CN105112457A - 一种利用糠醛生产中废料与废液制备沼气的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用糠醛生产中废料与废液制备沼气的方法，属于沼气制造领域。本发明先将糠醛废料的酸性进行中和处理，再用活性炭从糠醛废液中提取有效成份后和糠醛废渣进行混合，混合后向其中加入发酵助剂并放入沼气池进行发酵，最后将发酵得到的沼气过滤、收集备用，本发明用将糠醛的废液和废渣通过发酵产生沼气，热值达到28～32MJ/m³，不仅对废液和废渣进行的有效利用，而且不污染环境，绿色环保，生产工艺简单，成本低。

Description

一种利用糠醛生产中废料与废液制备沼气的方法

技术领域

本发明公开了一种利用糠醛生产中废料与废液制备沼气的方法，属于沼气制造领域。

背景技术

糠醛是玉米芯降解的主要产物，作为重要的有机化工原料和化学溶剂，可广泛应用于医药、农药、树脂、日化、纺织、石油等行业。糠醛行业的污染源主要是废渣、废水。一个年产量1000t的糠醛厂一年产生的废渣量约为13000t，糠醛废渣中含硫酸约160t。糠醛生产过程中的蒸馏塔下废水约为糠醛产量的24倍，年产1000t的糖醛厂其塔下废水约24000t。废渣的主要成分为含有芳烃结构的木质纤维素，废液中含有一定量的木糖、葡萄糖和低聚糖。

多数糠醛生产企业实现了糠醛废渣的资源化利用，多用来生产一种被称为KCS的农用有机肥，如在西班牙建有年产20万tKCS肥厂，美国落杉矶郊外也建有KCS肥生产厂。在国内，糠醛废渣的综合利用不尽人意，如生产丙烯酸、二次水解生产乙醇等，由于受技术条件的限制，经济效益不佳，不能实现工业化。现多采用传统的废渣处理方法：把废渣与煤混合后用于烧锅炉，在燃烧过程中产生大量的硫化物，随烟尘排放到空中，对周围环境造成严重污染。糠醛废渣含有大量纤维素和硫酸，是很值得利用的资源，在人们日益注重环境与资源协调发展的今天，社会对各种工农业废弃物的资源化再利用技术需求十分迫切。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前糠醛生产过程中产生大量废渣和废液，生产上多把糠醛渣直接回填锅炉燃烧，在燃烧过程中产生大量的硫化物，随烟尘排放到空中，对周围环境造成严重污染，且造成了极大的资源浪费，糠醛废水目前糠醛废水具有高酸度、高浓度、腐蚀性强等特点，可生化性差，传统方法处理效果不理想，且易造成二次污染，提供了一种利用糠醛生产中废料与废液制备沼气的方法，本发明先将糠醛废料的酸性进行中和处理，再用活性炭从糠醛废液中提取有效成份后和糠醛废渣进行混合，混合后向其中加入发酵助剂并放入沼气池进行发酵，最后将发酵得到的沼气过滤、收集备用，本发明用将糠醛的废液和废渣通过发酵产生沼气，不仅对废液和废渣进行的有效利用，而且不污染环境，绿色环保，生产工艺简单，成本低。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种利用糠醛生产中废料与废液制备沼气的方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）取4～5kg废料放入容器中，向其中加入水淹没废料3～5cm，再向其中加入200～300g80～90目鸟粪石粉末，搅拌加热40～50min，温度设定为80～90℃，然后趁热使用质量分数为40～45％的氢氧化钠溶液调节pH为7.0～7.5，自然冷却至室温，过滤，收集过滤物，备用；

（2）取6～9L废液放在容器中，向其中加入800～900g活性炭，在温度为110～120℃，搅拌加热1～2h，然后静置20～30min，趁热过滤，收集活性炭，再将过滤液倒入一中间设有陶瓷膜的容器中，对容器底部减压至400～500Pa，待陶瓷膜无液体滴落时，停止减压，收集陶瓷膜上部混合粘稠液；

（3）将上述所得的活性炭放入反应釜中，向其中通入温度为110～115℃的过热蒸汽，排出反应釜内部的空气，再使用氮气对其冲压，带压力达到0.1～0.15MPa时，停止加入氮气，搅拌9～11h，然后泄压至标准大气压，收集反应釜内的液体，与上述所得的混合粘稠液混合均匀，得混合液；

（4）将上述所得的混合液浸泡步骤（1）所得的过滤物，再向其中加入过滤物质量2～4%的碳酸氢氨，搅拌均匀，然后倒入底部带有搅拌器的沼气池内，倒入量为沼气池体积的30～35％，再向其中加入正常沼气池内沼液，加入量为混合液体积的35～40％，加入水，加入量为混合液体积的70～75％，搅拌10～15min；

（5）待上述搅拌结束后，密封沼气池，控制发酵池内部温度为30～35℃，每4～6天启动搅拌器搅拌5～7min，转速设定为300～350r/min，发酵周期为45～50天，然后将沼气池内的沼气经沼气过滤器，收集备用，即可。

本发明的应用方法：将本发明经过净化处理后的沼气可以直接应用在沼气灯、沼气热水器、沼气发电机，沼气灶等产品上，例如应用在沼气灶上，沼气由导气管送入喷嘴，在压力下从喷嘴喷射出，和空气进行充分混合，然后由头部喷嘴中出孔溢出，进行燃烧，热值达到28～32MJ/m³，既可以节约燃料的成本，又降低对环境的污染。

本发明的有益效果是：本发明用将糠醛的废液和废渣通过发酵产生沼气，不仅对废液和废渣进行的有效利用，而且不污染环境，绿色环保，生产工艺简单，成本低。

具体实施方式

首先取4～5kg废料放入容器中，向其中加入水淹没废料3～5cm，再向其中加入200～300g80～90目鸟粪石粉末，搅拌加热40～50min，温度设定为80～90℃，然后趁热使用质量分数为40～45％的氢氧化钠溶液调节pH为7.0～7.5，自然冷却至室温，过滤，收集过滤物，备用；取6～9L废液放在容器中，向其中加入800～900g活性炭，在温度为110～120℃，搅拌加热1～2h，然后静置20～30min，趁热过滤，收集活性炭，再将过滤液倒入一中间设有陶瓷膜的容器中，对容器底部减压至400～500Pa，待陶瓷膜无液体滴落时，停止减压，收集陶瓷膜上部混合粘稠液；将所得的活性炭放入反应釜中，向其中通入温度为110～115℃的过热蒸汽，排出反应釜内部的空气，再使用氮气对其冲压，带压力达到0.1～0.15MPa时，停止加入氮气，搅拌9～11h，然后泄压至标准大气压，收集反应釜内的液体，与上述所得的混合粘稠液混合均匀，得混合液；将所得的混合液浸泡到所得的过滤物，再向其中加入过滤物质量2～4%的碳酸氢氨，搅拌均匀，然后倒入底部带有搅拌器的沼气池内，倒入量为沼气池体积的30～35％，再向其中加入正常沼气池内沼液，加入量为混合液体积的35～40％，加入水，加入量为混合液体积的70～75％，搅拌10～15min；待搅拌结束后，密封沼气池，控制发酵池内部温度为30～35℃，每4～6天启动搅拌器搅拌5～7min，转速设定为300～350r/min，发酵周期为45～50天，然后将沼气池内的沼气经沼气过滤器，收集备用，即可。

实例1

首先取4kg废料放入容器中，向其中加入水淹没废料3cm，再向其中加入200g80目鸟粪石粉末，搅拌加热40min，温度设定为80℃，然后趁热使用质量分数为40％的氢氧化钠溶液调节pH为7.0，自然冷却至室温，过滤，收集过滤物，备用；取6L废液放在容器中，向其中加入800g活性炭，在温度为110℃，搅拌加热1h，然后静置20min，趁热过滤，收集活性炭，再将过滤液倒入一中间设有陶瓷膜的容器中，对容器底部减压至400Pa，待陶瓷膜无液体滴落时，停止减压，收集陶瓷膜上部混合粘稠液；将所得的活性炭放入反应釜中，向其中通入温度为110℃的过热蒸汽，排出反应釜内部的空气，再使用氮气对其冲压，带压力达到0.1MPa时，停止加入氮气，搅拌9h，然后泄压至标准大气压，收集反应釜内的液体，与上述所得的混合粘稠液混合均匀，得混合液；将所得的混合液浸泡在所得的过滤物，再向其中加入过滤物质量2%的碳酸氢氨，搅拌均匀，然后倒入底部带有搅拌器的沼气池内，倒入量为沼气池体积的30％，再向其中加入正常沼气池内沼液，加入量为混合液体积的35％，加入水，加入量为混合液体积的70％，搅拌10min；待搅拌结束后，密封沼气池，控制发酵池内部温度为30℃，每4天启动搅拌器搅拌5min，转速设定为300r/min，发酵周期为45天，然后将沼气池内的沼气经沼气过滤器，收集备用，即可。

本发明的应用方法：将本发明经过净化处理后的沼气可以直接应用在沼气灯、沼气热水器、沼气发电机，沼气灶等产品上，例如应用在沼气灶上，沼气由导气管送入喷嘴，在压力下从喷嘴喷射出，和空气进行充分混合，然后由头部喷嘴中出孔溢出，进行燃烧，热值达到28MJ/m³既可以节约燃料的成本，又降低对环境的污染。

实例2

首先取4.5kg废料放入容器中，向其中加入水淹没废料4cm，再向其中加入250g85目鸟粪石粉末，搅拌加热45min，温度设定为85℃，然后趁热使用质量分数为43％的氢氧化钠溶液调节pH为7.3，自然冷却至室温，过滤，收集过滤物，备用；取7.5L废液放在容器中，向其中加入850g活性炭，在温度为115℃，搅拌加热1.5h，然后静置25min，趁热过滤，收集活性炭，再将过滤液倒入一中间设有陶瓷膜的容器中，对容器底部减压至450Pa，待陶瓷膜无液体滴落时，停止减压，收集陶瓷膜上部混合粘稠液；将所得的活性炭放入反应釜中，向其中通入温度为113℃的过热蒸汽，排出反应釜内部的空气，再使用氮气对其冲压，带压力达到0.13MPa时，停止加入氮气，搅拌10h，然后泄压至标准大气压，收集反应釜内的液体，与上述所得的混合粘稠液混合均匀，得混合液；将所得的混合液浸泡到所得的过滤物，再向其中加入过滤物质量3%的碳酸氢氨，搅拌均匀，然后倒入底部带有搅拌器的沼气池内，倒入量为沼气池体积的33％，再向其中加入正常沼气池内沼液，加入量为混合液体积的38％，加入水，加入量为混合液体积的72％，搅拌13min；待搅拌结束后，密封沼气池，控制发酵池内部温度为33℃，每5天启动搅拌器搅拌6min，转速设定为325r/min，发酵周期为47天，然后将沼气池内的沼气经沼气过滤器，收集备用，即可。

本发明的应用方法：将本发明经过净化处理后的沼气可以直接应用在沼气灯、沼气热水器、沼气发电机，沼气灶等产品上，例如应用在沼气灶上，沼气由导气管送入喷嘴，在压力下从喷嘴喷射出，和空气进行充分混合，然后由头部喷嘴中出孔溢出，进行燃烧，热值达到32MJ/m³既可以节约燃料的成本，又降低对环境的污染。

实例3

首先取5kg废料放入容器中，向其中加入水淹没废料5cm，再向其中加入300g90目鸟粪石粉末，搅拌加热50min，温度设定为90℃，然后趁热使用质量分数为45％的氢氧化钠溶液调节pH为7.5，自然冷却至室温，过滤，收集过滤物，备用；取9L废液放在容器中，向其中加入900g活性炭，在温度为120℃，搅拌加热2h，然后静置30min，趁热过滤，收集活性炭，再将过滤液倒入一中间设有陶瓷膜的容器中，对容器底部减压至500Pa，待陶瓷膜无液体滴落时，停止减压，收集陶瓷膜上部混合粘稠液；将所得的活性炭放入反应釜中，向其中通入温度为115℃的过热蒸汽，排出反应釜内部的空气，再使用氮气对其冲压，带压力达到0.15MPa时，停止加入氮气，搅拌11h，然后泄压至标准大气压，收集反应釜内的液体，与上述所得的混合粘稠液混合均匀，得混合液；将所得的混合液浸泡到所得的过滤物，再向其中加入过滤物质量4的碳酸氢氨，搅拌均匀，然后倒入底部带有搅拌器的沼气池内，倒入量为沼气池体积的35％，再向其中加入正常沼气池内沼液，加入量为混合液体积的40％，加入水，加入量为混合液体积的75％，搅拌15min；待搅拌结束后，密封沼气池，控制发酵池内部温度为35℃，每6天启动搅拌器搅拌7min，转速设定为350r/min，发酵周期为50天，然后将沼气池内的沼气经沼气过滤器，收集备用，即可。

本发明的应用方法：将本发明经过净化处理后的沼气可以直接应用在沼气灯、沼气热水器、沼气发电机，沼气灶等产品上，例如应用在沼气灶上，沼气由导气管送入喷嘴，在压力下从喷嘴喷射出，和空气进行充分混合，然后由头部喷嘴中出孔溢出，进行燃烧，热值达到30.5MJ/m³既可以节约燃料的成本，又降低对环境的污染。

Claims (1)

1.一种利用糠醛生产中废料与废液制备沼气的方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）取4～5kg废料放入容器中，向其中加入水淹没废料3～5cm，再向其中加入200～300g80～90目鸟粪石粉末，搅拌加热40～50min，温度设定为80～90℃，然后趁热使用质量分数为40～45％的氢氧化钠溶液调节pH为7.0～7.5，自然冷却至室温，过滤，收集过滤物，备用；

（2）取6～9L废液放在容器中，向其中加入800～900g活性炭，在温度为110～120℃，搅拌加热1～2h，然后静置20～30min，趁热过滤，收集活性炭，再将过滤液倒入一中间设有陶瓷膜的容器中，对容器底部减压至400～500Pa，待陶瓷膜无液体滴落时，停止减压，收集陶瓷膜上部混合粘稠液；

（3）将上述所得的活性炭放入反应釜中，向其中通入温度为110～115℃的过热蒸汽，排出反应釜内部的空气，再使用氮气对其冲压，带压力达到0.1～0.15MPa时，停止加入氮气，搅拌9～11h，然后泄压至标准大气压，收集反应釜内的液体，与上述所得的混合粘稠液混合均匀，得混合液；

（4）将上述所得的混合液浸泡步骤（1）所得的过滤物，再向其中加入过滤物质量2～4%的碳酸氢氨，搅拌均匀，然后倒入底部带有搅拌器的沼气池内，倒入量为沼气池体积的30～35％，再向其中加入正常沼气池内沼液，加入量为混合液体积的35～40％，加入水，加入量为混合液体积的70～75％，搅拌10～15min；

（5）待上述搅拌结束后，密封沼气池，控制发酵池内部温度为30～35℃，每4～6天启动搅拌器搅拌5～7min，转速设定为300～350r/min，发酵周期为45～50天，然后将沼气池内的沼气经沼气过滤器，收集备用，即可。