[發明專利]用木薯渣制備甲烷和生物肥料的方法

有效

• 申請號: 201210056385.4
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN103305554A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 劉族安;劉英芬
• 申請（專利權）人: 廣西武鳴縣安寧淀粉有限責任公司;劉族安
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02;C05F5/00;C12R1/01
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 翁建華

技術領域

本發明屬用木薯渣制備甲烷和生物肥料的方法。

背景技術

我國的廣西壯族自治區地處亞熱帶地區，木薯資源非常豐富。但由于各種條件的限制，目前對大多數木薯產品主要僅用于提取淀粉，制作原淀粉或深加工，生產出的大量副產品木薯渣因缺少有效的處理方法而大部分隨廢水排放或隨垃圾處理。由于排出的木薯渣量約占鮮木薯總重量的10～16％，而且渣中含有大量蛋白質、殘余淀粉、氨基酸、纖維素等物質，極易被微生物所利用，故木薯渣很快就腐敗變質產生惡臭，酸酵味，嚴重污染環境，淀粉廠方圓數公里之內常充滿酸臭味，在木薯收購季節很難呼吸到新鮮空氣。如果處理不當，不僅渣水泄漏到魚塘會致死魚苗或水生植物，而且造成資源的極大浪費。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種以木薯渣為原料、經過厭氧微生物的降解，制備出甲烷和生物肥料的方法。

本發明以如下技術方案解決上述技術問題：

本發明用木薯渣制備甲烷和生物肥料的方法工藝步驟為：

1.原料準備：直接利用本地淀粉廠的附產物木薯渣作原料，配制成總固含量TS為4％-10％的漿液；

2.將步驟1所得漿液泵入厭氧反應器：采用下進料、上出料、中間循環方式，連續進料連續出料；向厭氧反應器加入厭氧菌進行反應；至甲烷純度為55～65％得粗產甲烷，輸出到儲氣柜，剩渣壓榨成生物肥料；

3.步驟2所得粗產甲烷收集入濕式儲氣柜，可直接用于本廠的鍋爐車間燃燒供汽，降低鍋爐車間的燃料消耗；所得粗產甲烷也可以送到燃氣廠經提純壓縮達到純度97％以上，直接用以代替汽油作機動車燃料。

TS為6％時，可以實現最佳綜合的效益。

厭氧菌用市售菌種產甲烷菌Methanogenus，經培育繁殖后投入厭氧反應器，4天-10天加一次菌種。

厭氧反應器中，進料流量控制在50～80米³/小時，控制反應pH值5.0～6.8，反應溫度25～45℃，攪拌速度30～50轉/分，厭氧發酵時間10～15天。

本發明用木薯渣制備甲烷和生物肥料的方法，利用淀粉廠的廢物木薯渣為原料，經過生物降解生產甲烷，充分利用了資源，減輕了淀粉廠廢渣、廢水的環保壓力，改善了空氣污染和生活環境；薯渣和渣水經過厭氧反應器的生物降解后，COD由原來的10000mg/L左右下降到500mg/L以下，順利實現后段的達標排放；而且在只增加厭氧反應器和少量配套設備后就可以實現整個生產環保的循環，明顯提高了淀粉廠的經濟效益和社會效益。

附圖說明

圖1是厭氧反應器進料時的微生物活動情況照片。

圖2是厭氧反應器出料時的微生物活動情況照片。

具體實施方式

本發明是利用木薯渣為原料，使薯渣中殘余的淀粉、蛋白質和纖維素等經過發酵，轉化成產酸產醇產甲烷菌的營養成分。在厭氧反應器中，在合適的pH值、溫度、及適當攪拌下，經過厭氧微生物的降解，最終產物為甲烷和生物肥料。

木薯渣進入厭氧反應器時，細菌總數多種類也多，細菌活動能力強；從厭氧反應器排出時，細菌總數少種類也少，細菌活動能力稍弱。

用木薯渣制備甲烷和生物肥料的方法的工藝步驟為；

1.原料準備：就地取材，直接利用淀粉廠的附產物木薯渣為原料，將渣水配制成總固含量TS為4％-10％的漿液，(渣∶水＝4～10∶96～90)。當TS為6％時，可以實現綜合的最佳的經濟效益，每噸木薯渣可以產純度55-65％甲烷氣60-80M³。

2.將步驟1所得漿液泵入厭氧反應器：采用下進料、上出料、中間循環方式，通過電磁流量計計量，根據物料平衡，連續進料連續出料；進料流量控制在50～80米³/小時；向厭氧反應器加入厭氧菌。厭氧反應器中，控制反應pH值5.0～6.8，反應溫度25～45℃，攪拌速度30～50轉/分，厭氧發酵時間10～15天；微生物細胞裂變、降解產生甲烷；至甲烷純度為55～65％得粗產甲烷，輸出到儲氣柜；剩渣壓榨成生物肥料；

3.步驟2所得粗產甲烷收集入濕式儲氣柜，可直接用于本廠的鍋爐車間燃燒供汽，降低鍋爐車間的燃料消耗；所得粗產甲烷也可以送到燃氣廠經提純壓縮達到純度97％以上，直接用以代替汽油作機動車燃料。

以下為本申請人用木薯渣制備甲烷和生物肥料時所用的一種厭氧反應器及采用的工藝參數：