CN111034626B - 一种利用生物质废弃物制备猫砂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于猫砂技术领域，具体涉及一种利用生物质废弃物制备猫砂的方法。所述方法包括以下步骤：将糠醛渣分为两部分，一部分进行燃烧，得燃烧物，另一部分备用；将糠醛渣与燃烧物按质量比为1:（1‑2）进行混合，得混合物A；向混合物A中加入玉米须和高沸物，然后混合均匀，得混合物B；其中，混合物A、玉米须、高沸物的质量比为1:（1‑1.5）:（0.01‑0.03）；将混合物B进行造粒成型，即得猫砂。本发明制备的猫砂具有杀菌消毒作用，可塑成型，吸水性强，且易处理。
Description
技术领域
本发明属于猫砂技术领域，具体涉及一种利用生物质废弃物制备猫砂的方法。
背景技术
猫依然是人类最好的伙伴之一，而且猫作为人类的“伴侣”，能给人带来许多好处，为此，喜欢饲养猫的人越来越多。在与猫相处的过程中，感到最费心的事，就是每天都要处理猫的***物，又脏又臭。
猫砂是饲主为其饲养的猫用来掩埋粪便和尿液的物体，有较好的吸水性，一般会与猫砂盆一并使用，将适量的猫砂倒于猫砂盆内，受过训练的猫当需要***时便会走进猫砂盆内***于其上面。猫砂在使用时，当动物的粪便或尿液与其接触时，由于猫砂的吸湿性，其与粪便或尿液形成一体的球状，未沾染粪便和尿液的猫砂则不受污染，可继续使用，而且清理起来方便，也为饲养宠物带来轻松愉快和环保。
猫砂作为城市饲养宠物的必须品，目前，市场上的猫砂可分为两大类：一是进口猫砂，其大部分是透明硅胶做的，晶莹剔透，给人感觉是好看，除吸水外，没有其他任何作用，化学合成硅胶难以降解，废弃后造成严重二次污染，且使用成本非常高。二是国产猫砂，其大部分用膨润土或***生产的，需要添加粘合剂、杀菌剂、除臭剂等添加剂，优点是成本低；缺点是粉尘太高，吸附力差，添加剂对猫的健康造成威胁，且使用后不易处理，长时间使用会导致宠物极易发生疾病。还有一部分是用木屑、废纸屑等加工的，优点是废物再利用，缺点是质地轻、易带出、不结团、吸水性差、清理困难。
综合分析各种不同猫砂的特性，要求做到无污染、无粉尘、价格便宜、使用方便和效果好，仍是当前值得研究的课题。有鉴于此，设计一种纯生物质原料猫砂显得尤为重要。
发明内容
为了克服现有技术中的问题，本发明提供了一种利用生物质废弃物制备猫砂的方法。该制备方法采用玉米芯为原料，不添加任何添加剂，绿色环保。
本发明还提供了采用上述方法制备得到的猫砂，该猫砂具有杀菌消毒作用，可塑成型，吸水性强，且易处理。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种利用生物质废弃物制备猫砂的方法，包括以下步骤：
（1） 将糠醛渣分为两部分，一部分进行燃烧，得燃烧物，另一部分备用；将糠醛渣与燃烧物按质量比为1:（1-2）进行混合，得混合物A；
（2） 向混合物A中加入玉米须和高沸物，然后混合均匀，得混合物B；其中，混合物A、玉米须、高沸物的质量比为1:（1-1.5）:（0.01-0.03）；
（3） 将混合物B进行造粒成型，即得猫砂。
优选的，所述糠醛渣和高沸物是制备糠醛过程中产生的副产物（即生物质废弃物）。糠醛的制备可通过下述方法实现：
糠醛生产工艺采用直接法，催化剂使用硫酸，原材料使用玉米芯（也可以使用玉米秸、棉杆、棉子壳、甘蔗渣等农作物）。将原材料玉米芯用粉碎机粉碎后加入稀硫酸，用混酸机进行搅拌混合均匀，送入水解釜中，从水解釜底部通入蒸汽，用蒸汽将水解得到的糠醛带出水解釜形成醛汽，醛汽经过冷凝后形成原液，原液进入蒸馏塔进行蒸馏，塔顶蒸出糠醛、水的共沸物，共沸组成冷凝后分层，醛相称为毛醛，水相回流入塔，塔底排出大部分水、醋酸及水解过程中形成的高沸物等废液即为糠醛生产废水或称为糠醛塔底废水。毛醛经补充中和后进入精制***进行精制得成品糠醛。经水解后的玉米芯和硫酸的混合物即为糠醛渣。
具体的，步骤（2）中先向混合物A中加入玉米须，然后再利用高压喷枪加入高沸物。
优选的，步骤（3）通过环模造粒机造粒成型，成型温度为200-240℃。
采用上述方法制备得到的猫砂。
优选的，所述猫砂的水分含量为5-7%，猫砂是直径为3-10mm，长度为20-100mm的圆柱状。
本发明利用玉米芯制备糠醛过程中的废料进行猫砂的制备，设计巧妙，节约资源，绿色环保。
制备糠醛过程中，蒸馏分离糠醛时会产生高沸物，较难处理；糠醛渣中含有大量水分、纤维素、矿物质及少量的硫酸，通常作为燃料焚烧；糠醛渣燃烧后会产生大量碱性草木灰（氧化钙、氧化钾、碳酸钾、氧化镁等），粉尘，碱性较大，利用困难，但酸性的糠醛渣可以和碱性灰中和。所以在制备猫砂时，采用将糠醛渣与燃烧物（主要是草木灰）混合，利用草木灰中的碱性氧化物将糠醛渣的水吸收，并中和糠醛渣中的硫酸至弱碱性；将玉米须加入上述混合物中，利用玉米须的缠绕作用将粉状的糠醛渣和草木灰吸收；最后将高沸物利用高压喷枪加入到上述混合物中，进一步起到粘结及除尘增香作用；利用糠醛渣中的可塑性木质素通过普通机械挤压方式（环模造粒机）高温造粒成型，同时消除其中的多余水分。
本发明中，采用玉米芯制备糠醛的过程为现有技术，采用本领域常规技术即可；或参考专利CN110590718A、CN102757413B、CN105174254B制备。
和现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过用玉米芯制备糠醛生产过程中的生物质废弃物，制备出纯生物质原料猫砂，大幅提高了糠醛生产的经济效益；
2.本发明制备的猫砂富含草木灰的矿物质，天然的杀菌消毒作用，具有糠醛渣及高沸物的清香，利用糠醛渣中的木质素可塑成型，糠醛渣中的短纤维素吸水性很强，再加上碎玉米须可以将猫的***物吸收抱团，方便清洗；
3.使用后的猫砂可以直接冲进马桶，且不会堵塞马桶，便于处理；
4.本发明的制备方法简单，不使用添加剂，绿色环保，便于推广使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
将玉米分离，得到玉米芯和玉米须。
采用玉米芯制备糠醛的过程为：将玉米芯粉碎至粒径为15-20mm之间，加硫酸混合得玉米芯混合物，硫酸的质量浓度为10％，硫酸用量为0.20kg/（kg玉米芯）。然后再进行汽提水解，水蒸气温度172℃，水解时间1.5h。汽提水解和压力排渣过程中收集糠醛气体，冷凝、蒸馏获得糠醛产品，经水解后的玉米芯混合物即为糠醛渣。将分离糠醛时所产生的高沸物收集备用。
需要说明的是，使用玉米芯制备糠醛为现有技术，采用本领域常规技术即可，本发明并不局限于实施例1制备糠醛的方法。
猫砂的制备方法，包括以下步骤：
糠醛渣按1:1分为两部分，一半燃烧得燃烧物，另一半备用。
将糠醛渣与燃烧物按质量比为1:1进行混合，得混合物A；向混合物A中加入玉米须，
然后再利用高压喷枪加入高沸物，然后混合均匀，得混合物B；其中混合物A、玉米须、高沸物的质量比为1:1:0.01；将混合物B进行造粒成型，成型温度为200℃，即得猫砂；得到的猫砂水分含量为7%。
实施例2
制备糠醛的过程参照实施例1。
猫砂的制备方法，包括以下步骤：
糠醛渣分为两部分，一部分燃烧得燃烧物，另一部分备用；其中备用的糠醛渣与燃烧物的质量比为1:2。
将上述糠醛渣与燃烧物全部混合，得混合物A；向混合物A中加入玉米须，然后再利用
高压喷枪加入高沸物，然后混合均匀，得混合物B；其中混合物A、玉米须、高沸物的质量比为1:1.5:0.03；将混合物B进行造粒成型，成型温度为240℃，即得猫砂；得到的猫砂水分含量为5%。
实施例3
制备糠醛的过程参照实施例1。
猫砂的制备方法，包括以下步骤：
糠醛渣分为两部分，一部分燃烧得燃烧物，另一部分备用；其中备用的糠醛渣与燃烧物的质量比为1:1.5。
将上述糠醛渣与燃烧物全部混合，得混合物A；向混合物A中加入玉米须，然后再利用
高压喷枪加入高沸物，然后混合均匀，得混合物B；其中混合物A、玉米须、高沸物的质量比为1:1.25:0.02；将混合物B进行造粒成型，成型温度为220℃，即得猫砂；得到的猫砂水分含量为6%。
实施例1-3的猫砂在干净的猫砂盆内铺上一层厚度为3-4cm的猫砂，夏季可连续使用半个月无臭味，冬天可连续使用一个月，使用后的猫砂可以直接冲进马桶，且不会堵塞马桶，便于处理。
对比例1
采用山东昂仕集团有限公司生产的硅胶猫砂。
对比例2
采用美鹏猫砂的膨润土猫砂。
对上述实施例1-3及对比例1-2的猫砂进行气味（通过鼻子闻的方式测试）和性能测试，测试结果见表1。
测试方法如下：
吸水性、结团性测试：将相同量的实施例及对比例的猫砂倒入猫砂盆中，在其上方倾倒50mL含1g/100mL尿素的生理盐水，测试其完全吸收水分所需要的时间及结团时间。结团后将猫砂团铲除，观察其散碎情况。
表1实施例1-3以及对比例1-2猫砂性能测试
从表1数据可以看出，本发明实施例1-3制备的猫砂具有良好的吸水性及结团性，吸水迅速，结团快，不易散碎，而且吸水后的猫砂团可以加入马桶直接冲散，不会堵塞马桶，也不会污染环境。同时，本发明制备猫砂的原料均是采用玉米芯制备糠醛所产生的废弃物，物料得到充分回收，绿色环保，可推广使用。
Claims (5)
1.一种利用生物质废弃物制备猫砂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将糠醛渣分为两部分，一部分进行燃烧，得燃烧物，另一部分备用；将备用的糠醛渣与燃烧物按质量比为1:（1-2）进行混合，得混合物A；
（2）向混合物A中加入玉米须和高沸物，然后混合均匀，得混合物B；其中，混合物A、玉米须、高沸物的质量比为1:（1-1.5）:（0.01-0.03）；
（3）将混合物B进行造粒成型，即得猫砂；
所述高沸物是制备糠醛过程中所产生的副产物。
2.根据权利要求1所述利用生物质废弃物制备猫砂的方法，其特征在于，所述糠醛渣是制备糠醛过程中所产生的副产物。
3.根据权利要求1所述利用生物质废弃物制备猫砂的方法，其特征在于，步骤（3）通过环模造粒机造粒成型，成型温度为200-240℃。
4.采用权利要求1-3任一所述方法制备得到的猫砂。
5.根据权利要求4所述猫砂，其特征在于，所述猫砂的水分含量为5-7%，猫砂是直径为3-10mm，长度为20-100mm的圆柱状。
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