[發(fā)明專利]泥炭為原料制備沼氣、黃腐植酸聯(lián)產(chǎn)有機(jī)肥料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310301705.2
• 申請(qǐng)日: 2013-07-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103352056A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬力通;李珺;赫文秀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C12P5/02
• 分類號(hào): C12P5/02;C08H99/00;C07G99/00;C05F15/00
• 代理公司: 北京中譽(yù)威圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種泥炭為原料制備沼氣、黃腐植酸聯(lián)產(chǎn)有機(jī)肥料的方法，屬于泥炭資源綜合利用應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國(guó)煤炭資源雖然比較豐富，但優(yōu)質(zhì)煤炭資源僅占一半左右，其余為褐煤、泥炭等煤炭資源。2010年我國(guó)生產(chǎn)煤炭32.8億噸，優(yōu)質(zhì)煤占68%，褐煤、泥炭等煤種因水分高、灰分高、揮發(fā)分高、熱值低，常被當(dāng)作低質(zhì)燃料動(dòng)力煤；加上易分化和自燃，不宜長(zhǎng)途運(yùn)輸，也就成為難以異地加工利用的煤資源，沒(méi)有得到綜合開(kāi)發(fā)利用。在目前全球能源日趨緊張的形勢(shì)下，煤化程度介于泥炭與瀝青煤之間的褐煤的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及其相關(guān)加工生產(chǎn)技術(shù)又重新被世界能源界所重視，褐煤提質(zhì)的研究方興未艾。但是與褐煤等同屬低質(zhì)煤資源的泥炭（又稱泥煤、草炭）盡管儲(chǔ)量豐富，但近30年來(lái)為人們所忽視，沒(méi)有最大限度發(fā)揮資源價(jià)值。

在自然狀態(tài)下，泥炭由水、礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)三部分組成，其中有機(jī)質(zhì)占固相物質(zhì)的50?%?左右。有機(jī)質(zhì)由未完全分解的植物殘?bào)w和腐殖質(zhì)組成，它決定了泥炭的物理化學(xué)性質(zhì)及其利用途徑。我國(guó)泥炭有機(jī)質(zhì)的含量(干基)?最高值為94.64%，最低值為30.97%?，平均值為55.66%，有機(jī)質(zhì)含量大于40?%?的泥炭礦床占總礦床的85?%。

泥炭的有機(jī)質(zhì)組分較復(fù)雜，包括半纖維素、纖維素、腐殖酸、瀝青及非水解物等幾個(gè)組分。由于造炭植物、泥炭形成時(shí)間、埋藏狀況、分解程度等因素的不同，各地區(qū)泥炭有機(jī)質(zhì)的組分有著明顯差異。泥炭還含有二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、氧化鈣、氧化鎂等礦物質(zhì),?是泥炭中的重要部分，其含量與有機(jī)質(zhì)含量呈明顯的負(fù)相關(guān)。

泥炭資源分布廣泛，價(jià)廉易得，因此在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、工業(yè)、園林、環(huán)保、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。泥炭資源同其他礦產(chǎn)資源一樣，早已為世界各國(guó)所重視。愛(ài)爾蘭年開(kāi)采泥炭60%作為燃料用于發(fā)電，近30%制成煤磚用于家庭取暖，10%制成有機(jī)肥料；芬蘭、加拿大、德國(guó)、瑞典等國(guó)家開(kāi)采泥炭用于花卉園藝或作為飼料添加劑；日本利用泥炭吸附工業(yè)廢水廢氣收效顯著。在我國(guó)東北、西南等地，利用泥炭取暖、做飯歷史悠久；2012年廣州東送能源集團(tuán)投資25億元資金，開(kāi)發(fā)云南紅河石屏泥炭資源，生產(chǎn)泥炭腐植酸有機(jī)肥。

目前泥炭的規(guī)模化利用依然存在著嚴(yán)重的問(wèn)題，無(wú)論是作為有機(jī)肥料、園藝基質(zhì)或提取腐植酸，只主要利用了泥炭的單一組分，并且主要作為有機(jī)肥料、園藝基質(zhì)產(chǎn)品附加值不高。

專利（200710055809.4）公布的泥炭腐植酸顆粒是由腐植酸鹽噴淋泥炭后、通過(guò)造粒形成的有機(jī)顆粒肥料，其中泥炭是分解度中等、灰分含量在50%以下的草本泥炭。張學(xué)才等報(bào)道了泥炭與豬糞的配比是1：1或1：2在嚴(yán)格厭氧的條件下可以制取含甲烷65?%左右的沼氣。（張學(xué)才,高風(fēng)彩,泥炭制沼氣的研究，煤氣與熱力,2000,20(1):3-5）。葛紅光等報(bào)道了泥炭中黃腐酸的分離（葛紅光,陳麗華,泥炭中黃腐酸的分離研究,延安大學(xué)學(xué)報(bào),2001,20(3):57-58）。

以上都是利用了泥炭的單一組分，產(chǎn)品附加值低，造成泥炭其它有效成分的浪費(fèi)，實(shí)質(zhì)是泥炭資源的浪費(fèi)。因此需要研究相應(yīng)的方法解決泥炭降解轉(zhuǎn)化的難題，提高泥炭的附加值。

針對(duì)泥炭化學(xué)組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用簡(jiǎn)潔的流程、相對(duì)溫和的操作條件和有效的技術(shù)措施對(duì)泥炭進(jìn)行分級(jí)轉(zhuǎn)化，易降解的有機(jī)質(zhì)制成氣體清潔燃料沼氣，未降解完全的有機(jī)質(zhì)和富集的腐植酸提取黃腐植酸，提取殘?jiān)彀l(fā)酵制成富含腐植酸的有機(jī)肥料，對(duì)泥炭資源的綜合利用開(kāi)發(fā)具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種泥炭為原料制備沼氣、黃腐植酸聯(lián)產(chǎn)有機(jī)肥料的方法，它采用泥炭粉碎后加入活性污泥發(fā)酵沼氣，發(fā)酵殘余物提取黃腐植酸，提取黃腐植酸后殘?jiān)M(jìn)一步復(fù)配腐熟發(fā)酵成富含腐植酸有機(jī)肥料。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種泥炭為原料制備沼氣、黃腐植酸聯(lián)產(chǎn)有機(jī)肥料的方法，其包括以下步驟：

1）泥炭粉碎至10～150目后，添加麥麩調(diào)節(jié)碳氮比為25-30:1，調(diào)節(jié)PH為6.5-7.5，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～80%活性污泥，加水調(diào)節(jié)固液比為1-20:1，在15～58℃下厭氧發(fā)酵1～50天制備沼氣；

2)?沼氣發(fā)酵殘余物過(guò)濾，60~?110℃下烘1~?4?h后粉碎過(guò)篩，收集40-100細(xì)粉，室溫加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%-300%的丙酮溶液，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%-300%蒸餾水，最后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%-150%的濃硫酸，攪拌0.5-3h后溶液靜置2-6?h，過(guò)濾，濾液即產(chǎn)品黃腐酸液；