[發明專利]一種利用打捆秸稈與畜禽糞便聯合產沼氣的方法

有效

• 申請號: 201610275437.5
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105755056B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 曲浩麗;曹杰;王鵬軍;陳明江;李瑞容;韓柏和;朱德文;陳永生
• 申請（專利權）人: 農業部南京農業機械化研究所
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02;C02F11/04
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 楊文晰;孫忠浩

本發明公開一種利用打捆秸稈與畜禽糞便聯合產沼氣的方法，具體為：A）秸稈收割后接種沼氣發酵劑，打捆后交疊堆砌于反應器中，噴注畜禽糞便，好氧放置；B）密封反應器，接種沼液，發酵30?35天；C）注入沼液，發酵15?20天；本發明利用規模化打捆秸稈與畜禽糞便聯合產沼氣，解決了目前機械化收儲后纖維質原料不能直接能源化處理的問題，降低能耗，節約成本，同時提高了厭氧反應器的容積產氣率，相較于傳統發酵工藝，整個發酵過程的累積產氣量提高50%以上。

技術領域

本發明涉及再生能源技術領域，特別是一種利用打捆秸稈與畜禽糞便聯合產沼氣的方法。

背景技術

我國每年約產生7億噸的農作物秸稈，目前，這些秸稈的利用率不足50%，如何有效利用這些秸稈資源，已經成為治理農村污染問題的工作難題。在傳統的秸稈發酵制備沼氣過程中，由于秸稈纖維素含量較高，需要首先進行粉碎處理，但是在目前農村勞動力短缺的情況下，秸稈的機械化收割、打捆已經成為田間處理秸稈的主要方式，直接將打捆秸稈為底物發酵產沼氣對解決農業廢棄物秸稈資源化具有重要意義。然而機械化收儲后的秸稈的緊實度大幅增加，不適應傳統的發酵方法，如果按照傳統產沼氣的要求，將打捆的秸稈粉碎后與物料混合攪拌均勻，無疑增加了更多的勞動及能耗，提高了預處理成本。

傳統發酵工藝一般可以分為低固體濃度發酵和高固體濃度發酵兩種，低固體濃度發酵是指以有機廢棄物為原料(干物質濃度在15%以下),利用水解產酸菌、產氫產乙酸細菌和產甲烷菌將其分解為CH₄、CO₂、H₂S等氣體的發酵工藝；高固體濃度發酵中有機廢棄物干物質濃度則是在15%以上的發酵工藝。在傳統的秸稈發酵過程中，由于秸稈容重小、流動性差、且有一定的韌性的特點，導致反應器的容重負荷量有限，因此低固體濃度發酵過程中容易上浮；而傳統的高固體濃度發酵方法在高固體濃度發酵過程中容積產氣率較低，原料轉化率低。且單位體積處理能力有限，增加了工程投資和運營成本。此外，傳統的厭氧消化工藝會產生大量的沼液沼渣，還需額外增加處理設備才能將沼液沼渣轉化成有機肥料。

此外，養殖污染目前已經成為農業面源污染的重要來源，養殖廢水更是分散式養殖污染的主要污染物，若能將它們在農村就地進行轉化利用，在解決由它們引起的水污染問題的同時，還能生產出優質的清潔能源，無疑滿足的綠色農業的要求。申請號為201310025678.0的中國專利，即公開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，該專利前期預處理復雜，預處理過程需揉搓粉碎，耗能較大，增加了沼氣工程運行成本，且預處理處理過程需要物理預處理中采用NaOH處理，預處理過程需較大的場地，消耗人力物力也較大，且處理過程增加了NaOH，發酵產物不能直接利用，對環境有存在影響，限制該方法工業應用，也不利于農作物秸稈及畜禽糞便作為能源原料的大規模利用。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種規模化利用打捆秸稈與畜禽糞便聯合產沼氣的方法，直接將秸稈直接機械化收儲打捆，并與分散式的養殖廢水處理相結合，.加沼氣工程的環境效益，降低工程運行成本，本發明是這樣實現的：

1、一種利用打捆秸稈與畜禽糞便聯合產沼氣的方法，其具體步驟如下：

A）秸稈預處理

秸稈收割后，收集秸稈，按照質量比2-3‰接種沼氣發酵劑，然后利用秸稈打捆機將秸稈壓縮捆扎成方形草塊，然后將方形草塊交疊堆砌于反應器中，草塊間草塊間隔3-5cm，每堆砌一層草塊，噴注一層畜禽糞便，如此向上堆砌；

向反應器內注入沼液或河溝水，調節物料含水量為60%-70%，好氧放置3-5天；前兩天利用滲濾液回流噴淋，每天2次，每次1小時，；

B）高固體濃度厭氧發酵