一種生物助燃材料及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于生物材料發酵和能源技術領域，具體涉及一種生物助燃材料及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 目前隨著我國工業的快速發展，煤炭等化石能源的消耗量是非常大的，這樣就帶 來了環境空氣污染的越發嚴重，京津滬等為代表的全國大部分地區霧靄超標問題已經嚴重 影響人民的生活和身體健康。因此如何減少煤炭等化石能源的消耗、如何減少燃燒帶來的 空氣污染已經成為人們亟待解決的問題。人們一直在通過添加劑助燃提高煤炭的利用效率 和減少排放造成的環境和空氣的污染方面進行研宄，例如公布號CN 103215103 A的中國發 明專利公開了一種生物助燃劑，是由黑色頁巖35~45%，氯酸鉀35~45%，工業鹽3~ 10%，木炭8~12%，二氧化錳3~5%等混合而成，添加到燃料中，各原料間相互協調和加 成效應使得具有助燃、增能、節約生物質燃料功能。
[0003] 針對廣東地區作為甘蔗和蔗糖生產的重要地區，制糖業產生大量的廢渣廢液蘊含 豐富的能量，如果能夠利用微生物菌劑對其進行發酵，生成一種生物助燃材料，按照一定比 例添加到煤碳、水煤槳、重油、天然氣、油沙、油母貝、煤桿石等燃料中，混合、作用之后使其 燃燒更完全，可以減少燃料的消耗、減少溫室氣體、PM2. 5等物質排放對空氣的污染，一定程 度解決能源行業對煤炭等燃料消耗量大、污染嚴重的問題。但是，目前還未見到這方面的相 關技術文獻，因此有必要在這一領域進行深入研宄。
[0004] 發明的內容
[0005] 本發明的目的是：提供一種生物助燃材料及其制備方法和應用，利用微生物群對 制糖業產生的廢料進行發酵生成一種生物助燃劑，該助燃劑可應用于火電企業及各種使用 煤炭、煤矸石、煤炭水（水煤漿）、油頁巖、油砂、煤泥、廢渣作為燃料的企業，具有很好的節 能和減少空氣的污染的效果。
[0006] 為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：
[0007] 一種生物助燃材料的制備方法，其特征在于，按如下步驟進行：
[0008] 1)將廢糖水與純凈水混合成含糖量10-12%的糖水，置于消毒的發酵罐內，所述 糖水加熱到45°C ;
[0009] 2)發酵罐中加入由紅螺菌、固氮酶、氫酶組成的發酵劑，占總重量的1-1. 5% ; [0010] 3)發酵罐中加入由甘蔗渣與固氮酶混合而成的糖化體，占總重量的0. 0075% ;
[0011] 4)上述材料在發酵罐內混合均勻，保持良好的密封，在發酵罐頂部設置光合燈，經 過72小時以上完成發酵；
[0012] 5)發酵成熟固液分離，液體為生物助燃材料，過濾的固體濾渣可作為飼料。
[0013] 優選地，按重量份計，組成所述發酵劑的紅螺菌、固氮酶、氫酶最佳比例為：紅螺菌 55%、固氮酶25%、氫酶20%。
[0014] 優選地，所述甘蔗渣與固氮酶混合而成的糖化體，混合比例為固氮酶按1%的重量 份添加混入甘蔗渣中。
[0015] 優選地，參與發酵的全部原料占發酵罐容量的80-90%。
[0016] 本發明還包括按照上述方法制備得到的生物助燃材料。
[0017] 本發明還包括上述方法制備得到的生物助燃材料的應用，其特征在于，按 0.3-0. 75%的重量份添加量加入燃料中，適用于使用煤炭、煤矸石、水煤漿、油頁巖、油砂、 煤泥、廢渣作為燃料的場合，提高燃料的燃燒效率，降低排放。
[0018] 本發明的有益效果在于：1)可以被廣泛的應用于火電企業及各種使用煤炭、煤矸 石、煤炭水（水煤漿）、油頁巖、油砂、煤泥、廢渣作為燃料的企業，減少煤炭等燃料的使用 量：按比例少量添加在燃料上就可以節省燃料5-25%的使用量；2)減少燃燒產生的顆粒污 染和溫室氣體的排放量；3)燃燒過程中減少煤灰、爐渣與煙灰堆積，從而提升傳熱效率；4) 成本低廉。利用甘蔗制糖產生的廢料進行生產，副產品還可以作為飼料出售，能產生可觀的 經濟效益。
【附圖說明】
[0019] 圖1 :本發明所述生物助燃材料制備方法的流程圖；
[0020] 圖2 :實驗一蒸汽產生量測試表；
[0021] 圖3 :實驗二蒸汽產生量測試表；
[0022] 圖4 :實驗三蒸汽產生量測試表；
[0023] 圖5 :實驗四蒸汽產生量測試表。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合具體實施例，對本發明作進一步詳細的闡述，但本發明的實施方式并不 局限于實施例表示的范圍。這些實施例僅用于說明本發明，而非用于限制本發明的范圍。此 外，在閱讀本發明的內容后，本領域的技術人員可以對本發明作各種修改，這些等價變化同 樣落于本發明所附權利要求書所限定的范圍。
[0025] -、本發明所述生物助燃材料的制備過程。
[0026] 本發明所述生物助燃材料的制備方法基本如圖1所示，具體工藝如下：
[0027] 步驟1、材料準備
[0028] 1)準備待用的無污染的糖水（采用制糖企業產生的普通廢糖水即可）；
[0029] 2)準備待稀釋用的無污染的水（利用沒有污染的地下水）；
[0030] 3)準備待用的發酵劑（由紅螺菌、固氮酶、氫酶組成，按重量份計用量占總原料的 的 1-1. 5% );
[0031] 4)準備待用的糖化體（固氮酶按1 %的添加量混入甘蔗渣混合而成，按重量份計 用量占總原料的0.0075% )。
[0032] 步驟2、器具設備準備
[0033] 1)發酵槽用蒸汽消毒；
[0034] 2)檢查發酵槽里面是否有異物，避免堵塞閥門，檢查各閥門是否關閉；
[0035] 3)安裝好光合成燈。
[0036] 步驟3、發酵過程
[0037] 1)將糖水配制成含糖10-12%的稀糖水，開蒸汽將糖水從常溫加熱到45°C，加入 到發酵槽中，占發酵槽中容積的80-90% ;
[0038] 2)將混合均勻的發酵劑分成三份，分三次投入發酵槽里，投放時間盡量短；
[0039] 3)開空氣壓縮機攪動糖水，將發酵劑均勻地混合在糖水里，確保發酵槽里的發酵 劑全部沉在糖水中；
[0040] 4)放入糖化體、打開光合燈；
[0041] 5)封閉投料口、關閉閥門，密封后每天通過檢測孔觀測發酵情況，每天化驗發酵液 兩次，記錄包括糖份、錘度、溫度、PH值、乳酸、醋酸等六個指標；
[0042] 6)當檢測指標達到下表標準時，代表發酵成熟，進行固液分離，濾渣烘干可以作為 飼料，濾液即本發明所述生物助燃材料。
[0043]
【主權項】
1. 一種生物助燃材料的制備方法，其特征在于，按如下步驟進行： 1) 將廢糖水與純凈水混合成含糖量10-12%的糖水，置于消毒的發酵罐內，所述糖水 加熱到45°C ; 2) 發酵罐中加入由紅螺菌、固氮酶、氫酶組成的發酵劑，占總重量的1-1. 5% ; 3) 發酵罐中加入由甘蔗渣與固氮酶混合而成的糖化體，占總重量的0. 0075% ; 4) 上述材料在發酵罐內混合均勻，保持良好的密封，在發酵罐頂部設置光合燈，經過 72小時以上完成發酵； 5) 發酵成熟固液分離，液體為生物助燃材料，過濾的固體濾渣作為飼料。
2. 根據權利要求1所述的一種生物助燃材料的制備方法，其特征在于，按重量份計，組 成所述發酵劑的紅螺菌、固氮酶、氫酶最佳比例為：紅螺菌55%、固氮酶25%、氫酶20%。
3. 根據權利要求1所述的一種生物助燃材料的制備方法，其特征在于，所述甘蔗渣與 固氮酶混合而成的糖化體，混合比例為固氮酶按1 %的重量份添加混入甘蔗渣中。
4. 根據權利要求1所述的一種生物助燃材料的制備方法，其特征在于，參與發酵的全 部原料占發酵罐容量的80-90 %。
5. -種根據權利要求1-4任一項所述方法制備得到的生物助燃材料。
6. -種根據權利要求1-4任一項所述方法制備得到的生物助燃材料的應用，其特征在 于，按0.3-0. 75%的重量份添加量加入燃料中，適用于使用煤炭、煤矸石、水煤漿、油頁巖、 油砂、煤泥、廢渣作為燃料的場合，提高燃料的燃燒效率，降低排放。
【專利摘要】本發明公開了一種生物助燃材料及其制備方法和應用，將廢糖水與純凈水混合成含糖量10-12％的糖水，置于消毒的發酵罐內，加熱到45℃；發酵罐中加入由紅螺菌、固氮酶、氫酶組成的發酵劑，由甘蔗渣與固氮酶混合而成的糖化體，上述材料在發酵罐內混合均勻，保持良好的密封，在發酵罐頂部設置光合燈，經過72小時以上完成發酵；發酵成熟固液分離，液體為生物助燃材料，過濾的固體濾渣可作為飼料。利用微生物群對制糖業產生的廢料進行發酵生成一種生物助燃劑，該助燃劑可應用于火電企業及各種使用煤炭、煤矸石、煤炭水(水煤漿)、油頁巖、油砂、煤泥、廢渣作為燃料的企業，具有很好的節能和減少空氣的污染的效果。
【IPC分類】A23K1-02, C10L1-32, C12P1-00, C10L1-00, C10L9-10
【公開號】CN104877714
【申請號】CN201510271762
【發明人】李明陽
【申請人】李明陽
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月25日