CN103911397B

CN103911397B - 一种电气石制品用于提高沼气产率的方法

Info

Publication number: CN103911397B
Application number: CN201410126710.9A
Authority: CN
Inventors: 王平; 黄小华; 朱敏; 黄中兴; 黄中浩; 彭虎
Original assignee: Jiangxi Huayifeng Ecological Industry Co ltd; Jiangxi University of Science and Technology
Current assignee: Jiangxi Huayifeng Ecological Industry Co ltd; Jiangxi University of Science and Technology
Priority date: 2014-04-01
Filing date: 2014-04-01
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2034-04-01
Also published as: CN103911397A

Abstract

本发明公开了一种电气石制品用于提高沼气产率的方法，所述方法的具体步骤如下：(1)将电气石加工成电气石制品；(2)将禽畜粪便和秸秆按照固形物重量计1∶0.5‑5的比例组成混料，混合均匀后，并混合均匀后置于多级沼气池中，再往每一级沼气池中加沼浆体积的5‑10％电气石制品，各级池中电气石材料不进入下一级，然后按照沼气发酵基本流程进行。本发明的方法投加电气石后比不投加的系统产气率增加了20～50％，生物气的甲烷含量提高了15～40％，COD去除率提高了8～18％。

Description

一种电气石制品用于提高沼气产率的方法

技术领域

本发明涉及生态农业生产技术领域，尤其涉及一种电气石制品用于提高沼气产率的方法。

背景技术

沼气是一种清洁高效的优质能源，主要成分为CH₄，沼气的利用不但能解决农民的生活能源问题，缓解能紧张的状况，还能够利用废弃物，减少环境污染。随着新农村能源生态模式大力推进，以及养殖业的迅速发展，沼气事业发展出现空前可喜的局面，各种超大规格沼气设施均有了较大的改进，特别是太阳能的应用，让一年四季产沼气成为可能。但是由于各地气候、作物秸秆、畜禽粪便等的原料不同，配料差异很大，加上用户操作技术上的差异，出现产沼气不稳定，春夏秋三季产气不均衡，北方冬季严寒季节不产气等现象，在一定程度上制约了沼气的发展。通过人为添加电气石复合产甲烷菌剂材料，以提高并稳定甲烷产生量，业已成为新建沼气池和大型沼气设施的重要措施之一。

但在沼气实际的推广应用中却存在着很多问题，比如：发酵启动慢，甲烷含量低，产期效率低甚至不能产气等，这些问题都制约着沼气工程的推广和普及。

发明内容

为了解决目前沼气实际的推广应用中存在的问题，本发明目的在于提供一种电气石制品用于提高沼气产率的方法。

本发明采取的技术方案是：

本发明的电气石制品用于提高沼气产率的方法的具体步骤如下：

(1)将电气石加工成电气石制品；

(2)将将秸秆截成1-5cm长

(3)将禽畜粪便和秸秆按照固形物重量计1∶0.5-5的比例组成混料，混合均匀后，并混合均匀后置于多级沼气池中，再往每一级沼气池中每立方混料加沼浆体积的5-10％电气石制品，各级池中电气石材料不进入下一级，然后按照沼气发酵基本流程进行。

步骤(1)中，电气石制品为电气石陶瓷滤料、电气石多孔陶瓷块体或电气石海绵中的一种或几种。

步骤(1)中，电气石制品比重略大于沼浆比重。

步骤(3)中，禽畜粪便为猪粪、牛粪或羊粪中的一种或几种。

步骤(3)中，禽畜粪便为猪粪，猪粪和秸秆按照固形物重量计1∶2的比例组成混料。

步骤(3)中，禽畜粪便为牛粪，牛粪和秸秆按照固形物重量计1∶1的比例组成混料。

步骤(3)中，所述沼气发酵的条件是15～55℃条件下进行。

步骤(3)中，在发酵过程中，要通过添加水分调节沼液比重，使电气石制品比重略大于沼浆比重，使电气石粉末保持在沼浆中，在反冲或搅拌状态下能够与沼浆充分接触并作用。

电气石是较为常见的含硼硅酸盐矿物。在我国储量很丰富。电气石的化学式为XY₃Z₆Si₆O₁₈(BO₃)₃W₄，电气石结构上属三方晶系。其中X代表大阳离子，主要由K、Ca、Na等元素。电气石因其特殊的结构综合了多种矿物功能材料的性能。如自发极化性、压电性、热释电性、远红外辐射、释放负离子，而在工业、环保、保健等领域被广泛利用。

本发明是将加工一定造型电气石复合制品，电气石制品可制备成电气石陶瓷滤料、电气石多孔陶瓷块体或电气石海绵，要求体密度大于沼液密度。

将电气石制品制品置于沼气氧化预处理池、酸化发酵池中及甲烷化池中，采用反冲方式或搅拌等方式使得电气石制品与浆液处于充分接触和作用状态，可促进对以混有秸秆的牛粪、猪粪和羊粪等禽畜粪便为原料的沼气发酵均有很好的效果，能对沼气发酵过程中的产甲烷菌有很好的即时作用，发酵过程中添加本材料可以提高系统产气量和沼气中甲烷含量，同时COD、TS和VS的去除率也有明显的提高。在沼气的液化阶段，电气石制品能够促进酵母菌、乳酸菌、枯草孢子杆菌等细菌生长，有益于纤维酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酸酶的产生并对有机物质进行体外酶解；在产酸阶段，在对产酸菌系进一步促生的同时，继续对第一阶段中的物质分解成小分子酸性化合物；在产甲烷阶段中，电气石制品能够促进产甲烷菌系的繁殖，催化小分子酸性化合物沼气化，电气石制品本身亦存在大量电质子，可明显提高沼气转化率。本产品系环境友好材料，不会产生二次污染。这种电气石制品对于沼气工程的推广和应用具有很好的应用前景。

投加电气石制品后比不投加的系统产气率增加了20～50％，生物气的甲烷含量提高了15～40％，COD去除率提高了8～18％。

本发明的方法中电气石制品不参与有机功能微肥制备体系，适用于多级沼气池、搅拌式或反冲式、连续发酵的大中型沼气池。

具体实施方式

下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。

实施例1猪粪类大中型沼气池发酵电气石制品应用

本实验以大中型沼气池为应用实例，将电气石加工成电气石制品，可将电气石制品可制备成电气石陶瓷滤料、电气石多孔陶瓷块体或电气石海绵，将将秸秆截成1-5cm长。大中型沼气池多为多级沼气池，搅拌式或反冲式，属于连续发酵。要保持电气石制品制品比重略大于沼浆比重，或尽可能均匀分散在沼浆中，在反冲或搅拌状态下能够与沼浆充分接触并作用。原料为猪粪∶秸秆1∶3-5(按固形物重量计算)组成混料，每一级沼气池每立方混料加沼浆体积的5-10％电气石制品，第一级加沼浆体积的10％电气石制品；第二级加沼浆体积的7.5％电气石制品，依次递减，最后一级加沼浆体积的5％电气石制品。各级池中电气石材料不进入下一级，因此不需要添加过多电气石制品，然后按照沼气发酵基本流程进行。本实施例投加电气石制品后比不投加的系统产气率增加了40％，生物气的甲烷含量提高了35％，COD去除率提高了15％。

实施例2牛粪类大中型沼气池发酵电气石制品应用

本实验以牛粪类大中型沼气池为应用实例，将电气石加工成电气石制品，电气石制品可制备成电气石陶瓷滤料、电气石多孔陶瓷块体或电气石海绵。将将秸秆截成1-5cm长。牛粪类大中型沼气池多为多级沼气池，搅拌式或反冲式，属于连续发酵。多级沼气池中可保持电气石制品制品比重略大于沼浆比重，或尽可能均匀分散在沼浆中，在反冲或搅拌状态下能够与沼浆充分接触并作用。原料为牛粪∶秸秆1∶0.5-3(按固形物重量计算)组成混料，每一级沼气池加电气石粉或电气石制品不等，第一级加沼浆体积的10％电气石制品；第二级加沼浆体积的7.5％电气石制品，依次递减，最后一级加沼浆体积的5％电气石制品。各级池中电气石材料不进入下一级，因此不需要添加过多电气石制品，然后按照沼气发酵基本流程进行。本实施例投加电气石制品后比不投加的系统产气率增加了50％，生物气的甲烷含量提高了40％，COD去除率提高了18％。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种电气石制品用于提高沼气产率的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

(1)将电气石加工成电气石制品；电气石制品为电气石陶瓷滤料、电气石多孔陶瓷块体或电气石海绵中的一种或几种；电气石制品比重略大于沼浆比重；

(2)将秸秆截成1-5cm长；

(3)将禽畜粪便和秸秆按照固形物重量计1∶0.5-5的比例组成混料，混合均匀后置于多级沼气池中，再往每一级沼气池中每立方混料加沼浆体积的5-10％电气石制品，各级池中电气石材料不进入下一级，然后在15～55℃的条件下进行沼气发酵；在发酵过程中，要通过添加水分调节沼浆比重，使电气石制品比重略大于沼浆比重，使电气石制品保持在沼浆中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，禽畜粪便为猪粪、牛粪或羊粪中的一种或几种。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，禽畜粪便为猪粪，猪粪和秸秆按照固形物重量计1∶2的比例组成混料。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，禽畜粪便为牛粪，牛粪和秸秆按照固形物重量计1∶1的比例组成混料。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，在发酵过程中，采用反冲方式或搅拌方式使得电气石制品与沼浆处于充分接触和作用状态。