CN102911747A

CN102911747A - 一种复合液体燃料的制造工艺

Info

Publication number: CN102911747A
Application number: CN2012104786349A
Authority: CN
Inventors: 邓楚柏; 罗卫城
Original assignee: SHENZHEN HAITIFU BIO-TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: SHENZHEN HAITIFU BIO-TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2013-02-06

Abstract

本发明公开了一种复合液体燃料的制造工艺，其包括如下步骤：S1、预先处理污水，具体为：将污水引入污水收集池进行污水收集、再将上述污水引入污水调配池，并加入微生物制剂对上述污水进行净化和除臭，其中该微生物制剂包括杀虫剂、除臭剂和香草醛；S2、在常温、常压、厌氧条件下，上述预先处理过的污水中的微生物菌类进行发酵产酸；S3、连续通过6级或多级过滤反应装置，在磷酸菌、碳菌、助火菌与微生物菌类的作用下，上述污水转化为一种复合液体燃料。其制造工艺简单、成本低廉可以进行工业化生产，技术应用具有较好的经济和社会效益，为解决重污染源和发展生物可再生能源拓展了一条新途径。

Description

一种复合液体燃料的制造工艺

技术领域

本发明涉及污水转换技术领域，尤其涉及一种复合液体燃料的制造工艺。

背景技术

现有技术中，利用污水转化为能源技术，主要有利用有机污水生产沼气和利用有机污水生产氢气。

世界各国沼气科学家把有机污水加秸杆、有机腐烂物混合，在适宜的温度、湿度、酸碱度微生物厌氧发酵的情况下，制出沼气，作为一种新型可再生能源，替代石油、天然气已广泛应用。但是有机污水发酵制沼气投资回报期约6年，经济附加值低。利用微生物发酵法将有机污水生产氢，其制造成本高，难于产业化发展，难于推广和应用。

有鉴于此，提供一种工艺生产成本低、附加值高、可产业化发展的复合液体燃料的制造工艺成为必要。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种工艺生产成本低、附加值高、可产业化发展的复合液体燃料的制造工艺。

为了实现上述目的，本发明提供的一种复合液体燃料的制造工艺，其包括如下步骤：S1、预先处理污水：将污水引入污水收集池进行污水收集、再将所述污水引入污水调配池，并加入微生物制剂对上述污水进行净化和除臭；S2、在常温、常压、厌氧条件下，污水中的微生物菌类进行发酵产酸；S3、连续通过多级过滤反应装置，所述污水转化为复合液体燃料。

进一步地，上述步骤S1中加入的微生物制剂与污水的体积配比为1∶9～9∶1。

进一步地，上述除臭剂由烟丝、酵母菌、厌氧酵母菌、丝菌、下沉菌和尼古丁菌混制而成；上述杀虫剂由杀绝菌、酵母菌、厌氧酵母菌、烟丝、硫磺粉、博罗青和甲醇混制而成；上述香草醇醛由公丁、母丁、天丁、地丁、沉香、广木、降香、满山香、青木和乳香混制而成。

进一步地，上述步骤S1中的污水的气体组成为如下5类：(1)卤素及其衍生物；(2)烃类；(3)含氧和有机物等；(4)含氮化物；(5)含硫化合物；上述5类中的有机化合物恶臭物质通过微生物的细胞膜吸收，产生相应的酶解发挥作用，使恶臭物质被降解，并转变成可溶于水的物质进入微生物细胞，参与细胞内的生化反应，在步骤S2的发酵过程中转变为有机酸。

进一步地，上述有机酸与微生物菌类发生变性反应生成以醇类为主的生物醇基复合燃料。

进一步地，上述多级过滤反应装置包括多个连接在一起的过滤器与反应罐，每个反应罐中均加入微生物菌类来捕获空气中的碳元素，在转化过程中不断提高污水中碳元素含量。优选地，多级过滤反应装置为6级过滤反应装置。

进一步地，步骤S3所述的微生物制剂由海逖富1号菌、海逖富2号菌、海逖富3号菌、海逖富4号菌、海逖富4号菌、海逖富6号菌、海逖富7号菌、海逖富8号菌、海逖富9号菌、海逖富10号菌、海逖富11号菌、海逖富12号菌、海逖富13号菌、海逖富14号菌、海逖富15号菌、海逖富16号菌、海逖富17号菌、海逖富18号菌、海逖富19号菌、海逖富20号菌、海逖富21号菌、海逖富22号菌、海逖富23号菌、海逖富24号菌、海逖富25号菌、海逖富26号菌、海逖富27号菌、海逖富28号菌混合制成。

所述污水为有机污水、无机污水、重金属污水、垃圾渗透液、造纸厂污水、印染厂污水、屠宰场污水、糖厂污水、酒厂污水、油田污水、炼油厂污水等污水中的一种或多种混合。

本发明提供的一种复合液体燃料的制造工艺，通过对污水进行预先处理。先建有一定规模的废水收集池和若干个按日产量设计的配套污水池，再加入适量的微生物制剂对污水进行净化和除臭处理；之后对加入微生物制剂的污水进行搅拌，在适宜酸碱度和常温、常压、厌氧条件下，利用微生物发酵法、生化反应合成原理，通过6级或多级连续反应的过滤反应装置自动化生产线，就可以将污水转化成一种新型、高效、可替代石化能源的复合液体燃料。本产品是一种复合醇基燃料，可制成能替代柴油和汽油，为汽车提供动力。本发明提供的一种复合液体燃料的制造工艺简单、成本低廉可以进行工业化生产，技术应用具有较好的经济和社会效益，为解决重污染源和发展生物可再生能源拓展了一条新途径。

附图说明

图1为本发明提供的一种复合液体燃料的制造工艺的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面，特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。

如图1所示，本发明提供的一种复合液体燃料的制造工艺，其包括如下步骤：

S1、预先处理有机污水，具体为：将有机污水引入污水收集池进行污水收集、再将上述有机污水引入污水调配池，并加入微生物制剂对上述污水进行净化和除臭，其中该微生物制剂包括杀虫剂、除臭剂和香草醛；

S2、在常温、常压、厌氧条件下，上述预先处理过的有机污水中的微生物菌类进行发酵产酸；

S3、连续通过6级过滤反应装置，在微生物制剂的微生物菌类的作用下，上述有机污水转化为一种复合液体燃料。

步骤S3中所述的微生物制剂的微生物菌类，包括海逖富1号菌、海逖富2号菌、海逖富3号菌、海逖富4号菌、海逖富4号菌、海逖富6号菌、海逖富7号菌、海逖富8号菌、海逖富9号菌、海逖富10号菌、海逖富11号菌、海逖富12号菌、海逖富13号菌、海逖富14号菌、海逖富15号菌、海逖富16号菌、海逖富17号菌、海逖富18号菌、海逖富19号菌、海逖富20号菌、海逖富21号菌、海逖富22号菌、海逖富23号菌、海逖富24号菌、海逖富25号菌、海逖富26号菌、海逖富27号菌、海逖富28号菌。

所述的海逖富1号菌、海逖富2号菌、海逖富3号菌、海逖富4号菌、海逖富4号菌、海逖富6号菌、海逖富7号菌、海逖富8号菌、海逖富9号菌、海逖富10号菌、海逖富11号菌、海逖富12号菌、海逖富13号菌、海逖富14号菌、海逖富15号菌、海逖富16号菌、海逖富17号菌、海逖富18号菌、海逖富19号菌、海逖富20号菌、海逖富21号菌、海逖富22号菌、海逖富23号菌、海逖富24号菌、海逖富25号菌、海逖富26号菌、海逖富27号菌、海逖富28号菌，优选地为臭酸细胞菌、灭火菌、灭绝菌、醇母菌、厌氧醇母菌、生物菌、下沉菌、细菌、蘑菇菌、酒菌、瀑布菌、放线菌、水母菌、霉菌、香醛菌、助火菌、尼古丁菌、丝菌、蝌蚪菌、磷酸菌、碳素菌、臭酸菌、硫磺菌、厌氧菌、水膜菌、碳菌、pdey菌、上浮菌。

如图1所示，先对有机污水进行预先处理1，具体为先将有机污水引入一定规模的废水收集池和若干个按日产量设计的配套污水收集池、再引入污水调配池并加入微生物制剂，该微生物制剂与污水按产量的实际情况进行调配，进行调配。对有机污水进行净化处理和除臭处理。需要注意的是，该体积比可以根据按实际情况进行调整，例如可以配比为3∶7、4∶6、1∶9、9∶1等。

上述步骤S1中的有机污水的气体组成为如下5类：(1)卤素及其衍生物；(2)烃类；(3)含氧和有机物等；(4)含氮化物；(5)含硫化合物；上述5类中的有机化合物恶臭物质通过微生物的细胞膜吸收，产生相应的酶解发挥作用，使恶臭物质被降解，并转变成可溶于水的物质进入微生物细胞，参与细胞内的生化反应，在步骤S2的发酵过程中转变为有机酸。

该工艺以城市、工业、农业产生的高浓度、恶臭的有机污水气体按COD、BOD配比混合作为制品原料，这些恶臭、挥发性的有机污水气体组成分为五类：①卤素及其衍生物，如氯气、卤代烃等；②烃类，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等；③含氧和有机物，如酚、醇、醛、酮、有机酸等；④含氮化物，含氨、胺类、酷胺类、硝基化合物；⑤含硫化合物，如硫化氢、酸醇类、硫醚类等。挥发性恶臭物质除硫化氢和氨外，大都为有机化合物。在恶臭物水解过程中，加上特殊的生物菌种。溶解在水中的恶气成份通过微生物菌种的细胞膜吸收，产生相应的酶解发挥作用，使所有恶臭物质都能被降解，转变成可溶于水的物质。这些水解产物进入微生物细胞，参与细胞内的生化反应。

上述预先处理的有机污水进入污水生物发酵池2并通过生物菌种储存罐3配比一定的微生物制剂，搅拌，在常温、常压、厌氧条件下，上述预先处理过的有机污水中的微生物菌类进行发酵产酸。上述水解产物进入微生物细胞后，在胞内酶的作用下，进一步将他们分解成小分子化合物，变成大量的有机酸，如低挥发性脂肪酸、醇、醛、酮、酯类、二氧化碳、碳水化合物(多聚糖类)、游离氨等物质，使发酵环境中PH值下降，呈酸性，故称发酵产酸阶段。

连续通过6级过滤反应装置4，在磷酸菌、碳菌、助火菌与微生物菌类的作用下，上述有机污水转化为一种复合液体燃料。在这一阶段，在磷酸菌、碳菌、助火菌与微生物制剂的作用下，利用微生物发酵法、生化反应合成原理，通过6级连续反应的过滤反应装置4自动化生产线，通过酯化羟茎化、氧化等一系列的生化反应，使酸性浓度下降，原有物质变性，变性分子重新组合，最终合成一种复合液体燃料然后通过产品储存罐5封装。

合成反应分子式举例如下：

1)由微生物制剂与有机酸酯化反应生成甲酸。

添加剂+HCOOH→HCOOCH₃+H₂O

2)由醇被空气氧化成醛类

CH₃OH+1/2O→HCHO

3)由微生物制剂与光空发生羟基化反应生成甲酯

添加剂+COCL₂→CH₃OCOCL+HCL

制成的复合液体燃料取名为“海迪富”液体燃料，是通过该工艺将有机污水转化成一种新型、高效、可替代石化能源的复合液体燃料，其有机成份为CAS：621—59—0，分子式：C8H803，分子量：152.15，沸点：179℃，熔点：112℃—386℃。

上述除臭剂由烟丝、酵母菌、厌氧酵母菌、丝菌、下沉菌和尼古丁菌混制而成；上述杀虫剂由杀绝菌、酵母菌、厌氧酵母菌、烟丝、硫磺粉、博罗青和甲醇混制而成；上述香草醛由公丁、母丁、天丁、地丁、沉香、广木、降香、满山香、青木和乳香混制而成。

上述6级过滤反应装置4包括6个连接在一起的过滤器41与反应罐，该反应罐分别为反应罐42、反应罐43、反应罐44、反应罐45、反应罐46和反应罐47，每个反应罐中均加入微生物菌类来捕获空气中的碳元素，在转化过程中不断提高有机污水中碳元素含量。过滤器41用来过滤里面的沙子、固体颗粒等等污染物质。反应罐用来实现有机污水转换成燃料，并进行碳捕获。

由此可见，本发明提供的一种复合液体燃料的制造工艺，主要包括三个阶段，即水解除臭、发酵产酸、生化产醇阶段。在生化产醇阶段的转化合成机理，大概分为：前酸性反应、中变性反应、后增热值反应三个阶段。按照亨利定律，高浓度、恶臭污水溶解在水中的臭气、污染物被微生物细胞和分泌的酶分解后吸收，分解过程产生大量有机酸，主要是挥发性脂肪酸(VFA)和醇，使发酵环境中PH下降，呈酸性。一般的有机臭气物质分解二氧化碳和水，含硫的臭气成份分解为亚硫酸和硫酸，含氮的臭气成份分解为亚硝酸和硝酸。微生物菌类与多种有机酸发生酯化反应生成甲酸、甲脂和醇类。醇被空气氧化成醛、微生物菌种与光空发生羟基化反应生成氧甲酸甲脂，进一步反应生成碳酸二甲脂，其与一氧化碳、二氧化碳生羟基化反应还可以生成多种产品，主要以含醇类成份为主，所以定性为生物醇基复合燃料。在最后两个反应罐46、47中加入具有催化、助燃、稳定作用的微生物菌类，就可以使含酸性有机物分子更为活跃，进一步降低酸性，变性为有机可燃物，含碳量不断增多，产品兼容稳定性更好，燃烧更充分、热值高，使用安全可靠，并且无环境污染。

上述微生物菌类为如下菌类：海逖富1号菌、海逖富2号菌、海逖富3号菌、海逖富4号菌、海逖富4号菌、海逖富6号菌、海逖富7号菌、海逖富8号菌、海逖富9号菌、海逖富10号菌、海逖富11号菌、海逖富12号菌、海逖富13号菌、海逖富14号菌、海逖富15号菌、海逖富16号菌、海逖富17号菌、海逖富18号菌、海逖富19号菌、海逖富20号菌、海逖富21号菌、海逖富22号菌、海逖富23号菌、海逖富24号菌、海逖富25号菌、海逖富26号菌、海逖富27号菌、海逖富28号菌中的一种或几种。

在上述反应罐42、反应罐43、反应罐44、反应罐45、反应罐46和反应罐47中根据需要分别加入适量的上述微生物菌类，通过微生物菌类来捕获空气中的碳元素，在转化过程中不断提高有机污水中碳元素含量。

本发明提供的一种复合液体燃料的制造工艺，通过对有机污水进行预先处理。先建有一定规模的废水收集池和若干个按日产量设计的配套污水池，再加入适量的微生物制剂对污水进行净化和除臭处理；之后对加入微生物制剂的有机污水进行搅拌，在适宜酸碱度和常温、常压、厌氧条件下，利用微生物发酵法、生化反应合成原理，通过6级连续反应的过滤反应装置自动化生产线，就可以将有机污水转化成一种新型、高效、可替代石化能源的复合液体燃料-“海迪富”液体燃料。本产品是一种复合醇基燃料，可制成能替代柴油和汽油，为汽车提供动力。本发明提供的一种复合液体燃料的制造工艺简单、成本低廉可以进行工业化生产，技术应用具有较好的经济和社会效益，为解决重污染源和发展生物可再生能源拓展了一条新途径。

上述的实施方式，为方便说明，以有机污水通过6级反应为例。但该实施方式的原理同样可以单独应用在有机污水、无机污水、重金属污水、垃圾渗透液、造纸厂污水、印染厂污水、屠宰场污水、糖厂污水、酒厂污水、油田污水、炼油厂污水等污水的处理中，也可以应用在有机污水、无机污水、重金属污水、垃圾渗透液、造纸厂污水、印染厂污水、屠宰场污水、糖厂污水、酒厂污水、油田污水、炼油厂污水等污水中的多种混合污水中。在某些单独污水或混合污水的情况下，可以直接应用上述的实施方式。在另外的情况下，可以对上述实施方式的部分参数根据情况进行调整，但原理是一样的。因此，上述实施例不应作为对本发明的限制。

以上所揭示的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种复合液体燃料的制造工艺，其包括如下步骤：

S1、预先处理污水：将污水引入污水收集池进行污水收集、再将所述污水引入污水调配池，并加入微生物制剂对上述污水进行净化和除臭；

S2、在常温、常压、厌氧条件下，污水中的微生物菌类进行发酵产酸；

S3、连续通过多级过滤反应装置，所述污水转化为复合液体燃料。

2.根据权利要求1所述的复合液体燃料的制造工艺，其特征在于：所述步骤S1中加入的微生物制剂与污水的体积配比为1∶9～9∶1。

3.根据权利要求1所述的复合液体燃料的制造工艺，其特征在于：所述微生物制剂包括杀虫剂、除臭剂和香草醛；所述除臭剂由烟丝、酵母菌、厌氧酵母菌、丝菌、下沉菌和尼古丁菌混制而成；所述杀虫剂由杀绝菌、酵母菌、厌氧酵母菌、烟丝、硫磺粉、博罗青和甲醇混制而成；所述香草醇醛由公丁、母丁、天丁、地丁、沉香、广木、降香、满山香、青木和乳香混制而成。

4.根据权利要求1所述的复合液体燃料的制造工艺，其特征在于：所述步骤S1中的污水的气体组成包括卤素及其衍生物、烃类、含氧和有机物、含氮化物和含硫化合物；

所述污水中的恶臭物质通过微生物的细胞膜吸收，产生相应的酶解发挥作用，使恶臭物质被降解，并转变成可溶于水的物质进入微生物细胞，参与细胞内的生化反应，在所述步骤S2的发酵过程中转变为有机酸。

5.根据权利要求4所述的复合液体燃料的制造工艺，其特征在于：所述有机酸与微生物菌类发生变性反应生成生物醇基复合燃料。

6.根据权利要求1所述的复合液体燃料的制造工艺，其特征在于：所述多级过滤反应装置包括多个连接在一起的过滤器与反应罐，每个反应罐中均加入所述微生物菌类来捕获空气中的碳元素。

7.根据权利要求1所述的复合液体燃料的制造工艺，其特征在于：所述污水为有机污水、无机污水、重金属污水、垃圾渗透液、造纸厂污水、印染厂污水、屠宰场污水、糖厂污水、酒厂污水、油田污水、炼油厂污水中的一种或多种混合污水。

8.根据权利要求5所述的复合液体燃料的制造工艺，其特征在于：所述生物醇基复合燃料主要成为醇类。

9.根据权利要求6所述的复合液体燃料的制造工艺，其特征在于：所述所述多级过滤反应装置为6级过滤反应装置。

10.根据权利要求1-9任一所述的复合液体燃料的制造工艺，其特征在于：其特征在于，步骤S3所述的微生物制剂由海逖富1号菌、海逖富2号菌、海逖富3号菌、海逖富4号菌、海逖富4号菌、海逖富6号菌、海逖富7号菌、海逖富8号菌、海逖富9号菌、海逖富10号菌、海逖富11号菌、海逖富12号菌、海逖富13号菌、海逖富14号菌、海逖富15号菌、海逖富16号菌、海逖富17号菌、海逖富18号菌、海逖富19号菌、海逖富20号菌、海逖富21号菌、海逖富22号菌、海逖富23号菌、海逖富24号菌、海逖富25号菌、海逖富26号菌、海逖富27号菌、海逖富28号菌混合制成。