[發明專利]利用秸稈生產生物質燃料、瓦楞紙、有機肥的方法

在審

• 申請號: 201910440029.4
• 申請日: 2019-05-24
• 公開（公告）號: CN110129380A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 劉同林;劉笑辰;朱晨杰
• 申請（專利權）人: 劉同林
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10;C12P5/02;C10L5/48;C02F3/30;C02F11/04;C02F11/12;C05F15/00;D21B1/36;D21C1/02;D21H11/12
• 代理公司: 濰坊正信致遠知識產權代理有限公司 37255
• 代理人: 劉新子

本發明涉及利用秸稈生產生物質燃料、瓦楞紙、有機肥的方法，包括秸稈切斷、干法及水膜除塵、熱水抽提洗滌除砂、連續蒸煮水解、噴放接收、多級逆流洗滌、高濃磨漿、纖維分級處理、長纖維濃縮、長纖維熟化處理、長纖維磨漿、長纖維生產瓦楞紙；以及短纖維濃縮、細碎纖維酶解發酵蒸餾生產纖維素乙醇、廢醪分離利用等。本發明實現了秸稈物料各組分高值化綜合利用，廢水COD生化降解性好，沒有無機鹽累積，過程高濃廢水生產沼氣并凈化為天然氣，低濃廢水處理后循環利用，水系統封閉循環，廢水零排放；細碎纖維組分比表面積大、酶解效率高；長纖維組分生產瓦楞紙強度高、質量好，可降纖維素乙醇的成本；生物天然氣、生物質顆粒燃料可減少礦物燃料的使用。

技術領域

本發明屬于生物質原料綜合利用技術領域，具體涉及一種利用秸稈生產生物質燃料、瓦楞紙、有機肥的方法。

背景技術

我國木材資源缺乏，瓦楞紙等工業包裝紙主要原料是回收廢箱板紙，主要來源有國內回收廢紙和進口廢紙。

2017年，我國瓦楞箱板等工業包裝紙總產量4720萬噸，占中國造紙總體產量11130萬噸體量的42%；我國是世界廢紙進口第一大國，2017年進口廢紙2572萬噸；紙類產品的20%以上，隨貨物出口和一次性消費用紙損失；另有大約20%左右做為書籍資料等存儲起來，國內廢紙回收量已經超過5000萬噸，接近回收極限；特別是工業包裝紙（廢紙箱）產品，由于多次回收循環再利用，導致纖維強度、得率下降，纖維品質越來越差，致使化學助劑的用量增加，污水處理費用增加；只能靠進口OCC（廢箱板紙）來增加新鮮纖維的加入，以提高纖維強度和得率。

歷史上，我國的瓦楞箱板等工業包裝紙的自制漿生產，主要以植物秸稈為原料，使用半化學法，加入堿性化學藥品進行蒸煮制漿，由于污染嚴重、技術落后、效能低下，自上世紀90年代，已全部逐步關停；現在生產運行的瓦楞箱板等工業包裝紙企業，大部分采用國內回收廢紙和進口廢紙為原料；我國的第一大廢紙進口來源是美國，由于限制進口等原因，導致近兩年原料和成品市場像過山車一樣劇烈波動，嚴重影響了整個行業的健康發展。

我國是貨物貿易順差大國，也就是說，出口貨物量遠大于進口貨物量，這就導致大量工業包裝物隨出口貨物一起出口，使工業包裝纖維原料一直處于總量凈減少狀態，更加劇了纖維原料的短缺。

纖維原料缺乏，將是我國長期的痛點，解決我國瓦楞箱板等工業包裝紙用自產纖維漿料，可減少對進口廢紙的嚴重依賴，降低整個行業的成本，具有重大的戰略意義和長遠的經濟意義。

禾本科植物秸稈原料的組分，灰分2.5-6%，稻草可以達到16%；冷水抽出物2.5-8%；熱水抽出物達13-29%（秸稈樣品在蒸餾水中煮沸180min后損失的物質，主要是水溶性的糖、植物堿、環多醇、單寧、色素，以及膠質、粘液、淀粉、果膠質、多乳糖等多糖類物質，大部分具有良好的生化降解性）；1%氫氧化鈉抽出物27-40%，麥草和稻草可以達到45-48%（秸稈樣品1%氫氧化鈉溶液中煮沸60min后損失的物質，主要是部分低分子量木質素、多戊糖、多己糖、樹脂酸及糖醛酸等）；多戊糖（主要是阿拉伯糖和木糖）18-26%；纖維素36-44%；木質素含量14-23%，且分子量分布范圍廣，平均分子量約為8000-10000，其中20000以上大約5%，10000以下約占75%，結構單元中酚羥基含量較高，約有35-45%的酚型結構，其他酸性基團也較木材多；秸稈類物料的半纖維素主要是4-O-甲基葡萄糖醛酸、阿拉伯糖、木糖的復合多糖聚合物。

闊葉木材原料的組分，灰分0.2-0.7%；冷水抽出物1-1.7%；熱水抽出物1.6-3.5%；1%氫氧化鈉抽出物17-22%；多戊糖（主要是木糖）21-29%；纖維素49-55%；木質素18-23%，平均分子量約為16000-20000，其中20000以上大約24%，10000以下約占43%，只有約20-30%的酚型結構單元；半纖維素主要是4-O-甲基葡萄糖醛酸和木糖的復合多糖聚合物。