[發明專利]一種利用煙梗發酵聯產沼氣和栽培基質的資源化方法

有效

• 申請號: 201110190553.4
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102851318A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 朱大恒;席宇;朱潤琪
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02;C05F5/00;C05F7/00;C05G3/00;F02B43/08;F02B63/04
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1.一種利用煙梗發酵聯產沼氣和栽培基質的資源化方法，其特征在于：以煙梗為主要原料，經厭氧發酵生產沼氣和煙梗沼渣。沼氣經凈化制為清潔燃料或用于發電；煙梗沼渣制為栽培基質。該方法包括以下步驟：

(1)將煙草打葉復烤廠產生的廢煙梗送入厭氧發酵裝置進行沼氣發酵，得到沼氣、沼液和煙梗沼渣；

(2)沼氣經凈化制為清潔燃料，或用于發電；

(3)對沼液和煙梗沼渣進行固液分離，得到煙梗沼渣；

(4)煙梗沼渣經干燥成型工藝制為栽培基質；

(5)沼液作為液體有機肥使用，或送到第(1)步驟中循環利用。

2.根據權利要求1所述的一種利用煙梗發酵聯產沼氣和栽培基質的資源化方法，其特征在于，所述來料煙梗為煙草打葉復烤廠產生的廢煙梗，煙梗平均粒度為0.5～5.0cm。

3.根據權利要求1所述的一種利用煙梗發酵聯產沼氣和栽培基質的資源化方法，其特征在于，所述第(1)步驟中，沼氣發酵的工藝條件為：

料液含固率(TS)：5％～35％；

溫度：25～65℃；

pH值：6.5～7.5。

4.根據權利要求1所述的一種利用煙梗發酵聯產沼氣和栽培基質的資源化方法，其特征在于，所述第(3)步驟中，對分離后的煙梗沼渣進一步好氧發酵處理后再進入下一步驟。工藝條件為：

水分：40～100％；

pH值：5.5～8.0；

升溫階段：時間2～3天，溫度由環境溫度升至50℃；

高溫階段：時間為5～10天，溫度50～70℃；

降溫階段：時間為5～12天，溫度由50℃降至環境溫度；

通氣：持續通氣或間歇通氣；

總體發酵腐熟時間為12～25天。

5.根據權利要求1所述的一種利用煙梗發酵聯產沼氣和栽培基質的資源化方法，其特征在于，所述第(4)步驟中，干燥成型工藝包括下述任意一種方法：

(1)將煙梗沼渣水分含量調整至15～35％，即為栽培基質成品。

(2)將煙梗沼渣水分含量調整至15～35％，采用打碎機、揉絲機或解纖機將物料打成蓬松纖維狀或屑狀，即為栽培基質成品。刀(錘)片轉速為300～2000轉/min，篩板孔徑為6～20mm，或不加篩板。

6.根據權利要求1所述的一種利用煙梗發酵聯產沼氣和栽培基質的資源化方法，其特征在于：該方法能使每噸煙梗產沼氣400～800m³，并產出栽培基質1.5～3m³。所產沼氣甲烷含量≥55％；所產栽培基質平均有效成分含(按干重計)：40％～75％有機質；20％～35％腐殖酸；1％～2.5％N；0.1％～1.0％P₂O₅；0.5％～2％K₂O；pH值6.5～7.5，纖維長度(或粒度)0.3～2.0cm；容重0.1～0.3g/cm³，含水率10％～35％。外觀呈蓬松纖維狀或屑狀固體，褐色至黑褐色，微有沼肥氣味，無煙草氣味。

7.一種含有權利要求1～6任意一項所述栽培基質的煙草漂浮育苗基質，其特征在于，該育苗基質包含煙梗沼渣栽培基質和填充料，組分配比(體積比)為：

煙梗沼渣栽培基質∶填充料＝(1～5)∶(1～5)。

所述填充料包含珍珠巖、蛭石、巖棉、陶粒、硅藻土、浮石、頁巖、爐渣、沙土、河沙、褐煤、粉煤灰、炭化稻殼、炭粒中的一種或多種混合物。

8.根據權利要求7所述的一種煙草漂浮育苗基質，其特征在于，該育苗基質的組分配比(體積比)為：

煙梗沼渣栽培基質∶珍珠巖∶蛭石＝(2～4)∶(1～2)∶(1～2)。

9.一種含有權利要求1～6任意一項所述栽培基質的煙梗復合有機肥，其特征在于，該煙梗復合有機肥包含煙梗沼渣栽培基質和普通化肥，組分配比(按質量計)為：

煙梗沼渣栽培基質∶化肥＝(1～10)∶(1～2)。

10.根據權利要求1所述的一種利用煙梗發酵聯產沼氣和栽培基質的資源化方法，其特征在于：在煙草打葉復烤廠附近裝備沼氣發酵系統以及與之偶聯的發電裝置。利用沼氣發酵系統將打葉復烤廠產生的廢煙梗進行厭氧發酵，得到沼氣和煙梗沼渣。產生的沼氣經凈化后輸入發電機組發電，電力通過輸電裝置供打葉復烤廠辦公照明用電或打葉復烤線動力用電。煙梗沼渣制為栽培基質，用于煙草漂浮育苗系統或配制復合有機肥在大田施用；沼液返回發酵系統循環利用或作為液體有機肥在大田施用。