[发明专利]对农作物秸秆等生物剩余物的移动式资源化处理系统

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种对农作物秸秆等生物剩余物的移动式资源化处理系统，该系统以两个高效反应仓为核心，配套有动力供应、智能控制、缓冲冷却等辅助设备。整套系统通过移动式拖车运至现场，在接通各个预留接口后，立即对农作物秸秆等生物剩余物进行快速高效的资源化处理。处理过程中，纤维素、木质素等粗纤维以及蛋白质等大分子物质被充分降解为利于植物吸收利用的单糖、肽类等小分子有机质；同时，高温条件将病菌、虫卵及杂草种子完全杀灭，利于后续肥料化、饲料化和基料化等综合利用。

二、背景技术

我国是农业、粮食生产大国。据统计，截至2010年，我国每年农作物秸秆理论资源量为8.4亿吨，可收集资源量约为7亿吨，其中，还不包括残叶树皮等林木副产品、果蔬残叶果皮等。随着农业的发展，农作物产量的增加，秸秆、果蔬残留、林木残叶等生物剩余物的产量亦将剧增。但是，由于我国农作物秸秆等生物剩余物分布密度低、季节性强、收储运体系不完善及成本较高等原因，对这些宝贵的生物资源综合利用率较低，绝大部分秸秆、林木残叶等生物剩余物被农民直接在露天无序焚烧，不仅造成资源的巨大浪费，同时引发空气污染、交通隐患、居民健康受损等一系列社会及环境问题。因此，对于这类生物资源的综合利用在处理工艺高效、清洁的基础上，处理方式灵活快捷、适应性强、就地处理完善等要求显得尤为重要，也极具创新性。

三、发明内容

本发明有效避免了传统秸秆堆肥、微生物发酵、碱化处理等工艺中，设备占地面积大、系统耗能高，集中处理收储运成本巨大，产品出路单一等不足。单套系统占地小、灵活便利，整机设备利用移动式拖车运送至不同的处理现场，可在几个乡镇或收集站之间循环使用，极大地节约了传统秸秆等处理过程中的“收-储-运”成本。该系统利用高效反应仓在热力和机械的双重作用下，对农作物秸秆等生物剩余物进行清洁、快捷的处理，使秸秆等农业剩余物中难以降解的纤维素、木质素等大分子物质快速降解成为可溶性单糖、多肽等小分子物质。同时，处理全过程不添加任何化学药剂或生物菌种，高温条件有效杀灭出病菌、虫卵及杂草种子等有害物质，出产干料环保、高效，可运用于多个资源化途径。

本发明提供的对农作物秸秆等生物剩余物的移动式资源化处理系统，主要包括：1.电源(外接口)、2.动力传送及智能控制子系统、3.物料进料斗、4.高效反应仓、5.设备底座、6.物料连接管、7.排气孔(外接口)、8.仪表观察孔、9.缓冲冷却罐、10.物料出料口、11.移动式拖车、12.冷凝水出口(外接口)、13.固定支架。

(详见附图1，附图2)

具体过程为：

(1)整机设备由11.移动式拖车运送至处理现场(农田、村镇秸秆收集点)，通过四个13.固定支架将整机原地固定好，分别接通1.电源(外接口)、7.排气孔(外接口)、12.冷凝水出口(外接口)，完成准备工作。

(2)通过2.动力传送及智能控制子系统启动并控制全套系统的所有设备，根据进料秸秆等的实际情况，设定好相适应的温度及传送转速，系统正常运行。

(3)秸秆等生物剩余物在现场进行预处理，利用粉碎机打碎至3-8cm的碎段，新鲜秸秆或干湿秸秆混合，使碎段含水率控制在50％-90％，此过程不添加任何化学药剂或菌种。

(4)将预处理好的秸秆等碎段含水物料泵送至3.物料进料斗，并相继进入两个4.高效反应仓中，在密闭的高温条件下完成输送-反应的过程。第一个反应仓完全密闭，反应物料通过6.物料连接管直接进入第二个反应仓内，反应条件可通过8.仪表观察孔实时查看，由2.动力传送及智能控制子系统统一调控。

(5)反应过程中产生的含水高温气体，通过末端7.排气孔(外接口)排出，待外接尾气处理设备冷凝净化后，达标直接排放。

(6)第二个反应仓中处理后的秸秆(或果蔬残留、林木残叶等)干料，由密闭高温环境突然喷送至9.缓冲冷却罐的常温环境，在螺纹传送过程中完成冷却及自然风干，最终通过10.物料出料口排出，进行干料打包。

(7)外接尾气处理设备和9.缓冲冷却罐中剩余的冷凝水，由12.冷凝水出口(外接口)直接排出。

本发明提供的全套移动式处理系统，非常适用于农田、村镇收集点等交通、用地局限的场地，对秸秆等生物剩余物进行现场处理，单辆移动式拖车可将整套处理系统运送至多个乡镇或田间循环使用，有效降低了传统秸秆等生物剩余物的“收-储-运”成本。该发明系统主要有两方面的控制：