CN101362965B - 农作物秸秆生产燃气、有机复混尿素肥和液态有机肥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的农作物秸秆生产燃气的方法，由以下步骤依次组成：a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液密封1-3天；b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；b-1、将第一容器封闭，收集料液所产生气体6-12h。本发明还涉及一种农作物秸秆生产有机复混尿素肥的方法，以及一种农作物秸秆生产液态有机肥的方法。本发明的有益效果是，将农作物秸秆充分利用，节约资源，无污染，解决了农户、工厂生活生产用能，再循环于农作物(秸秆)生产，这样一个良性循环不仅取得扬长避短的收效，而且达到农作物秸秆变废为宝的目的。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种农作物秸秆生产燃气、有机复混尿素肥和液态有机肥的方法。
(二)背景技术
农作物秸秆一少部分用于农户炊事用能，一少部分用于畜牧饲养，另一大部分在田间焚烧掉或直接还田，既影响环境、污染空气，又浪费了宝贵的可再生资源。
(三)发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种将农作物秸秆充分利用、变废为宝、节约资源、无污染的农作物秸秆生产燃气、有机复混尿素肥和液态有机肥的方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明的农作物秸秆生产燃气的方法，其特殊之处在于：由以下步骤依次组成：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
b-1、将第一容器封闭，收集料液所产生气体6-12h。
本发明的农作物秸秆生产有机复混尿素肥的方法，其特殊之处在于：依次包括以下步骤：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
c、将相当于秸秆粉1.5倍体积的牛粪堆沤3-5天，然后将其中混入的少量大杂物用孔径0.5厘米的筛子筛除，剩余牛粪加入第二容器中，第二容器的容积是剩余牛粪的8-10倍，加入4-6倍剩余牛粪体积的不含杀菌剂、中性偏碱的水，20℃时产气量达到0.29m3/d·m3为止；
d、将第一容器中的料液加入第二容器中，进行发酵，温度25-35℃，发酵时间为100天，期间不定期对物料进行搅拌；
e、收集第二容器内发酵产生的气体；
f、用Fe2O3脱除第二容器内收集到的气体中的H2S；
g、用低温精馏的方法将脱除H2S后的气体中的CH4和CO2分离储存，将CH4送入合成气生产氨工段，将CO2送入尿素生产工段；
h、收集气体后剩余的物料进行过滤，料渣进行脱水后，加入融化状态下的尿素中，进行有机复混尿素肥成粒生产。
本发明的农作物秸秆生产有机复混尿素肥的方法，步骤h后还包括以下步骤：
i、生产尿素的余热给第一容器、第二容器加热，提高气体生产效率。
本发明的农作物秸秆生产有机复混尿素肥的方法，步骤c中，加入的水为坑水。
本发明的农作物秸秆生产液态有机肥的方法，其特殊之处在于：依次包括以下步骤：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
c、将相当于秸秆粉1.5倍体积的牛粪堆沤3-5天，然后将其中混入的少量大杂物用孔径0.5厘米的筛子筛除，剩余牛粪加入第二容器中，第二容器的容积是剩余牛粪的8-10倍，加入4-6倍剩余牛粪体积的不含杀菌剂、中性偏碱的水，20℃时产气量达到0.29m3/d·m3为止；
d、将第一容器中的物料加入第二容器中，进行发酵，温度25-35℃，发酵时间为100天，期间不定期对物料进行搅拌；
d-1、发酵后的物料进行过滤，过滤得到的料液用于液态有机肥生产。
本发明的农作物秸秆生产液态有机肥的方法，步骤c中，加入的水为坑水。
本发明的有益效果是，将农作物秸秆充分利用，节约资源，无污染，解决了农户、工厂生活生产用能，再循环于农作物(秸秆)生产，这样一个良性循环不仅取得扬长避短的收效，而且达到农作物秸秆变废为宝的目的。
(四)具体实施方式
实施例1
本发明的农作物秸秆生产燃气的方法，由以下步骤依次组成：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天(最好每隔4小时搅拌一次)；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min(期间均匀搅拌，保证料液均匀受热蒸煮)；
b-1、将第一容器封闭，收集料液所产生气体6-12h。
在步骤b-1中，收集气体的具体时间根据各季节的环境温度，环境温度越低收集时间越短，环境温度越高收集时间越长，即夏天收集大约12小时，冬天大约收集6小时，收集过程中试火，若燃烧正常将继续收集气体，若燃烧不正常就停止气体收集，收集的气体作燃气贮存使用。最好用塑料袋收集气体，收集速度快慢可直观的反应出来。
本发明的农作物秸秆生产有机复混尿素肥的方法，依次包括以下步骤：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
c、将相当于秸秆粉1.5倍体积的牛粪堆沤3-5天，然后将其中混入的少量大杂物用孔径0.5厘米的筛子筛除，剩余牛粪加入第二容器中，第二容器的容积是剩余牛粪的8-10倍，加入4-6倍剩余牛粪体积的不含杀菌剂、中性偏碱的水，进行菌种培养，20℃时产气量达到0.29m3/d·m3为止；
d、将第一容器中的料液加入第二容器中，进行发酵，温度25-35℃，发酵时间为100天，期间不定期对物料进行搅拌；
e、收集第二容器内发酵产生的气体(其成分的体积百分比为，CH4在55-65％，CO2在45-35％，其它气体在0.2％以下故忽略不计)；
f、用Fe2O3脱除第二容器内收集到的气体中的H2S；
g、用低温精馏的方法将脱除H2S后的气体中的CH4和CO2分离储存，将CH4送入合成气生产氨工段，(或农户、工厂生活生产用能)，将CO2送入尿素生产工段；
h、收集气体后剩余的物料用100目筛进行过滤，料渣进行脱水后，加入融化状态下的尿素中，进行有机复混尿素肥成粒生产；
i、生产尿素的余热给第一容器、第二容器加热，提高气体生产效率。
本发明的农作物秸秆生产有机复混尿素肥的方法，步骤c中，加入的水为坑水。
步骤g中，使用了低温精馏的方法。低温精馏为现有技术，就是使混合气在低温下变成混合液体，然后蒸馏，蒸馏过程中逐渐升温以便在不同的温度阶段收集不同沸点的气体
本发明的农作物秸秆生产液态有机肥的方法，依次包括以下步骤：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
c、将相当于秸秆粉1.5倍体积的牛粪堆沤3-5天，然后将其中混入的少量大杂物用孔径0.5厘米的筛子筛除，剩余牛粪加入第二容器中，第二容器的容积是剩余牛粪的8-10倍，加入4-6倍剩余牛粪体积的不含杀菌剂、中性偏碱的水，进行菌种培养，20℃时产气量达到0.29m3/d·m3为止；
d、将第一容器中的物料加入第二容器中，进行发酵，温度25-35℃，发酵时间为100天，期间不定期对物料进行搅拌；
d-1、发酵后的物料用100目筛进行过滤，过滤得到的料液用于液态有机肥生产。
本发明的农作物秸秆生产液态有机肥的方法，步骤c中，加入的水为坑水。
坑水就是小坑里的水，一般为下雨时留下的积水，里面经常会有腐败的杂草树叶等物质。
尿素一般使用氨与CO2反应生成的，此为现有技术。因此，将CH4送入合成气生产氨工段，也属于制备尿素的步骤。
实施例2
本发明的农作物秸秆生产燃气的方法，由以下步骤依次组成：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
b-1、将第一容器封闭，收集料液所产生气体6-12h。
本发明的农作物秸秆生产有机复混尿素肥的方法，依次包括以下步骤：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
c、将相当于秸秆粉1.5倍体积的牛粪堆沤3-5天，然后将其中混入的少量大杂物用孔径0.5厘米的筛子筛除，剩余牛粪加入第二容器中，第二容器的容积是剩余牛粪的8-10倍，加入4-6倍剩余牛粪体积的不含杀菌剂、中性偏碱的水，进行菌种培养，20℃时产气量达到0.29m3/d·m3为止；
d、将第一容器中的料液加入第二容器中，进行发酵，温度25-35℃，发酵时间为100天，期间不定期对物料进行搅拌；
e、收集第二容器内发酵产生的气体；
f、用Fe2O3脱除第二容器内收集到的气体中的H2S；
g、用低温精馏的方法将脱除H2S后的气体中的CH4和CO2分离储存，将CH4送入合成气生产氨工段，将CO2送入尿素生产工段；
h、收集气体后剩余的物料用100目筛进行过滤，料渣进行脱水后，加入融化状态下的尿素中，进行有机复混尿素肥成粒生产；
i、生产尿素的余热给第一容器、第二容器加热，提高气体生产效率。
本发明的农作物秸秆生产液态有机肥的方法，依次包括以下步骤：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
c、将相当于秸秆粉1.5倍体积的牛粪堆沤3-5天，然后将其中混入的少量大杂物用孔径0.5厘米的筛子筛除，剩余牛粪加入第二容器中，第二容器的容积是剩余牛粪的8-10倍，加入4-6倍剩余牛粪体积的不含杀菌剂、中性偏碱的水，进行菌种培养，20℃时产气量达到0.29m3/d·m3为止；
d、将第一容器中的物料加入第二容器中，进行发酵，温度25-35℃，发酵时间为100天，期间不定期对物料进行搅拌；
d-1、发酵后的物料用100目筛进行过滤，过滤得到的料液用于液态有机肥生产。
其余与实施例1相同。
实施例3
本发明的农作物秸秆生产燃气的方法，依次由以下步骤组成：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
b-1、将第一容器封闭，收集料液所产生气体6-12h。
本发明的农作物秸秆生产有机复混尿素肥的方法，依次包括以下步骤：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
c、将相当于秸秆粉1.5倍体积的牛粪堆沤3-5天，然后将其中混入的少量大杂物用孔径0.5厘米的筛子筛除，剩余牛粪加入第二容器中，第二容器的容积是剩余牛粪的8-10倍，加入4-6倍剩余牛粪体积的不含杀菌剂、中性偏碱的水，进行菌种培养，20℃时产气量达到0.29m3/d·m3为止；
d、将第一容器中的料液加入第二容器中，进行发酵，温度25-35℃，发酵时间为100天，期间不定期对物料进行搅拌；
e、收集第二容器内发酵产生的气体；
f、用Fe2O3脱除第二容器内收集到的气体中的H2S；
g、用低温精馏的方法将脱除H2S后的气体中的CH4和CO2分离储存，将CH4送入合成气生产氨工段，将CO2送入尿素生产工段；
h、收集气体后剩余的物料用100目筛进行过滤，料渣进行脱水后，加入融化状态下的尿素中，进行有机复混尿素肥成粒生产。
本发明的农作物秸秆生产液态有机肥的方法，依次包括以下步骤：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
c、将相当于秸秆粉1.5倍体积的牛粪堆沤3-5天，然后将其中混入的少量大杂物用孔径0.5厘米的筛子筛除，剩余牛粪加入第二容器中，第二容器的容积是剩余牛粪的8-10倍，加入4-6倍剩余牛粪体积的不含杀菌剂、中性偏碱的水，进行菌种培养，20℃时产气量达到0.29m3/d·m3为止；
d、将第一容器中的物料加入第二容器中，进行发酵，温度25-35℃，发酵时间为100天，期间不定期对物料进行搅拌；
d-1、发酵后的物料用100目筛进行过滤，过滤得到的料液用于液态有机肥生产。
其余与实施例1相同。
实施例4
本发明的农作物秸秆生产燃气的方法，依次由以下步骤组成：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
b-1、将第一容器封闭，收集料液所产生气体6-12h。
本发明的农作物秸秆生产有机复混尿素肥的方法，依次包括以下步骤：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
c、将相当于秸秆粉1.5倍体积的牛粪堆沤3-5天，然后将其中混入的少量大杂物用孔径0.5厘米的筛子筛除，剩余牛粪加入第二容器中，第二容器的容积是剩余牛粪的8-10倍，加入4-6倍剩余牛粪体积的不含杀菌剂、中性偏碱的水，进行菌种培养，20℃时产气量达到0.29m3/d·m3为止；
d、将第一容器中的料液加入第二容器中，进行发酵，温度25-35℃，发酵时间为100天，期间不定期对物料进行搅拌；
e、收集第二容器内发酵产生的气体；
f、用Fe2O3脱除第二容器内收集到的气体中的H2S；
g、用低温精馏的方法将脱除H2S后的气体中的CH4和CO2分离储存，将CH4送入合成气生产氨工段，将CO2送入尿素生产工段；
h、收集气体后剩余的物料用100目筛进行过滤，料渣进行脱水后，加入融化状态下的尿素中，进行有机复混尿素肥成粒生产。
本发明的农作物秸秆生产有机复混尿素肥的方法，步骤c中，加入的水为坑水。
本发明的农作物秸秆生产液态有机肥的方法，依次包括以下步骤：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
c、将相当于秸秆粉1.5倍体积的牛粪堆沤3-5天，然后将其中混入的少量大杂物用孔径0.5厘米的筛子筛除，剩余牛粪加入第二容器中，第二容器的容积是剩余牛粪的8-10倍，加入4-6倍剩余牛粪体积的不含杀菌剂、中性偏碱的水，进行菌种培养，20℃时产气量达到0.29m3/d·m3为止；
d、将第一容器中的物料加入第二容器中，进行发酵，温度25-35℃，发酵时间为100天，期间不定期对物料进行搅拌；
d-1、发酵后的物料用100目筛进行过滤，过滤得到的料液用于液态有机肥生产。
本发明的农作物秸秆生产液态有机肥的方法，步骤c中，加入的水为坑水。
其余与实施例1相同。
Claims (5)
1.一种农作物秸秆生产有机复混尿素肥的方法，其特征在于：依次包括以下步骤：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
c、将相当于秸秆粉1.5倍体积的牛粪堆沤3-5天，然后将其中混入的少量大杂物用孔径0.5厘米的筛子筛除，剩余牛粪加入第二容器中，第二容器的容积是剩余牛粪的8-10倍，加入4-6倍剩余牛粪体积的不含杀菌剂、中性偏碱的水，20℃时产气量达到0.29m3/d·m3为止；
d、将第一容器中的料液加入第二容器中，进行发酵，温度25-35℃，发酵时间为100天，期间不定期对物料进行搅拌；
e、收集第二容器内发酵产生的气体；
f、用Fe2O3脱除第二容器内收集到的气体中的H2S；
g、用低温精馏的方法将脱除H2S后的气体中的CH4和CO2分离储存，将CH4送入合成气生产氨工段，将CO2送入尿素生产工段；
h、收集气体后剩余的物料进行过滤，料渣进行脱水后，加入融化状态下的尿素中，进行有机复混尿素肥成粒生产。
2.根据权利要求1所述的农作物秸秆生产有机复混尿素肥的方法，其特征在于：步骤h后还包括以下步骤：
i、生产尿素的余热给第一容器、第二容器加热。
3.根据权利要求1或2所述的农作物秸秆生产有机复混尿素肥的方法，其特征在于：步骤c中，加入的水为坑水。
4.一种农作物秸秆生产液态有机肥的方法，其特征在于：依次包括以下步骤：
a.将农作物秸秆粉碎成粉状物，加入尿素的水溶液混合均匀，按照重量比秸秆粉∶尿素∶水为1∶0.005-0.100∶3.995-3.900，然后加入到第一容器中密封1-3天；
b、向第一容器中加入水蒸汽进行加热，到100℃后保持该温度40min；
c、将相当于秸秆粉1.5倍体积的牛粪堆沤3-5天，然后将其中混入的少量大杂物用孔径0.5厘米的筛子筛除，剩余牛粪加入第二容器中，第二容器的容积是剩余牛粪的8-10倍，加入4-6倍剩余牛粪体积的不含杀菌剂、中性偏碱的水，20℃时产气量达到0.29m3/d·m3为止；
d、将第一容器中的物料加入第二容器中，进行发酵，温度25-35℃，发酵时间为100天，期间不定期对物料进行搅拌；
d-1、发酵后的物料进行过滤，过滤得到的料液用于液态有机肥生产。
5.根据权利要求4所述的农作物秸秆生产液态有机肥的方法，其特征在于：步骤c中，加入的水为坑水。
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