秸秆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法技术

本发明专利技术公开了一种秸秆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法，包括如下步骤：秸秆预处理，预处理后的秸秆和酒蒸馏废液的配比，堆沤预处理，接种和入池发酵。本发明专利技术同时利用农作物秸秆和酒厂蒸馏废液生产沼气，并且生产沼气过程中没有二次污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种秸杆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法，属于有机废弃物利用和可再生能源生产

技术介绍
我国是一个农业大国，每年秸杆产量大约有7亿吨。随着我国人民生活水平的不断提高，农作物秸杆作为燃料使用的数量已越来越少。据估计每年4亿吨左右的剩余秸杆随地堆弃和任意焚烧，造成了大气污染、土壤矿化、火灾事故、堵塞交通等大量的社会、经济和生态问题。农作物富含纤维素等高含碳量的原料，可以为沼气生产提供碳元素。、酒厂蒸馏废液是一种高有机物质含量的废水，其pH值为3. (T3. 5，CODra值为2500(T40000mg/L，BOD5值为2500(T30000mg/L，远远超过国家允许的废水排放标准。部分厂家将酒厂蒸馏废液作为废物直接排放，对环境造成严重污染。而蒸馏废液中含大量的糖类、蛋白质及氨基等高含氮物料可以满足沼气生产所需的氮元素，直接排放是极大的浪费。为了解决上述问题，现有技术中出现了利用农作物秸杆生产沼气的技术和利用酒厂蒸馏废液生产沼气的技术。利用农作物秸杆生产沼气的现有技术很多，例如中国专利号“200810141177. 8”公开了一种利用秸杆干式发酵生产沼气的工艺，公开日为2009年01月07日，其步骤是一、用粉碎机将秸杆粉碎至2-8mm，二、将秸杆碎料经输送机送至预处理池，并在预处理池内加入40-53°C的热水和秸杆发酵剂进行预处理，预处理池的秸杆碎料和厌氧消化器回流的沼液，按2 I的比例混合，搅拌后秸杆料液含固率为20-35%;三、用污泥泵把秸杆料液等量地输送于厌氧消化器顶部，发酵温度为40-53°C ;四、发酵产生的沼气，经气液分离、净化提纯为清洁燃料。在利用酒厂蒸馏废液生产沼气的技术中，中国专利号“201010576401. 3”公开了一种厌氧出水水资源化生产酒精的方法，公开日为2011年07月13日，包含以下步骤酒精蒸馏废液进入厌氧沼气发酵罐进行沼气发酵，产生的沼气进入热电联产进行发电。厌氧出水经过空气氧化，或纯氧氧化，或双氧水氧化，或臭氧氧化等氧化处理，再回用作为拌料用水进行酒精发酵，实现水资源化，发酵液蒸馏后获得成品酒精，蒸馏废液进入厌氧沼气发酵罐中进行下一批次的循环。但现有技术中没有同时利用秸杆和酒蒸馏废液生产沼气的技术。沼气发酵其本质就是微生物的培养过程。在沼气发酵过程中，各种微生物共同作用降解发酵原料将其转化为沼气，同时实现微生物增殖。因此沼气发酵的成功与否就取决于微生物的生长代谢状况，而发酵原料中碳元素与氮元素的含量比例则是微生物正常生长代谢的关键因素。秸杆是高含碳量的原料，单独利用秸杆进行沼气发酵很容易出现“酸化”现象，造成发酵失败；酒厂蒸馏废液是一种高含氮量的原料，单独利用其进行沼气发酵会因为碳氮比例失调造成微生物增殖效率低下或生长抑制，从而降低发酵效率或发酵失败。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中利用酒厂蒸馏废液生产沼气和利用农作物秸杆生产沼气存在的上述问题，提供一种秸杆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法。本专利技术同时利用农作物秸杆和酒厂蒸馏废液生产沼气，并且生产沼气过程中没有二次污染。为实现上述目 的，本专利技术采用的技术方案如下 一种秸杆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法，其特征在于，包括如下步骤秸杆预处理，预处理后的秸杆和酒蒸馏废液的配比，堆怄预处理，接种和入池发酵。所述秸杆预处理中，采用粉碎或铡断的方法对TS含量> 90%的风干秸杆进行预处理操作，粉碎后的秸杆粒径大于5目，铡断后的秸杆小于2cm/段。所述预处理后的秸杆和酒蒸馏废液的配比中，将两种原料均匀混合，且混合料中碳氮含量质量比为2(T30 :1。所述堆怄预处理中，在混合料中加水调节其含水量为7(T75%，再调节pH值至7.0，再次混合均匀后在常温下进行堆怄，堆怄时间夏季为6— 8天，春秋冬季为9一 11天。所述接种步骤中，将堆怄结束后的混合原料取出，再次调节pH值至7. 2，加水调节其含水量至8(T85%，加入沼气发酵接种物混合均匀。所述入池发酵步骤中，将完成接种的物料进行干式发酵生产沼气，发酵温度为25—35 0C，发酵周期为55— 65天。所述秸杆为对沼气发酵不产生抑制的农作物秸杆。所述秸杆为水稻、小麦、玉米、高粱、油菜、大麦、棉花或大豆等。所述堆怄预处理过程中，所选用的场地为不渗水漏水的坑洼地。所述沼气发酵接种物中微生物数量大于I. OX IO6个/克，接种量为混合后物料质量的 25— 35%。采用本专利技术的优点在于 一、本专利技术包括如下步骤秸杆预处理，预处理后的秸杆和酒蒸馏废液的配比，堆怄预处理，接种和入池发酵，该方法可同时利用农作物秸杆和酒厂蒸馏废液生产沼气，根据两种原料各自的特性，选择合适的搭配比例组成沼气发酵的底物，解决了两种原料的污染问题，且生产过程中没有二次污染，产气结束后的残余物可直接作肥料施用，操作简单方便，风干秸杆和酒厂蒸馏废液的混合物每吨能生产沼气250m3左右，具有良好的产气潜力和应用前旦 o二、本专利技术中，所述秸杆预处理中，采用粉碎或铡断的方法对风干秸杆进行预处理操作，粉碎后的秸杆粒径大于5目，铡断后的秸杆小于2cm/段，通过该步骤的操作，可以提高秸杆的降解速率，缩小其与酒厂蒸馏废液利用速率之前的差异。三、本专利技术中，所述预处理后的秸杆和酒蒸馏废液的配比中，将两种原料均匀混合，且混合料中碳氮含量质量比为2(T30 :1，以保证其为微生物的生长代谢提供合适的营养因素，碳氮比偏高或过低均会造成发酵的失败。四、本专利技术中，所述堆怄预处理中，在混合料中加水调节其含水量为7(T75%，再调节pH值至7. 0，再次混合均匀后在常温下进行堆怄，堆怄时间夏季为6— 8天，春秋冬季为9-11天，在堆怄时调节含水量为7(T75%，即可以满足好氧微生物的生长需要，也可以保证酒厂蒸馏废液与秸杆的充分接触，达到较好的堆怄效果，调节PH值为7.0，可以中和酒厂蒸馏废液中的部分挥发性有机酸，给微生物生长一个较适宜的生长环境，堆怄时间根据季节的不同而不同，可以保证堆怄的效果的同时避免营养元素的流失。五、本专利技术中，所述接种步骤中，将堆怄结束后的混合原料取出，再次调节pH值至7. 2，加水调节其含水量至8(T85%，加入沼气发酵接种物混合均匀，堆怄结束后的原料会有大量的挥发酸积累，通过PH值和含水量的调整，为厌氧发酵的微生物提供一个正常的生长代谢环境，缩短发酵启动周期。六、本专利技术中，所述入池发酵步骤中，将完成接种的物料进行干式发酵生产沼气，发酵温度为25— 35°C，发酵周期为55— 65天，利用干式发酵处理操作简单，可大幅减少工作量；在常温下发酵可以减少发酵的自身耗能，节约投资；55飞5天的发酵周期可充分利用原料生产沼气，同时原料可达到充分腐熟的作用，发酵结束的原料可直接作肥料还田施用。七、本专利技术中，所述秸杆为对沼气发酵不产生抑制的农作物秸杆，如水稻、小麦、玉米、高粱、油菜、大麦、棉花或大豆等，不会因含抑制物质造成发酵失败。 八、本专利技术中，所述堆怄预处理过程中，所选用的场地为不渗水漏水的坑洼地，可以避免在堆怄过程中蒸馏废液的流失，使秸杆和蒸馏废液的配比基本不产生变化，保证发酵的正常进行和足量的沼气产量。九、本专利技术中，所述沼气发酵接种物中微生物数量大于I. OX IO6个/克，接种量为混合后物料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种秸秆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法，其特征在于，包括如下步骤：秸秆预处理，预处理后的秸秆和酒蒸馏废液的配比，堆沤预处理，接种和入池发酵。

【技术特征摘要】
1.一种秸杆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法，其特征在于，包括如下步骤秸杆预处理，预处理后的秸杆和酒蒸馏废液的配比，堆怄预处理，接种和入池发酵。2.根据权利要求I所述的秸杆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法，其特征在于所述秸杆预处理中，采用粉碎或铡断的方法对TS含量> 90%的风干秸杆进行预处理操作，粉碎后的秸杆粒径大于5目，铡断后的秸杆小于2cm/段。3.根据权利要求I或2所述的秸杆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法，其特征在于所述预处理后的秸杆和酒蒸馏废液的配比中，将两种原料均匀混合，且混合料中碳氮含量质量比为20 30 :1。4.根据权利要求3所述的秸杆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法，其特征在于所述堆怄预处理中，在混合料中加水调节其含水量为7(T75%，再调节pH值至7. 0，再次混合均匀后在常温下进行堆怄，堆怄时间夏季为6— 8天，春秋冬季为9一 11天。5.根据权利要求1、2或4所述的秸杆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法，其特征在于所述接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，邓宇，尹小波，
申请(专利权)人：农业部沼气科学研究所，
类型：发明
国别省市：