集成高温稀氨预处理和厌氧发酵生产沼气的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了集成高温稀氨预处理和厌氧发酵生产沼气的方法，包括：步骤一、将木质纤维素原料置于稀氨溶液中于温度55～120℃下浸泡一段时间，之后分离得到第一固体和第一液体；和步骤二、将第一固体于厌氧条件下进行发酵以生产沼气。本发明专利技术还公开了集成高温稀氨预处理和厌氧发酵生产沼气的装置，包括：预处理反应器，提供一封闭环境和温度为55～120℃的环境，容纳有稀氨溶液；厌氧反应器，提供厌氧环境，一端与预处理反应器的一端可操作地连通或断开，用于生产沼气；和第一液固分离器，设置在预处理反应器内。本发明专利技术通过热和稀氨的协同作用，利用较高温度条件减少预处理和厌氧发酵时间，提高了预处理的降解效率和厌氧发酵生产沼气的效率。

Methods and devices for biogas production by integrated high temperature dilute ammonia pretreatment and anaerobic fermentation

The invention discloses a method for integrated, high temperature dilute ammonia pretreatment and anaerobic fermentation and biogas production include: step one, the cellulose in dilute ammonia solution at the temperature of 55~120 DEG C for a period of time, after the separation of solid and liquid was first first; and step two, the first solid in anaerobic conditions for fermentation in the production of biogas. The invention also discloses a device, integrated high temperature dilute ammonia pretreatment and anaerobic fermentation biogas production includes pretreatment reactor, to provide a closed environment and a temperature of 55~120 DEG C environment, containing a dilute ammonia solution; anaerobic reactor, anaerobic environment, pretreatment end and the end of the reactor operable to communicate or off for biogas production; and the first liquid solid separator is arranged in the pretreatment reactor. Through the synergistic effect of heat and dilute ammonia, the invention reduces the pretreatment and anaerobic fermentation time by using higher temperature conditions, improves the degradation efficiency of pretreatment and the efficiency of biogas production by anaerobic fermentation.

【技术实现步骤摘要】
集成高温稀氨预处理和厌氧发酵生产沼气的方法和装置
本专利技术属于生物能源开发利用与环境保护领域，特别涉及一种集成高温稀氨预处理和厌氧发酵生产沼气的方法和装置。
技术介绍
作为农业大国之一，中国每年生产大量的木质纤维素类废弃物。例如，各类秸秆总产量大约在7亿吨左右，几乎占世界秸秆总量的三分之一，其中20％的秸秆没有得到有效利用。特别是在在经济发达地区的农村和大城市郊区，由于燃料结构改变和化肥的广泛使用，秸秆剩余量甚至高达70％–80％，这些秸秆最后大多被焚烧，从而造成严重污染，如在周边大城市产生雾霾。厌氧发酵作为一个能够有效处理有机废弃物的方式之一，受到广泛的关注和应用。这种方式可以有效地将有机废弃物转化绿色环保的生物能源-沼气。沼气经过提纯可以代替天然气，被称为生物天然气。可是，直接采用农业木质纤维素类废弃物作为厌氧发酵的原料也有其不利条件。木质纤维素类原料含有分子结构比较稳定的结晶纤维素和木质素，特别是木质素作为壁包裹着内部可降解的成分，厌氧微生物这种原料降解能力弱，最终导致产气量少，投入产出效益差等，从而大大限制厌氧发酵技术在农业木质纤维素类废弃物上的工业化应用。为了增加沼气的产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成高温稀氨预处理和厌氧发酵生产沼气的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将木质纤维素原料置于稀氨溶液中于温度55～120℃下浸泡一段时间，之后进行第一次固液分离得到第一固体和第一液体；和步骤二、将第一固体于厌氧条件下进行高温发酵以生产沼气，之后将产生沼气之后的物质进行第二次固液分离得到第二液体。

【技术特征摘要】
1.一种集成高温稀氨预处理和厌氧发酵生产沼气的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将木质纤维素原料置于稀氨溶液中于温度55～120℃下浸泡一段时间，之后进行第一次固液分离得到第一固体和第一液体；和步骤二、将第一固体于厌氧条件下进行高温发酵以生产沼气，之后将产生沼气之后的物质进行第二次固液分离得到第二液体。2.如权利要求1所述的集成高温稀氨预处理和厌氧发酵生产沼气的方法，其特征在于，步骤一中，所述稀氨溶液的浓度为0.1％–2％(w/w)，所述木质纤维素原料的长度不长于5cm，所述一段时间为2h～72h。3.如权利要求1所述的集成高温稀氨预处理和厌氧发酵生产沼气的方法，其特征在于，步骤二中，将所述第一固体于厌氧条件下进行发酵以生产沼气的具体方法包括：将所述第一固体和接种污泥混合均匀，置于厌氧条件下，保持固形物的含量在10％～20％(w/w)，于温度50～60℃下发酵13～30天。4.如权利要求1所述的集成高温稀氨预处理和厌氧发酵生产沼气的方法，其特征在于，步骤二中，进行所述发酵中，还进行搅拌，每隔12个小时搅拌一次，每次搅拌时间持续时间为1–6h。5.如权利要求1所述的集成高温稀氨预处理和厌氧发酵生产沼气的方法，其特征在于，所述第一液体的全部和所述液体的一部分被循环利用，用于重新配置稀氨溶液，所述第二液体的剩余部分被循环利用于所述发酵中。6.一种集成高温稀氨预处理和厌氧发酵生产沼气的装置，其特征在于，包括：预处理反应器，其提供一封闭环境，且一温度为55～120℃的环境，所述预处...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁亮，王殿龙，帕丽娜·依英，姚义清，艾平，李德茂，陈树林，
申请(专利权)人：山东博斯特生物能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37