(fā)酵34天時(shí)累積甲烷產(chǎn)氣率達(dá)350ml/g·VS以上。燒烤炭性能測試：（1）水分含量、灰分含量、固定碳含量、熱值的測定參照GB/T2001-1991《焦炭工業(yè)分析測定方法》中相關(guān)的測定方法。（2）硫含量的測定參照GB/T2286-2008《焦炭全硫含量的測定方法》中相關(guān)的測定方法。實(shí)施例1-3中的燒烤炭性能參數(shù)如下表所示。由上表可知，本發(fā)明的方法所制得的燒烤炭固定炭含量高，熱值大，符合燒烤炭的性能要求。以上內(nèi)容不能認(rèn)定本發(fā)明具體實(shí)施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3