CN104017621A

CN104017621A - 一种利用猪粪与油茶壳共消化产沼气的方法

Info

Publication number: CN104017621A
Application number: CN201410250259.1A
Authority: CN
Inventors: 张帆; 朱建航; 廖丽萍; 彭航宇; 申钊颖; 祝俊林
Original assignee: Nanchang University
Current assignee: Nanchang University
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2014-06-09
Publication date: 2014-09-03

Abstract

一种利用猪粪与油茶壳共消化产沼气的方法，具体以油茶壳为新原料，采用的可控型恒温厌氧不锈钢发酵罐，在高温50℃条件下，以半连续厌氧发酵的方式，与猪粪通过不同比例混合后共消化产沼气。与纯猪粪发酵相比，本发明所述方法可丰富沼气原料，缓解沼气原料供应问题，促进沼气的推广应用，提高油茶果的附加利用价值。

Description

一种利用猪粪与油茶壳共消化产沼气的方法

技术领域

本发明属于生物质能源领域，具体涉及一种利用猪粪与农林废物油茶壳共消化产沼气的方法。

背景技术

油茶又名茶油树，是世界四大本木食用油料之一，同时油茶树也是我国的重要的经济作物，广泛种植于华中、华南、华东、西南等地，目前全国油茶壳的种植面积大400万hm2.。随着近年来油茶籽脱壳技术得到了长足发展，油茶加工过程中产生了大量的油茶壳。对于副产物油茶壳大部分都丢弃，丢弃的油茶壳丢弃的油茶壳的降解产物中，可产生异味气体污染空气环境，液体和固体污染水源，对水源和生态环境造成严重污染。在化工行业，制药行业和化妆品行业中利用油茶壳都是高能耗的产业。

近几年来，我国沼气建设发展较快，大大缓解了农村能源紧张的局面，也有效治理了大量的污染物和废水。目前我国主要的沼气发酵方式包括农作物秸秆、人畜粪便、农业固体废物等，沼气发酵技术的迅速发展，已经成为提高农村畜禽粪便和农林废弃物资源化利用的有效途径。而在油茶壳的开发利用方面，国内主要通过添加氮源和微生物菌剂进行堆沤发酵，用于花卉苗木的无土栽培，少量用于提炼栲胶、糠醛、活性炭等物质，但这些加工处理的投入产出比较低，产品的附加值不高，而且会给环境带来二次污染，因此大部分地区只是将油茶种子榨油，没有深度开发利用，特别是油茶壳这一具有很高利用价值的产品大多被丢弃浪费，没有得到实际应用，若能充分利用油茶壳这一农林废物，将其作为发酵产沼气的一种新原料，可为开展油茶壳的综合利用及解决沼气的原料供应问题提供有效解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种全新的方法处理农林废物油茶壳，具体是提供一种利用猪粪与油茶壳共消化产沼气的方法。

本发明所述方法包括：

（1）以纯猪粪做原料，投入接种物启动反应；

（2）将猪粪与油茶壳投入发酵罐中混合浸泡发酵，所述油茶壳经粉碎过40目筛，所述猪粪与油茶壳的干重配比为1-4:1；

（3）在厌氧条件下不断搅拌，发酵温度为50℃，PH控制在6~8，物料水力停留时间为15天；

（4）所述发酵罐是自行设计的可控型恒温厌氧不锈钢发酵罐，其结构包括罐体、罐顶、进料口、出气口、电机、螺丝封口、出水口、液封管、下水口、加热棒、栅栏；出气口与气体流量计相连。

本发明的优点是：

（1）沼气池的负荷通常用发酵原料浓度来体现适宜的干物质浓度为3%~18%，浓度过高或过低都不利于沼气发酵：浓度过高，则含水量过少，发酵原料不宜分解：浓度过低，则含水量过多，单位容积内有机物含量相对减少，产气量也会减少。因此经筛选，选择猪粪与油茶壳的重量配比为1:1~4:1，控制物料总固体含量为6%。

（2）本发明控制发酵温度为50℃，高温条件有利于提高产氢、产乙酸菌和产甲烷菌的活性，

增大产气中甲烷的体积分数比，同时高温能加快反应速率，缩短反应周期。

（3）经测定表明，酸碱度在PH为6~8之间，适宜沼气微生物的生长繁殖，能稳定产气。

（4）持续搅拌能加强微生物与原料的接触，提高原料利用率及能量转换效率，利于提高产气量。

（5）不同的物料水力停留时间对产气的稳定性有很大影响，实践证明，15天的物料水力停留时间可保证反应平稳进行。

附图说明

图1为本发明所述可控型恒温厌氧不锈钢发酵罐结构示意图；

图中：1.罐体、2.罐顶、3.进料口、4.出气口、5.电机、6.螺丝封口、7.出水口、8.液封管、9.下水口、10.加热棒、11.栅栏。

具体实施方式

本发明提供一种利用猪粪与农林废物油茶壳共消化产沼气的方法，其特的方法步骤如下：

A、以纯猪粪做原料，投入接种物启动反应。

B、混合猪粪与油茶壳，投入发酵罐中。

C、在厌氧条件下反应制得沼气。

具体的，本发明是采用自行设计的可控型恒温厌氧不锈钢发酵罐，在无氧，不断搅拌的情况下，控制发酵温度50℃，PH控制在6~8的条件下，反应制得沼气。

以下通过实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。

实施例：

组装好如图1所示的可控型恒温厌氧不锈钢发酵罐，总体积为30L，有效容积为24L。本设备内置加热棒升温，通过插入罐内的热电偶控制温度，并将产生的气体通过出气口与气体流量计相连，测量每天的产气量。发电机转速设置为27r/min，并一直保持旋转，产生的气体量由气体流量计每天测量一次。

本实例设计温度50℃，pH=6~8，发酵液TS=6%，水力停留时间15天，在发酵罐中加入720g猪粪和4.7L的接种物（接种物的TS忽略不计），待到发酵产气趋于稳定时，就开始半连续地投入油茶壳和猪粪的混合原料。

将油茶壳用粉碎机粉碎并用40目的筛子筛分，油茶壳的TS=87.6%，新鲜猪粪TS=20%，称取油茶壳34.3g,，猪粪600g，两者混合浸泡24h后投入已经能够稳定产气的发酵装置中。按此条件，半连续投料之后每天的产期平均值58.6L/d，甲烷的平均体积分数63.3%。

每天下午18:00准时投料与出料。并且每天记录产气量，每隔一天测量一次pH、甲烷的体积分数,同时收集发酵液定期测定氨氮、挥发性脂肪酸的含量。

以上所述的实施方案，只是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式的限制。凡是依据本发明的方法实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属于本发明的方法方案的范围内。

Claims

1.一种利用猪粪与油茶壳共消化产沼气的方法，其特征是：

（1）以纯猪粪做原料，投入接种物启动反应；

所述发酵罐是自行设计的可控型恒温厌氧不锈钢发酵罐，其结构包括罐体、罐顶、进料口、出气口、电机、螺丝封口、出水口、液封管、下水口、加热棒、栅栏；出气口与气体流量计相连；

（3）在厌氧条件下不断搅拌，发酵温度为50℃，PH控制在6~8，物料水力停留时间为15天。