CN108315358A - 一种利用秸秆制备沼气方法 - Google Patents

一种利用秸秆制备沼气方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108315358A
CN108315358A CN201810348511.0A CN201810348511A CN108315358A CN 108315358 A CN108315358 A CN 108315358A CN 201810348511 A CN201810348511 A CN 201810348511A CN 108315358 A CN108315358 A CN 108315358A
Authority
CN
China
Prior art keywords
biogas
stalk
fermentation
anaerobic
raw material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810348511.0A
Other languages
English (en)
Inventor
孙鹏程
姚旭华
张洪禹
李俊龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heilongjiang Xintiandi Energy Development Co Ltd
Original Assignee
Heilongjiang Xintiandi Energy Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heilongjiang Xintiandi Energy Development Co Ltd filed Critical Heilongjiang Xintiandi Energy Development Co Ltd
Priority to CN201810348511.0A priority Critical patent/CN108315358A/zh
Publication of CN108315358A publication Critical patent/CN108315358A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P5/00—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
    • C12P5/02—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons acyclic
    • C12P5/023—Methane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

本发明提供了一种利用秸秆制备沼气方法，步骤为Q1：原料准备；Q2：发酵物料制备；Q3：发酵物料发酵；Q4：厌氧发酵罐发酵生产出的沼气经专用管道脱水后进入双膜储气柜，厌氧发酵罐排出的沼渣沼液经固液分离机处理，回流的沼渣沼液供给原料处理端，并获取回流厌氧活性污泥。本发明人为超大比例的提高推流式厌氧干发酵反应器中接种物的数量，把接种物由过去占比20‑30％，提高到80‑98％的比例，把秸秆原料的用量比例降低到2‑20％，从而提高推流式厌氧干发酵反应器效率，使秸秆原料产气率明显提高，池容产气率明显提高，生产的沼气甲烷含量也有所提高，能有效降低单位体积沼气的投资成本，提高沼气工程的经济效益。促进农民增收，具有较广阔的市场前景。

Description

一种利用秸秆制备沼气方法
技术领域
本发明属于生物质能源技术领域，具体涉及一种利用秸秆制备沼气方法。
背景技术
我国是农业大国，每年产生的农作物秸秆在7亿吨以上，随着农村经济的发展和农民生活水平的不断提高，农村将农作物秸秆作为炊事燃料消耗量逐渐减少，农民将秸秆田间直接焚烧或弃置入河，对大气和水体造成一定污染；秸秆也通常用于造纸、饲料等，但这均属于粗放型的农作物秸秆利用技术。
目前我国正在积极推动大型沼气工程建设，以期建立我国的生物质天然气产业，推广秸秆沼气技术，开辟了秸秆综合利用新途径，利用秸秆生产沼气前景广阔。
对于大型沼气工程来说，原料供应是一个亟需解决的问题，秸秆是比人畜粪便更容易取得原料，利用秸秆制作沼气不但解决农村丢弃或焚烧秸秆而造成的环境污染和资源浪费，而且解决农村沼气原料不足的问题。
目前沼气生产工艺，国内外应用的干法推流式厌氧发酵工艺，又称固体发酵，其发酵原料的干物质含量在15-25％左右，水份含量占75-85％，生产中如果发酵原料干物质含量超过30％则产气量会明显下降，干发酵时一般接种物用量为秸秆原料量的1/5-1/2，秸秆原料则占到总量的1/2-4/5。但干法推流式厌氧发酵工艺主要缺点是：①秸秆产气量低，采用风干秸秆为300m3/吨左右,纯干秸秆350m3/T吨左右；②池容产气率低,多数都在1.5m3/m3.d以下；③水力滞留期和固体滞留期长，一般都在30-40天左右。
发明内容
根据上述阐述，本发明的目的在于提供一种利用秸秆制备沼气方法，采用人为超大比例提高推流式厌氧干发酵反应器中接种物的数量，提高推流式厌氧干发酵反应器效率的问题。
本发明提供的技术方案：
一种利用秸秆制备沼气方法，按照如下步骤：
Q1：原料准备，对收集到的自然干秸秆粉碎到10mm以下粒度，青储秸秆粉碎至30mm以下粒度，作为原料；
Q2：发酵物料制备，将浓度为15-20％的厌氧活性污泥80％-98％作为菌种物与原料2％-20％混合成发酵物料，对混合好的发酵物料进行加热，温度在30-65℃；
Q3：发酵物料发酵，将加热后的发酵物料置入厌氧发酵罐发酵，采用全容积搅拌机进行厌氧发酵罐中物料搅拌；
Q4：厌氧发酵罐发酵生产出的沼气经专用管道脱水后进入双膜储气柜，厌氧发酵罐排出的沼渣沼液经固液分离机处理，回流的沼渣沼液供给原料处理端，并获取回流厌氧活性污泥。
上述技术方案中，所述Q4中，沼渣沼液供给沼肥生产。
上述技术方案中，所述Q2中，加热温度为30℃-65℃。
本发明有益效果为：人为超大比例的提高推流式厌氧干发酵反应器中接种物的数量，把接种物由过去占比20-30％，提高到80-98％的比例，把秸秆原料的用量比例降低到2-20％，从而提高推流式厌氧干发酵反应器效率，使秸秆原料产气率明显提高，池容产气率明显提高，生产的沼气甲烷含量也有提高。通过秸秆沼气技术，将平时丢弃或焚烧的秸秆转化清洁能源、优质肥料，改善了农家庭院卫生状况，而且能有效降低单位体积沼气的投资成本，提高沼气工程的经济效益，具有较广阔的市场前景。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据上述分析，本发明公开以下实施例。
实施例1：一种利用秸秆制备沼气方法，按照如下步骤：
Q1：对收集到的自然干秸秆粉碎到10mm以下粒度，青储秸秆粉碎至30mm以下粒度，作为原料，原料为5吨；
Q2：将浓度为15％的厌氧活性污泥95％作为菌种物为95吨与原料5％秸秆5吨混合成发酵物料100吨。对混合好的发酵物料进行加热；加热温度可以选择中温发酵，则加热温度为35±3℃，选择高温发酵时，则加热温度为55±3℃。
1、温度对沼气发酵的影响：沼气发酵可在较为广泛的温度范围内进行，10-65℃都能产气，随着温度的升高产气速度加快，但不是线性关系，通常的规律是温度提升10℃产气效率会提高一倍左右。温度与产气的关系是外在的表现，而其内部实质是发酵原料的消化速度，温度越高，原料分解越快，例如25℃时，秸秆需要70天消化，而温度升到37℃时，秸秆只需40天以内就可全部消化。
2、厌氧活性污泥(接种物)：秸秆在厌氧消化分解产生沼气的过程，是由多种沼气微生物来完成的，因此在沼气发酵中，加入足够所需要的微生物作为接种物(亦称菌种)是极为重要的，有没有接种物决定了沼气发酵的成败，而接种物的浓度、数量、活性直接关系到发酵过程的好坏，常规传统的沼气发酵接种物仅占投料量的20-30％，本发明的最大特点是超大比例接种。
3、厌氧活性污泥的浓度对发酵有着明显的影响，一般情况下厌氧活性污泥浓度由2％增加到10％时沼气生产效率提高一倍，当厌氧活性污泥的浓度由10％增加到20％时，沼气发酵效率又提高了一倍，但20％以上浓度厌氧消化效率不再提高。本发明采用的厌氧活性污泥的浓度为15-20％。
Q3：发酵物料发酵，将加热后的发酵物料置入厌氧发酵罐发酵，采用全容积搅拌机进行厌氧发酵罐中物料搅拌；
Q4：厌氧发酵罐发酵生产出的沼气经专用管道脱水后进入双膜储气柜，厌氧发酵罐排出的沼渣沼液经固液分流机处理，回流的沼渣沼液供给原料处理端，并获取回流厌氧活性污泥，多余的沼渣沼液供给沼肥生产。
本发明的方法与传统方法相比具有的特点是：
①、秸秆原料产气率高，每吨秸秆由传统方法产气350m3提高到500m3以上。
②、池容产气率高，可由传统的1.5m3/m3.d提高到3m3/m3.d以上。
③、沼气甲烷含量稳定在55％以上。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种利用秸秆制备沼气方法，其特征在于：按照如下步骤：
Q1：原料准备，对收集到的自然干秸秆粉碎到10mm以下粒度，青储秸秆粉碎至30mm以下粒度，作为原料；
Q2：发酵物料制备，将浓度为15-20％的厌氧活性污泥80％-98％作为菌种物与原料2％-20％混合成发酵物料，对混合好的发酵物料进行加热，温度在30-65℃；
Q3：发酵物料发酵，将加热后的发酵物料置入厌氧发酵罐发酵，采用全容积搅拌机进行厌氧发酵罐中物料搅拌；
Q4：厌氧发酵罐发酵生产出的沼气经专用管道脱水后进入双膜储气柜，厌氧发酵罐排出的沼渣沼液经固液分离机处理，回流的沼渣沼液供给原料处理端，并获取回流厌氧活性污泥。
2.根据权利要求1所述的一种利用秸秆制备沼气方法，其特征在于：所述Q4中，沼渣沼液供给沼肥生产。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用秸秆制备沼气方法，其特征在于：所述Q2中，加热温度为35℃-65℃。
CN201810348511.0A 2018-04-18 2018-04-18 一种利用秸秆制备沼气方法 Pending CN108315358A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810348511.0A CN108315358A (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种利用秸秆制备沼气方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810348511.0A CN108315358A (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种利用秸秆制备沼气方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108315358A true CN108315358A (zh) 2018-07-24

Family

ID=62897765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810348511.0A Pending CN108315358A (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种利用秸秆制备沼气方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108315358A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020102673A1 (en) * 1998-08-07 2002-08-01 The Regents Of The University Of California Biogasification of solid waste with an anaerobic-phased solids-digester system
CN101160405A (zh) * 2005-04-12 2008-04-09 纳幕尔杜邦公司 处理生物质以获得目标化学物质
CN101278033A (zh) * 2005-10-04 2008-10-01 保罗·谢勒学院 由生物质产生甲烷和/或甲烷水合物的方法
CN101294168A (zh) * 2008-06-23 2008-10-29 南京工业大学 污泥与秸秆类原料混合发酵制备生物燃气的方法
CN101475964A (zh) * 2009-01-16 2009-07-08 南京大学 木质纤维原料厌氧发酵新工艺
CN101671697A (zh) * 2009-09-28 2010-03-17 南京大学 提高木质纤维原料厌氧产气性能的新方法
CN101818173A (zh) * 2010-03-23 2010-09-01 河南农业大学 一种农作物秸秆干发酵产沼气工艺
WO2011080766A4 (en) * 2010-01-04 2012-04-26 Kirloskar Integrated Technologies Limited Combined dry and wet dual phase anaerobic process for biogas production
CN104561121A (zh) * 2015-02-04 2015-04-29 河南省高新技术实业总公司 一种农业秸秆厌氧发酵制备沼气的方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020102673A1 (en) * 1998-08-07 2002-08-01 The Regents Of The University Of California Biogasification of solid waste with an anaerobic-phased solids-digester system
CN101160405A (zh) * 2005-04-12 2008-04-09 纳幕尔杜邦公司 处理生物质以获得目标化学物质
CN101278033A (zh) * 2005-10-04 2008-10-01 保罗·谢勒学院 由生物质产生甲烷和/或甲烷水合物的方法
CN101294168A (zh) * 2008-06-23 2008-10-29 南京工业大学 污泥与秸秆类原料混合发酵制备生物燃气的方法
CN101475964A (zh) * 2009-01-16 2009-07-08 南京大学 木质纤维原料厌氧发酵新工艺
CN101671697A (zh) * 2009-09-28 2010-03-17 南京大学 提高木质纤维原料厌氧产气性能的新方法
WO2011080766A4 (en) * 2010-01-04 2012-04-26 Kirloskar Integrated Technologies Limited Combined dry and wet dual phase anaerobic process for biogas production
CN101818173A (zh) * 2010-03-23 2010-09-01 河南农业大学 一种农作物秸秆干发酵产沼气工艺
CN104561121A (zh) * 2015-02-04 2015-04-29 河南省高新技术实业总公司 一种农业秸秆厌氧发酵制备沼气的方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHONGFANG LEI 等: "Methane production from rice straw with acclimated anaerobic sludge: Effect of phosphate supplementation", 《BIORESOURCE TECHNOLOGY》 *
彭玉荣: "《现代作物栽培技术》", 31 August 2005, 贵州人民出版社 *
方玉美 等: "秸秆高温干式厌氧发酵的产气特性研究", 《河南科学》 *
王紫琪 等: "活性污泥及其与秸秆共基质的厌氧消化特性", 《环境科学研究》 *
鞠美庭 等: "《生物质固废资源化技术手册》", 31 March 2014, 天津大学出版社 *
马旭光 等: "原料含固率与活性污泥量对玉米秸秆产沼气效率的影响", 《第十五次全国环境微生物学术研讨会》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102199630B (zh) 一种厌氧干发酵产沼气的方法及其使用的系统
CN102174586B (zh) 一种食用菌菌渣资源化利用的处理方法及装置
CN110105095A (zh) 一种餐厨垃圾的无害化和资源化处理方法
CN101760481B (zh) 纤维废弃物发酵产氢气和/或甲烷的方法及其装置
CN105420282A (zh) 一种通过生化预处理玉米秸秆提高秸秆与粪便混合厌氧消化产气性能的方法
CN202081096U (zh) 一种高效利用秸秆发酵产沼气系统
CN102212561B (zh) 干法湿法联合发酵秸秆的加工方法
CN201372280Y (zh) 一种秸秆混合原料发酵产沼气的装置
CN101717794A (zh) 一种固态发酵制备沼气的工艺与装备
CN106167812A (zh) 利用畜禽粪便生产燃料乙醇的方法
Radwan et al. Dry anaerobic fermentation of agricultural residues
CN104593434A (zh) 凹凸棒土混合作物秸秆及粪便发酵生产沼气的方法
CN106636216A (zh) 一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法
CN106630132B (zh) 一种不同接种物对木薯酒精废液高温厌氧处理的方法
CN205576158U (zh) 一种固液两阶段厌氧发酵装置
CN102133575A (zh) 一种淀中村生活污水与有机垃圾联合厌氧预处理方法
CN107022576A (zh) 一种沼气发酵用功能复合促进剂及其制备方法
CN105418175A (zh) 一种水生植物的资源化利用方法
CN203613189U (zh) 一种以秸秆为主的多元物料厌氧干发酵系统
CN102559771B (zh) 一种通过生物相分离和优化技术提高生物质废物厌氧消化性能的方法
CN104878045A (zh) 一种汽爆秸秆与牛粪两相混合厌氧发酵产沼气的方法
CN106191133A (zh) 一种农副产品循环资源化利用可持续生产沼气的新工艺
CN108315358A (zh) 一种利用秸秆制备沼气方法
CN102321674A (zh) 一种提高能源草制备生物燃气效率的两相反应方法
CN104017621A (zh) 一种利用猪粪与油茶壳共消化产沼气的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180724

RJ01 Rejection of invention patent application after publication