[發明專利]一種農作物秸稈與畜禽糞便聯合固態發酵生產沼氣的方法

有效

• 申請號: 201310025678.0
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103088070A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 劉廣青;李葉青;張瑞紅;何艷峰;陳暢;馮璐;肖瀟;馬欣欣
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02;C02F11/04
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 張水俤

1.一種農作物秸稈與畜禽糞便聯合固態發酵生產沼氣的方法，包括農作物秸稈固態預處理、聯合固態發酵和沼渣熱解利用三個過程，其特征在于，

1）所述的農作物秸稈固態預處理：用揉搓機將農作物秸稈揉碎，加入NaOH水溶液混合均勻，按質量計算，NaOH的加入量為農作物秸稈干重的3~7%，混合后農作物秸稈的含水率在50~60wt%，將混合后農作物秸稈在20~30℃條件下放置1~3天，整個過程中沒有液態水流出；

2）所述的聯合固態發酵：將上述預處理后的農作物秸稈與畜禽糞便按揮發性固體濃度以(1:1)~(3:1)的比例加入反應器中，再加入接種物，反應器中的原料與接種物的揮發性固體濃度之比為(3:1)~(4:1)，控制發酵體總固體濃度在21~25%之間，在50~60℃下進行厭氧發酵產沼氣，消化時間為21~24天，整個過程無額外添加營養物質及調節pH值；

3）所述的沼渣熱解利用：將上述固態發酵后的殘留物取出，20~40wt％用于聯合固態發酵過程的接種物，剩余的沼渣進入熱解反應器進行熱解產氣，從室溫開始以30~50℃/分鐘升溫速率升溫，到達終溫600~800℃后保持1.5~3小時。

2.根據權利要求1所述的生產沼氣的方法，其特征在于，在聯合固態發酵時，第一次使用的接種物為正常產氣的沼氣池的沼渣或陰溝、泥塘中的厭氧活性污泥，后期使用的接種物為聯合固態發酵后的殘留物。

3.根據權利要求2所述的生產沼氣的方法，其特征在于，在農作物秸稈固態預處理時，NaOH的加入量為秸稈干重的5wt%，混合后農作物秸稈的含水率為60wt%，預處理溫度為20℃，預處理時間為1天。

4.根據權利要求2所述的生產沼氣的方法，其特征在于，在聯合固態發酵時，農作物秸稈與畜禽糞便的揮發性固體濃度比為3:1，反應器中的原料與接種物的揮發性固體濃度之比為3:1，發酵體總固體濃度為22%，發酵溫度為50℃，消化時間為24天。

5.根據權利要求2所述的生產沼氣的方法，其特征在于，在熱解沼渣利用時，升溫速率40℃/分鐘，到達終溫800℃后保持1.5小時。

6.根據權利要求2所述的生產沼氣的方法，其特征在于，在農作物秸稈固態預處理時，NaOH的加入量為秸稈干重的5wt%，混合后農作物秸稈的含水率為60wt%，預處理溫度為20℃，預處理時間為1天；在聯合固態發酵時，農作物秸稈與畜禽糞便的揮發性固體濃度比為3:1，反應器中的原料與接種物的揮發性固體濃度之比為3:1，發酵體總固體濃度為22%，發酵溫度為50℃，消化時間為24天；在熱解沼渣利用時，升溫速率40℃/分鐘，到達終溫800℃后保持1.5小時。