[發明專利]一種廢棄農作物秸稈和農膜的聯合回收利用方法和裝置

有效

• 申請號: 202011030561.8
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112300835B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 王雷;謝芳芳;趙珍
• 申請（專利權）人: 南京工業大學;南京希捷環保科技有限公司
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10J3/72;C10J3/82;C10G1/10;C10G1/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

本發明公開一種廢棄農作物秸稈、農膜的聯合回收利用方法與裝置，首先將秸稈暴曬后切成短桿粉碎，農膜切斷粉碎高溫干燥，后按定比送至研磨機進行研磨，送至烘培反應器中烘培除氯，氯的去除率95％。將產生的生物焦后續送入氣化爐進行氣化，此時產生的得到的氣化氣熱值含量比較高。烘培產生的混合氣體先進行除氯處理后冷凝得到生物油。廢棄農作物秸稈、農膜的聯合回收利用技術系統依次包括破碎裝置、儲料倉、烘干機、混合研磨機、烘培反應器、氣化爐、氣體收集器、脫氯反應器、冷凝裝置、儲油罐。本發明不僅可以解決秸稈能源品味低、運輸難，農膜熱處理過程中熔融粘附問題及氯的腐蝕問題，做到廢棄農作物秸稈和農膜的減量化、無害化和資源化。

技術領域

本技術屬于固體廢物處理與資源化領域，具體涉及廢棄農作物秸稈和農膜的回收利用技術處理與資源化方法。特別是以聚氯乙烯為主的廢棄農膜。

背景技術

廢棄農作物秸稈在我國農業垃圾所占有的比例比較大，含水率相對比較高、能量密度比較小，體積比較大因而難運輸，堿性金屬含量比較高，無機氯的含量比較高等特點。

我國農膜(包括棚膜、地膜)的產量已躍居世界第一，每年其總用量約占全世界總量的62％，農膜較常用的生產材料就是聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)等。2014年我國地膜覆蓋面積近3億畝，地膜投入量144萬噸以上。

目前，農作物秸稈是采用焚燒的方式，在燃燒的氧化性氣氛下生成HCl和SO₂，會對燃燒設備的材料形成強烈的破壞作用，很多焚燒爐都以此使得實際大修時間和實際壽命遠低于設計值。更為嚴重的是，焚燒產生了大量的煙氣，還需要進入二燃室進行更高溫度處理，消耗了大量的能源，由于配風量的巨大使得二燃室的能耗居高不下。一方面，這嚴重造成了資源的浪費。另一方面，燃燒過程中產生的二次污染物，對環境造成很大的傷害。

廢舊農膜的能源化回收以及資源化回收是目前廢舊農膜回收技術中最主要的兩種方式。這種方式可以有效地集中處理殘膜，還可以有效地獲得一定量的能源。但是農膜在能源化處理過程中會有黑粉以及融化粘附的問題。另一種方法就是燃燒產出熱能。這種方式不用對農膜進行分類處理，節省成本，但是對設備要求過高，污染嚴重，含氯的塑料后續二次污染嚴重。

目前研究發現，針對生物質和塑料類廢棄物二者同時進行熱裂解反應的主要將其兩者反應原料放置熱解爐進行高溫熱解，此方法產生往往伴隨著產油率低、品質不高，熱解油中O/C的含量比較高，穩定性比較差，嚴重降低了熱解油的品質。其中，授權公告號為CN106433733 A專利文獻公開了一種秸稈-廢塑料裂解產液體燃料裝置及方法，將秸稈-廢塑料顆經低溫預熱系統預熱后，進入高溫裂解系統進行裂解，主要解決原料與催化劑分離問題，但產生的熱解油中O/C的含量依舊比較高，熱解油的利用范圍比較小。

盡管固體廢物的處理與處置得到了長期和深入的發展，但仍然面臨著諸多的困難。現有研究多數針對某一特定種類的固體廢物，使得技術存在局限性。經一方面，固體廢物處理與處置層面上過于局限于單一的劃分類別，而不能根據廢物內在的共同點進行針對性的共性關鍵技術的研究與開發。

因此，廢棄農作物秸稈、農膜處理與資源化問題亟待解決，尋求一個高效合理的處理處置技術顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種廢棄物秸稈和農膜資源化利用方法，以解決現在現有技術的不足。提供了一種降低提供了一種解決廢棄農作物秸稈能源品味低、運輸難，農膜熱處理過程中氯的腐蝕問題以及農膜熔融粘附問題，以及生物質燃氣中焦油的含量、氯元素釋放污染環境的含氯廢塑料熱解處理工藝，解決在應用中因秸稈熱解焦油的存在、農膜熔融粘附引起的運行問題，擴大了秸稈和農膜能源化的應用范圍。

為解決上述目的，本發明的提供技術方案為：一種廢棄物秸稈和農膜資源化利用方法，其具體步驟如下：