[發明專利]生物甲烷兩階段轉化產出的方法

有效

• 申請號: 201210056407.7
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN102586336A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 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;C02F11/04;C02F9/14
• 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

本發明屬生物甲烷兩階段轉化產出的方法。

背景技術

現在全球都在尋找能代替汽油的新能源，沼氣就是其中一種再生能源。沼氣的出現在我國已有幾十年的歷史，但由于收集技術和收集設備沒有跟上，我國的沼氣僅停留在農村用戶用來照明或取火上，可再生能源沒有得到充分利用。而在國外，例如德國、瑞典、日本等國家，政府很重視再生能源的扶持補貼，政策條例很細，所以許多國家沼氣的發展比我國快了很多。在德國，沼氣可以上氣網也可以發電后上電網，德國把沼氣發展作為戰略能源，以期代替汽油。在我國，能對沼氣進行科學管理而實現產業化、規模化的前例少之又少，日產沼氣2萬立方米以上的不到十家。在沼氣的制備工藝技術上基本上都是只沿用了發酵手段，產量難以大幅提高。申請人經過多年研究實驗，發現只有經過對沼液進行水解酸化才有可能從根本上解決產氣量不高的問題，水解酸化就是本發明的核心技術。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種原料在酸化池酸化后經調節再進入厭氧發酵產出甲烷的生物甲烷兩階段轉化產出的方法，實現生物甲烷產量大幅度提高和穩定生產。

本發明以如下技術方案解決上述技術問題：

本發明采用的工藝流程是：

步驟1：將原料木薯渣及酒精廢液置入折流沉降池中，去除原料中大顆粒物料、調整固液比和pH值；

步驟2：將步驟1所得物料送入水解酸化池進行水解和酸化，使薯渣及酒精廢液中殘余的淀粉、蛋白質、纖維素、不可發酵的糖等轉化成低分子有機酸；

步驟3：將步驟2酸化達到峰值之后的物料抽進調節池，與厭氧反應器的回流污泥、沉降池回流污泥與酸化池進水、酸堿度緩沖液及菌種等物料混合均勻；

步驟4：將步驟3所得混合均勻的物料輸進厭氧發酵罐發酵；發酵罐內，在微生物共同作用下利用厭氧微生物將污水或污泥中的有機物分解出甲烷和二氧化碳等最終產物：排出污泥經沉降后壓干做為生物肥料外運，污水經好氧池再充分曝氣降解殘余有機物使COD達標排放；

步驟5：收集步驟4所得氣體：甲烷濃度達55～65％的儲存到濕式儲氣柜，可直接送到鍋爐車間作為燃料燃燒供蒸汽給車間使用；其余部分甲烷可送到燃氣車間進行提純凈化，甲烷濃度達97％以上的凈化氣收集到獨立氣柜中，經壓縮送加氣站供機動車作車用燃氣。

折流沉降池調整廢液量和廢渣量使總固量TS達4％-10％，溫度控制在30-45℃，控制池內物料pH值在3.2-4.8。

水解酸化池內有多個酸化池，各酸化池中的物料通過壓力差以自流動的方式從1#池自動流到最后一個酸化池；各池底均布有管道，管道上又布有分支列管，列管上每間隔一定距離開孔向上，通過泵打利用水力使池內污泥翻騰保持懸浮狀態，使物料混合均勻、酸化反應充分；在1#池中加入酸化菌，酸化時間3-6天，酸化達到峰值之后物料被抽進調節池；酸化池要求pH值3.2-4.8，溫度值30-45℃，COD值15000～20000mg/L，VFA為3000～4000mg/L。

調節池用于將厭氧反應器回流污泥、沉降池回流污泥與酸化池進水、酸堿度緩沖液及菌種等物料混合均衡；要求pH值4.0-6.8，溫度值30-40℃，COD值＜25000mg/L，VFA值2500～3500mg/L。

由調節池出來的物料在厭氧發酵罐內下進料上出料，不斷補充新鮮污泥同時也不斷排出污泥，保證厭氧發酵罐中厭氧反應的營養物質如氨、碳正常滿足；厭氧發酵罐內要求pH值5.5～7.5，反應溫度25～45℃，微生物降解產生甲烷；

本發明的生物甲烷兩階段轉化產出的方法，以木薯加工產業的廢渣、廢水為原料，開拓出一條高效、優質、低成本地生產新能源的渠道，不僅變廢為寶，實現了規模化生產，而且解決了一個對保護環境極為重要的傳統難題，有著重要的經濟和社會意義。

具體實施方式

本發明采用的工藝流程是：

原料(木薯渣及酒精廢液)→折流沉降→水解酸化→調節→厭氧發酵→儲氣→直接代替燃煤供鍋爐燃燒或純化成車用燃氣。

原料木薯渣及酒精廢液在折流沉降池(即預處理池)內去除原料中大顆粒物料，調整廢液量和廢渣量使總固量TS達4％-10％，溫度控制在30-45℃，調整pH值使池內物料pH值在3.2-4.8，預處理后的物料通過抽液系統抽入水解酸化池。