[發明專利]一種快速提升連續厭氧干發酵甲烷產量的方法

在審

• 申請號: 202111536481.4
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114214367A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 于佳動;趙立欣;馮晶;李佩琪;葉炳南;荊勇
• 申請（專利權）人: 農業農村部規劃設計研究院
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02;C02F11/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張夢澤

本發明提供了一種快速提升連續厭氧干發酵甲烷產量的方法，屬于厭氧發酵技術領域，本發明通過在厭氧干發酵過程中添加包含葡萄糖的補料，葡萄糖能夠提升系統內微生物活性，能夠使得厭氧系統在初始階段沼氣含量快速提升，提高連續式干法厭氧發酵的甲烷產量，沼氣中的甲烷含量一直處于較高的水平，且具有較好的穩定性。經過試驗證明，采用本發明提供的方法，發酵系統內的甲烷產量在發酵啟動后7天內最高可達到60％，并穩定在45％～55％。

技術領域

本發明屬于厭氧發酵技術領域，具體涉及一種快速提升連續厭氧干發酵甲烷產量的方法。

背景技術

厭氧干發酵技術根據反應器進料方式的不同，主要分為序批式和連續式兩種。序批式厭氧干發酵技術是將物料一次性投加到反應器中，發酵過程不再添加新物料，待發酵結束后，排出殘余物再重新投加新的物料進行發酵。該技術設計簡單但產氣過程不穩定，且存在進、出料作業的安全隱患。連續式厭氧干發酵技術是從反應器啟動以后，每天連續定量地向反應器內添加新物料并排出沼渣沼液，實現反應器的連續運行，該技術具有產氣連續穩定、容積產氣率高、干物質降解率高、處理量大等優勢。

目前，厭氧干發酵技術主要用于處理總固形物質含量在20％～40％(質量分數)之間的固態有機物，是農業廢棄物資源化利用的有效途徑，具有用水量少、容積產氣率高等優點。但是由于較高的含固率，厭氧干發酵技術還存在反應器啟動慢的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種快速提升連續厭氧干發酵甲烷產量的方法，本發明的方法能夠有效縮短厭氧干發酵啟動時間。

本發明提供了一種快速提升連續厭氧干發酵甲烷產量的方法，包括以下步驟：

將初始發酵料放入反應器中進行厭氧干發酵；所述初始發酵料包括第一畜禽糞便、第一農作物秸稈、接種污泥和水；

所述厭氧干發酵的第二日起，每天從反應器中排出部分發酵產物后在反應器中加入補料，排出的部分發酵產物的質量和補料的質量相等；

所述補料包括第二畜禽糞便、第二農作物秸稈、沼渣、水和葡萄糖；所述沼渣取自從反應器中排出的部分發酵產物。

優選的，所述初始發酵料的總固形物的質量含量大于20％。

優選的，所述厭氧干發酵的溫度為35～38℃。

優選的，所述排出的部分發酵產物和初始發酵料的質量比為(3～8)：120。

優選的，所述初始發酵料中第一畜禽糞便、第一農作物秸稈、接種污泥和水的質量比為(0.25～0.35)：(3～4)：(1.5～2.5)：(0.15～0.25)。

優選的，所述沼渣占從反應器中排出的部分發酵產物的質量百分比為10％～50％。

優選的，所述補料中第二畜禽糞便、第二農作物秸稈、沼渣、水和葡萄糖的質量比為(70～80)：(3～4)：(60～70)：(6.5～8)：(5.5～7)。

優選的，所述補料的總固形物的質量含量為18％～25％。

優選的，所述第一農作物秸稈或第二農作物秸稈包括玉米秸稈。

優選的，所述第一畜禽糞便或第二畜禽糞便包括牛糞。

本發明提供了一種快速提升連續厭氧干發酵甲烷產量的方法，本發明通過在厭氧干發酵過程中添加包含葡萄糖的補料，葡萄糖能夠提升系統內微生物活性，能夠使得厭氧系統在初始階段沼氣含量快速提升，提高連續式干法厭氧發酵的甲烷產量，沼氣中的甲烷含量一直處于較高的水平，且具有較好的穩定性。經過試驗證明，采用本發明提供的方法，發酵系統內的甲烷產量在發酵啟動后7天內最高可達到60％，并穩定在45％～55％。

附圖說明

圖1為本發明的連續式啟動干法厭氧發酵生產沼氣的流程圖。