[發明專利]一種電場和微波耦合強化海藻厭氧發酵制取甲烷的方法

有效

• 申請號: 201710363553.7
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107130002B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 徐姍楠;夏禛;王爽
• 申請（專利權）人: 中國水產科學研究院南海水產研究所
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華;劉艷麗

1.一種電場和微波耦合強化海藻厭氧發酵制取甲烷的方法，其特征是包括以下步驟：

（1）選取海藻，預處理后，加入水或其他溶液，得海藻混合液；

（2）取步驟（1）中的海藻混合液，先進行微波預處理，再進行加熱預處理；

（3）將經步驟（2）微波預處理和加熱預處理的海藻混合液在直流電場和微波的作用下進行厭氧發酵處理， 在厭氧發酵過程中產生有甲烷，收集產生的甲烷即可；

步驟（2）中微波預處理時，微波輻射頻率為2450MHz，功率為150~850W、處理時間為10~200min；

步驟（2）中加熱預處理時，溫度為50~150℃，處理時間為40~150min；

步驟（3）中將經步驟（2）微波預處理和加熱預處理的海藻混合液在直流電場和微波的作用下以及攪拌條件下進行厭氧發酵處理時，厭氧發酵處理時溫度為30~150℃，厭氧發酵時間為3~14天；

步驟（3）中將經步驟（2）微波預處理和加熱預處理的海藻混合液在直流電場和微波的作用下以及攪拌條件下進行厭氧發酵處理時，在厭氧發酵容器中進行，所述厭氧發酵容器中設有兩電極極板和與所述兩電極極板通過導線相連接的直流電源，以及微波發生器和與所述微波發生器相連的微波能量輸出柱，其中所述直流電源的電壓為0.2~2.5V，所述微波發生器的輻射功率為 500~10000W，輻射時間為 10~100min。

2.根據權利要求1所述的電場和微波耦合強化海藻厭氧發酵制取甲烷的方法，其特征是：步驟（1）中所述的海藻為條滸苔、馬尾藻、海帶、羊棲菜、紫菜和江蘺中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的電場和微波耦合強化海藻厭氧發酵制取甲烷的方法，其特征是：步驟（1）中所述預處理包括自然晾曬、烘干至恒重、粉碎，其中粉碎后海藻的長度為2~40mm。

4.根據權利要求1所述的電場和微波耦合強化海藻厭氧發酵制取甲烷的方法，其特征是：步驟（1）中所述海藻與所述的水或所述其他溶液的質量份配比為1:1~20，所述的其他溶液為污泥溶液，所述污泥溶液的含水率為75~80%，或所述其他溶液為蛋白酶溶液，或所述其他溶液為化學溶液，所述化學溶液為硫酸溶液、鹽酸溶液、磷酸溶液、氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液或尿素溶液，其質量百分含量為0.5~98%。

5.根據權利要求1所述的電場和微波耦合強化海藻厭氧發酵制取甲烷的方法，其特征是：步驟（3）中將經步驟（2）微波預處理和加熱預處理的海藻混合液在直流電場和微波的作用下以及攪拌條件下進行厭氧發酵處理時，在厭氧發酵容器中進行，所述海藻混合液的加入量占所述厭氧發酵容器總體積的60%~75%，進行厭氧發酵處理前先采用氮氣吹掃出厭氧發酵容器中的空氣。

6.根據權利要求1所述的電場和微波耦合強化海藻厭氧發酵制取甲烷的方法，其特征是：步驟（1）~（3）需要攪拌，攪拌速度為25~450rmp。