一种中药渣发酵产沼气的方法技术

本发明专利技术提供一种中药渣发酵产沼气的方法，具体包括中药渣预处理、中药渣精处理、接种物的驯化与配比、接种以及发酵等步骤，其中：中药渣精处理中使用尿素作为氮源调节碳氮比，氨水‑氯化铵缓冲溶液调节PH；接种物1由沼液、新鲜猪粪和中药渣以质量比为6:3:1混合驯化而成，接种物2污水处理厂厌氧污泥与中药渣以质量比为9:1混合驯化而成。采用本发明专利技术所述的方法，解决了采用传统处理方式对中药渣进行堆积、填埋或焚烧时会污染环境，并会造成资源浪费的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种中药渣发酵产沼气的方法
本专利技术涉及生物质能源回收利用领域，具体涉及一种中药渣发酵产沼气的方法。
技术介绍
随着中药生产的工业化、规模化程度不断提高，在产生巨大经济效益的同时，中药药渣的排放和处理却成了各中药生产企业非常棘手的技术问题。传统的处理方式是将中药渣进行堆积、填埋或焚烧。填埋和堆积都将占用巨大的空间，时间长了便会堆积如山、腐烂发臭、污染环境，给身边的人民生活和生产造成危害，如果经雨水冲淋，中药中的成分会对浅表水造成污染，从而危及人类健康；而焚烧处理则产生大量的空气污染物，并不绿色经济。由于药渣中含油大量粗纤维、粗蛋白、粗脂肪以及多种微量元素等，无论是采用堆积、填埋或焚烧中的任何一种方法处理中药渣，都会耗去大量资金，且会造成能源浪费和严重环境污染。因此，出于绿色环保和能源回收的角度考虑，对于中药生产企业产生的大量中药渣，必须采用一种或多种绿色经济的技术手段将其变废为宝，进行能源回收利用。
技术实现思路
本专利技术提供一种中药渣发酵产沼气的方法，用以解决采用传统处理方式对中药渣进行堆积、填埋或焚烧时会污染环境，并会造成资源浪费的技术问题。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种中药渣发酵产沼气的方法，其特征在于,包括以下步骤：(1)中药渣预处理：将中药渣烘干、粉碎，然后向粉碎后的中药废渣喷施沼液，搅拌均匀后装入塑料桶内密封进行预处理；(2)中药渣精处理：向经步骤(1)预处理后的中药渣中加水浸泡，并加入尿素作为氮源调节碳氮质量比为20～30:1，加入氨水-氯化铵缓冲溶液调节中药渣pH至8.0～8.5，搅拌均匀并初步发酵8～12小时；(3)接种物的驯化与配比：将沼液、新鲜猪粪和中药渣混合驯化得到接种物1，将污水处理厂厌氧污泥与中药渣混合驯化得到接种物2，然后将接种物1和接种物2混合，得到配比后的接种物；(4)接种：将经步骤(2)初步发酵后的中药渣与经步骤(3)处理得到的配比后的接种物混合并搅拌均匀，得到接种后混合物；(5)发酵：将步骤(4)得到的接种后混合物与沼液混合，将接种后混合物的总含水量调制90～92％后放入发酵池中，盖口处用水封密封，调节发酵池温度至28～30℃，发酵3～5小时后，调节温度为35.5～36.5℃，pH值控制在6.8～7.2，发酵24小时以上，即可产生沼气。优选的，所述步骤(1)中的烘干温度为50℃～60℃，所述中药渣粉碎后的颗粒的直径为5～10mm。虽然温度越高干燥效率越高，但温度过高会是中药渣中含有的微生物失活，最终导致沼气产出效率低。温度过低会抑制微生物的活性，同时干燥效率不高，因此将干燥温度维持在50℃～60℃，一方面在该温度下微生物具有良好的活性，另一方面保证了良好的干燥效率。优选的，步骤(1)所述中药渣预处理的时间为10～12小时。沼液预处理能够有效降低纤维素洁结晶度，破坏木质纤维素结构，提高微生物对秸秆的厌氧发酵利用效率。优选的，步骤(3)所述沼液、新鲜猪粪和中药渣以质量比为6:3:1的比例进行混合驯化，产生的沼气中当甲烷含量达到50％以上并持续5天后获得接种物1。将沼液、新鲜猪粪和中药渣混合驯化制备接种物1，目的是为了得到可以利用中药渣厌氧发酵的微生物，驯化产生的沼气中，当甲烷含量达到50％以上，则意味着接种物中培养了大量产甲烷微生物，可接种到发酵原料中，进行产沼气实验。另外，将中药渣加入沼液和新鲜猪粪中参与驯化，有利于利用中药渣的产甲烷微生物的繁殖。优选的，步骤(3)所述厌氧污泥与中药渣以质量比为9:1的比例进行混合驯化，产生的沼气中当甲烷含量达到50％以上并持续5天后获得接种物2。同理，厌氧污泥、中药渣均含有微生物，采用厌氧污泥和中药渣共同参与驯化，一方面能快速繁殖出大量的微生物，另一方面有利于驯化利用中药渣厌氧发酵的微生物。优选的，步骤(3)所述配比后的接种物中接种物1和接种物2的质量之比为3:2。混合后的接种物中含有能够利用中药渣的产甲烷微生物，可以较快的适应中药渣发酵环境，缩短沼气发酵过程中的水解和酸化阶段，产甲烷阶段提前，缩短厌氧发酵的启动期。优选的，步骤(4)所述接种后混合物中初步发酵后的中药渣和配比后的接种物的总固体质量之比为100:35～45。优选的，所述接种后混合物中初步发酵后的中药渣和配比后的接种物的总固体质量之比为100:42。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术所述中药渣发酵产沼气的方法，操作简单，干燥和粉碎采用一般设备即可完成，实现提取后的中药渣的再次利用；本专利技术方法产气稳定，可有效防止中药渣在发酵过程中酸化，相对于传统的方法产气量提高了8～9％，产气持续时间相对于传统方法延长了4～5天。2.使用的接种物是以新鲜猪粪和污水处理厂厌氧污泥为原料分别驯化而成的，将不同领域的废物回收利用，充分发挥其剩余价值，创造出更多的经济效益。3.采用本专利技术所述中药渣发酵产沼气的方法来处理中药渣，和传统处理方式——堆积、填埋或焚烧相比，减小了对环境的污染，并回收了大量能源，既经济又环保。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。实施例1一种中药渣发酵产沼气的方法，其特征在于,包括以下步骤：(1)中药渣预处理：将中药渣以50℃～60℃的温度烘干后，并用粉碎机粉碎成直径为5～10mm的药渣颗粒，然后向粉碎后的中药废渣喷施沼液，搅拌均匀后装入塑料桶内密封进行预处理，预处理时间为10～12小时。沼液预处理能够有效降低纤维素洁结晶度，破坏木质纤维素结构，提高微生物对秸秆的厌氧发酵利用效率。(2)中药渣精处理：向经步骤(1)预处理后的中药渣中加水浸泡，并加入尿素作为氮源调节碳氮质量比为20～30:1，加入氨水-氯化铵缓冲溶液调节中药渣pH至8.0～8.5，搅拌均匀并初步发酵8～12小时。(3)接种物的驯化与配比：沼液、新鲜猪粪和中药渣以质量比为6:3:1的比例进行混合驯化，产生的沼气中当甲烷含量达到50％以上并持续5天后获得接种物1；将污水处理厂厌氧污泥与中药渣以质量比为9:1的比例进行混合驯化，产生的沼气中当甲烷含量达到50％以上并持续5天后获得接种物2；然后将接种物1和接种物2以质量比为3:2的比例混合，得到配比后的接种物。由于混合后的接种物中含有能够利用中药渣的产甲烷微生物，可以较快的适应中药渣发酵环境，缩短沼气发酵过程中的水解和酸化阶段，产甲烷阶段提前，缩短厌氧发酵的启动期。驯化接种物1和接种物2的目的是为了得到可以利用中药渣厌氧发酵的微生物，驯化产生的沼气中，当甲烷含量达到50％以上，则意味着接种物中培养了大量产甲烷微生物，可接种到发酵原料中，进行产沼气实验。另外，中药渣中本身含有微生物，将中药渣参与驯化，有利于加速产甲烷微生物的繁殖。(4)接种：将经步骤(2)初步发酵后的中药渣与经步骤(3)处理得到的配比后的接种物按总固体质量比100:35混合并搅拌均匀，得到接种后混合物；(5)发酵：将步骤(4)得到的接种后混合物与沼液混合，将接种后混合物的总含水量调制90～92％后放入发酵池中，盖口处用水封密封，调节发酵池温度至28～30℃，发酵3～5小时后，调节温度为35.5～36.5℃，pH值控制在6.8～7.2，发酵24小时以上，即可产生沼气。实施例2一种中药渣发酵产沼本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中药渣发酵产沼气的方法，其特征在于,包括以下步骤：(1)中药渣预处理：将中药渣烘干、粉碎，然后向粉碎后的中药废渣喷施沼液，搅拌均匀后装入塑料桶内密封进行预处理；(2)中药渣精处理：向经步骤(1)预处理后的中药渣中加水浸泡，并加入尿素作为氮源调节碳氮质量比为20～30:1，加入氨水‑氯化铵缓冲溶液调节中药渣pH至8.0～8.5，搅拌均匀并初步发酵8～12小时；(3)接种物的驯化与配比：将沼液、新鲜猪粪和中药渣混合驯化得到接种物1，将污水处理厂厌氧污泥与中药渣混合驯化得到接种物2，然后将接种物1和接种物2混合，得到配比后的接种物；(4)接种：将经步骤(2)初步发酵后的中药渣与经步骤(3)处理得到的配比后的接种物混合并搅拌均匀，得到接种后混合物；(5)发酵：将步骤(4)得到的接种后混合物与沼液混合，将接种后混合物的总含水量调制90～92％后放入发酵池中，盖口处用水封密封，调节发酵池温度至28～30℃，发酵3～5小时后，调节温度为35.5～36.5℃，pH值控制在6.8～7.2，发酵24小时以上，即可产生沼气。

【技术特征摘要】
1.一种中药渣发酵产沼气的方法，其特征在于,包括以下步骤：(1)中药渣预处理：将中药渣烘干、粉碎，然后向粉碎后的中药废渣喷施沼液，搅拌均匀后装入塑料桶内密封进行预处理；(2)中药渣精处理：向经步骤(1)预处理后的中药渣中加水浸泡，并加入尿素作为氮源调节碳氮质量比为20～30:1，加入氨水-氯化铵缓冲溶液调节中药渣pH至8.0～8.5，搅拌均匀并初步发酵8～12小时；(3)接种物的驯化与配比：将沼液、新鲜猪粪和中药渣混合驯化得到接种物1，将污水处理厂厌氧污泥与中药渣混合驯化得到接种物2，然后将接种物1和接种物2混合，得到配比后的接种物；(4)接种：将经步骤(2)初步发酵后的中药渣与经步骤(3)处理得到的配比后的接种物混合并搅拌均匀，得到接种后混合物；(5)发酵：将步骤(4)得到的接种后混合物与沼液混合，将接种后混合物的总含水量调制90～92％后放入发酵池中，盖口处用水封密封，调节发酵池温度至28～30℃，发酵3～5小时后，调节温度为35.5～36.5℃，pH值控制在6.8～7.2，发酵24小时以上，即可产生沼气。2.根据权利要求1所述的一种中药渣发酵产沼气的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的烘干温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖莉凡，
申请(专利权)人：成都德通环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51