专利名称：一种利用太阳能纤维化秸秆的设备及其方法农作物秸秆是地球上第一大可再生资源，我国拥有量居世界首位。农作物秸杆自 古就是人们日常生活所用的主要燃料，另外还用来饲养家畜和沤制肥料，然而随着社会的 发展，人们生活水平的提高，农村生活用能结构发生了改变，生活用秸秆数量大幅度减少。 自上世纪90年代末，为实现农作物秸秆的综合利用，有效解决秸秆焚烧问题，在农业部等 部门统一组织下，各级农机推广部门大力推广联合收获技术、秸秆还田技术、青贮氨化技 术、秸秆加工颗粒饲料技术、秸秆生物有机肥生产技术、秸秆生产食用菌、秸秆气化技术等 农作物秸秆综合利用技术，均取得了较好的效果。肆意焚烧秸秆现象明显减少，秸秆还田 面积有较大幅度增加，其它多种形式的秸秆利用迅速兴起。这些经验的积累为秸秆综合利 用工作的进一步开展奠定了一个良好的基础。全国每年产生的大约6亿多吨农作物秸秆 的2/3通过机械还田、堆沤腐熟还田、过腹还田、气化以及加工的方式得到了综合利用，还 有约1/3即2亿吨左右尚未得到综合利用的剩余秸秆则被一些农民采取了最简单的处理方 式——焚烧，不仅浪费了宝贵的资源，而且造成了大气污染、土壤矿化、火灾事故等大量的 社会经济和生态问题，引起了全社会的广泛关注。 对于利用太阳能纤维化秸秆的设备的开发与研究，在国内外都属于先进技术，国 际上对于此类技术的开发与研究还出于初步阶段。当前国内现有的技术设备与一家一户的 秸秆收集方式存在着必然的冲突，影响了配套机械设备和相应规模化的生产，过高的成本 费用制约了秸秆综合利用技术的推广普及。面对家庭小规模的耕地经营模式，面大量广的 农作物秸秆一时还难以完全集中利用。 在经济可持续发展的宏观经济条件下，此项技术一旦成功开发与推广，必将在世 界范围内引发一场极其轰动的技术革新潮流。利用太阳能纤维化秸秆的设备用于将放入加 热器内的稻草秸秆通过太阳能的辐射热量加热并使其纤维化用于造纸。该加热器可以放在 田头或家中院子场地上给农民使用，而现在造纸厂在造纸前也是将稻草收集后先进行纤维 化处理。农民如果可以给造纸厂直接提供纤维就使造纸厂在造纸过程中少了一道工序，也 就可以减少该工序所需设备、仓库、厂房、能源、人员等方面的消耗，同时又给农民提供了一 个创收改善生活的方式，且利用太阳能不消耗不可再生能源，无污染，可谓是一举几得，利 国利民的好项目。农业是人类生存的基础，因此，与农业相关项目的开发与研究必将成为将 来很长一段时间内科技发展的中心。因此，我们的这项技术也将会在世界范围内给农业带 来巨大的经济效益，同时带动是可持续发展的前进步伐。
本发明的目的是提供一种实用、低成本、节能、环保的利用太阳能纤维化秸秆的设备及其方法，其关键技术为如何提高产品的保温效率和降低产品的导热系数，即提高加热 设备的保温性能。 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该利用太阳能纤维化秸秆的设备 由保温箱体、透明覆盖板、双层玻璃板和沼气池组成，透明覆盖板覆盖在保温箱体的顶部并 且与保温箱体间不固定连接，可以从箱体顶面开口拿起，双层玻璃板置于保温箱体和沼气 池之间。 保温箱体顶面开口有一斜度，以适应太阳的天顶角更利于吸收太阳辐射能。 保温箱体和沼气池由内加膨胀珍珠岩的无机玻璃钢制成，无机玻璃钢和膨胀珍珠 岩两者结合在一起使保温箱体和沼气池既坚固又保温。 透明覆盖板由各种各种保温效果好的透明板制成，如卡布龙板等。 沼气池内还设有温度控制器、液位显示器和压力测定仪，沼气池的侧壁上设有进料管道和空气隔离装置，空气隔离装置位于进料管道内，温度控制器上设有防腐装置，这些设备保证了利用太阳能纤维化秸秆的设备能在各种环境下正常使用。 液位显示器是一种隔离式液位显示装置，包括液位显示器、多孔塑料管和隔离袋， 液位显示器包裹于多空塑料管内，多孔塑料管包裹于隔离袋内，隔离袋与多孔塑料管内都 设有适量的防腐液。 该利用太阳能纤维化秸秆的方法是保温箱体内放置秸秆和水，同时在透明覆盖 板上加装深色隔离膜，吸收太阳能加热保温箱体内的秸秆和水，使秸秆在75。到90°的温 度下逐渐纤维化。 本发明与现有技术相比，具有以下优点利用太阳能纤维化秸秆的设备的保温箱 体为内加膨胀珍珠岩的无机玻璃钢制造，无机玻璃钢(FRIM)是用玻璃纤维增强镁水泥制 得的无机复合材料，具有一定的强度，膨胀珍珠岩是很好的保温材料，两者结合在一起使箱 体既坚固又保温。保温箱体顶面开口有一斜度以适应太阳的天顶角更利于吸收太阳辐射 能，透明覆盖板与保温箱体间不固定可以从箱体顶面开口拿起，其材料可以采用各种保温 效果好的透明板，如卡布龙板。可见，此利用太阳能纤维化秸秆的设备结构非常简单，成本 也相应降低。 利用太阳能纤维化秸秆的设备可直接放于田头或家中院子的场地上，供农民煮稻 草做纸纤维用。保温箱体和透明覆盖板之间为保温腔，可以使稻草吸收太阳能并有效保温。 使用时，将透明覆盖板拿起后直接把稻草放入保温腔内即可。因此，其具有操作简单、效率 高，节约能源的特点，真正给农民提供了一个提高收入的途径。
图1为本发明的结构示意图。 其中包括透明覆盖板1、塑料薄膜2、保温箱体3、双层玻璃板4、沼气池5、进料管 道及空气隔离装置5-l、液位显示装置5-2、温度控制器5-3、压力测定仪5-4。

参见图l，利用太阳能纤维化秸秆的设备由保温箱体3、透明覆盖板1、双层玻璃板 4和沼气池5组成。保温箱体3和沼气池5由内加膨胀珍珠岩的无机玻璃钢制造，无机玻璃钢(FRIM)是用玻璃纤维增强镁水泥制得的无机复合材料，具有一定的强度，膨胀珍珠岩是 很好的保温材料，两者结合在一起使箱体既坚固又保温。在保温箱体3的保温腔内有一层 塑料薄膜2，使用时在塑料薄膜2底下装满水和秸秆。塑料薄膜2的使用使加热时水分不 会蒸发到外面而减少，有利于纤维化的进行。透明覆盖板1与保温箱体3间不固定可以从 箱体顶面开口拿起，其材料可以采用各种保温效果好的透明板，如卡布龙板。保温箱体3与 沼气池5之间隔有双层玻璃板4。在高温季节，保温箱体3内放置秸秆和水，对沼气池5起 到遮阴的作用，使沼气池5温度控制在25。到35°之间，是抑氧菌最佳的发酵温度，同时在 透明覆盖板1上加装深色隔离膜，吸收太阳能加热保温箱体内的秸秆和水，使秸秆在75° 到90°的温度下逐渐纤维化；在低温季节，保温箱体3内取出秸秆和水，并取下透明覆盖板 1上的深色隔离膜，太阳光通过透明覆盖板和双层玻璃板直接加热沼气池5，同时保温箱体 还是一个蓄热箱，以供晚上加热沼气池。可见，此利用太阳能纤维化秸秆的设备结构非常简 单，成本也相应降低。 利用太阳能纤维化秸秆的设备可直接放于田头或家中院子的场地上，供农民煮稻 草做纸纤维用。保温箱体和透明覆盖板之间为保温腔，可以使稻草吸收太阳能并有效保温。 使用时，将透明覆盖板拿起后直接把稻草放入保温腔内的水中即可。因此，其具有操作简 单、效率高，节约能源的特点。 利用太阳能纤维化秸秆的设备用于将放入加热器内的稻草秸秆通过太阳能的辐
射热量加热并使其纤维化用于造纸。该加热器可以放在田头或家中院子场地上给农民使
用，而现在造纸厂在造纸前也是将稻草收集后先进行纤维化处理。农民如果可以给造纸厂
直接提供纤维就使造纸厂在造纸过程中少了一道工序，也就可以减少该工序所需设备、仓
库、厂房、能源、人员等方面的消耗，同时又给农民提供了一个创收改善生活的方式。 中国内陆地区有众多农民，比起沿海城市来说，他们的收入及生活水平较低，他们
可以增加收入的方式较少，而农民占了中国人口的大多数，国家也提倡给农民增收，发展农
村经济，让农民富起来。我们有必要通过各种方式给内陆农民提供增收的方法，由于他们没
有什么资本，所以需要的是投资少、使用成本低、简单可行的产品项目，利用太阳能纤维化
秸秆的设备就是这样一个项目。 纸在人们日常生活中需求量非常大，各种书本、草稿纸、打印纸、照片纸等在学校、 企业、办公室等场所广泛应用。而造纸厂在造纸前需要收集稻草等先进行纤维化处理再进 一步做成纸浆。这些稻草收集来之后需要先在仓库里存放，再使用专门的设备将其煮熟纤 维化，为此要配备专门的厂房，专门的设备操作人员，设备也要消耗大量能源，一般是不可 再生能源，这样就不可避免产生环境污染。而如果让农民直接为这些造纸厂提供稻草纤维 就不会有这些烦恼了 ，造纸厂也会为此减少一道工序的开支，何乐而不为呢。
太阳能是清洁的能源，利用太阳能纤维化秸秆的设备使用太阳能将稻草纤维化， 不会产生环境污染；太阳能是大自然赐予我们的天然能源，对于使用它的农民来说，不用增
加额外的能源消耗，因此使用成本低，只要先期设备投入。有了该加热器，农民朋友只需将 稻草从田里、地头收集起来放入加热器内，并让加热器沐浴在阳光下即可，待稻草被太阳能
加热一段时间纤维化后就可以买给造纸厂得到其劳动收入。 综上所述，利用太阳能纤维化秸秆的设备可产生显著的经济社会效益。


本发明涉及一种利用太阳能纤维化秸秆的设备及其方法，属于再生资源利用领域，特别是用于太阳能和农作物秸秆资源的综合利用。该利用太阳能纤维化秸秆的设备由保温箱体、透明覆盖板、双层玻璃板和沼气池组成，透明覆盖板覆盖在保温箱体的顶部并且与保温箱体间不固定连接，双层玻璃板置于保温箱体和沼气池之间。保温箱体内放置秸秆和水，同时在透明覆盖板上加装深色隔离膜，吸收太阳能加热并纤维化保温箱体内的秸秆。本发明构思新颖，节能环保，环境适应性强，而且成本低廉，容易批量生产推广。