CN109486865A - 一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法 - Google Patents

一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法 Download PDF

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王晓冰
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Abstract

本发明公开了一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法，包括植物废弃物预处理，取植物废弃物粉碎后，用沼液浸湿，充分搅拌均匀后密闭放置5‑7天，每2天搅拌一次；畜禽粪便预处理，将畜禽粪便密闭放置5‑7天，每两天搅拌一次；接种发酵，将经过预处理的植物废弃物和畜禽粪便混合，向混合物中加入接种物，充分搅拌进行厌氧发酵，发酵周期为45‑60天。本发明提供了一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法，本发明采用植物废弃物与畜禽粪便作为厌氧发酵的原料，来源广泛，并且不需要其他添加剂，进一步降低了工艺的运行成本，适用范围广。

Description

一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法
技术领域
本发明涉及沼气技术领域，更具体的说是涉及一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法。
背景技术
厌氧发酵是指在厌氧微生物的作用下，有控制的使废物中可生物降解的有机物转化为CH4、CO2和稳定物质的生物化学过程，厌氧技术最初的工业化应用是作为粪便和污泥减量化和稳定化的手段得以实施，并使之稳定化，70年代初，由于能源危机和石油价格上涨，厌氧发酵技术作为新能源产生的新途径，近年来，我国许多城市相继建成了大型厌氧发酵设施，用于处理城市污泥和粪便。
自然界中几乎所有的有机物质都可作为沼气发酵的原料，人工制取沼气的主要原料是畜禽粪便污水、食品加工业、制药和化工废水、生活污水等，在农村，也用农作物秸秆制取沼气，但由于其来源和形成过程不同，它们的化学成分和结构也迥然不同，由此造成原料的发酵性能差异较大。
目前厌氧发酵产沼气的过程大多是对畜禽粪便以及农作物秸秆的利用，但是我国每年对各种植物废弃物比如蔬果烂果、烂叶、植物花草落叶、酒糟等的产量也较多，由于无法大规模利用而大大增加了环境的承载负荷，对环境造成严重的污染以及资源的浪费；并且考虑到农村厌氧发酵产沼气的过程中不会过多考虑某一种作物的农作物秸秆与畜禽粪便混合会产生更好的效果，就进而只用该种农作物的秸秆，基于实际考虑，在生产生活过程中经常会产生多种植物废弃物无法得到充分利用，而且现有技术中沼气发酵过程对植物废弃物综合利用的研究也较少。
因此，如何提供一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法，本发明采用植物废弃物与畜禽粪便作为厌氧发酵的原料，来源广泛，并且不需要其他添加剂，进一步降低了工艺的运行成本，适用范围广。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法，包括以下步骤：
(1)植物废弃物预处理：取植物废弃物粉碎后，用沼液浸湿，充分搅拌均匀后密闭放置5-7天，每2天搅拌一次；
(2)畜禽粪便预处理：将畜禽粪便密闭放置5-7天，每两天搅拌一次；
(3)接种发酵：将经过预处理的植物废弃物和畜禽粪便混合，向混合物中加入接种物，充分搅拌进行厌氧发酵，发酵周期为45-60天。
优选的，在上述一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法中，步骤(1)中用沼液浸湿前，对植物废弃物进行晾干处理1-2天，以使各种植物废弃物的含水量较为一致，便于后续与畜禽粪便的混合。
优选的，在上述一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法中，所述植物废弃物包括但不限于农作物秸秆、蔬果废弃物、植物落叶和酒糟，能够实现对多种类型固体废弃物的充分利用。
优选的，在上述一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法中，所述植物废弃物与所述畜禽粪便的质量比为1∶(0.15-0.3)，在此比例范围内，任何种类的植物废弃物均可以很好的与畜禽粪便混合发酵，达到良好的产气效果。
优选的，在上述一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法中，所述接种物为沼液和鲜牛粪的混合物，并且沼液与鲜牛粪的质量比为4-7∶2-3，以农业废弃物作为接种物，不需要其他的添加剂，符合农村实际使用情况，并且操作更加简单易行。
优选的，在上述一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法中，所述植物废弃物与所述畜禽粪便混合物的质量之和与所述接种物的质量比为2-5∶1，在此比例范围内，可以达到最佳的产气效果。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法，本发明以畜禽粪便、各种植物废弃物联合厌氧发酵，解决了各种物料单独厌氧发酵时间长，物料结合使用的选择性小的技术问题；并且本发明简单易行，不涉及其他添加剂的使用，不需要对各种物料进行精加工处理，增大了对固体废弃物的资源化利用，节能减排的同时符合环保理念。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中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做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。
本发明实施例公开了一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法，本发明采用植物废弃物与畜禽粪便作为厌氧发酵的原料，来源广泛，并且不需要其他添加剂，进一步降低了工艺的运行成本，适用范围广。
本发明提供了一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法，包括以下步骤：
(1)植物废弃物预处理：取植物废弃物粉碎后，用沼液浸湿，充分搅拌均匀后密闭放置5-7天，每2天搅拌一次；
(2)畜禽粪便预处理：将畜禽粪便密闭放置5-7天，每两天搅拌一次；
(3)接种发酵：将经过预处理的植物废弃物和畜禽粪便混合，向混合物中加入接种物，充分搅拌进行厌氧发酵，发酵周期为45-60天。
为了进一步优化上述技术方案，步骤(1)中用沼液浸湿前，对植物废弃物进行晾干处理1-2天。
为了进一步优化上述技术方案，所述植物废弃物包括但不限于农作物秸秆、蔬果废弃物、植物落叶和酒糟。
为了进一步优化上述技术方案，所述植物废弃物与所述畜禽粪便的质量比为1∶(0.15-0.3)。
为了进一步优化上述技术方案，所述接种物为沼液和鲜牛粪的混合物，并且沼液与鲜牛粪的质量比为4-7∶2-3。
为了进一步优化上述技术方案，所述植物废弃物与所述畜禽粪便混合物的质量之和与所述接种物的质量比为2-5∶1。
实施例1
(1)植物废弃物预处理：取物酒糟、植物落叶、农作物秸秆、蔬果废弃物分别粉碎后混合，晾干处理1-2天，然后用沼液浸湿，充分搅拌均匀后密闭放置5-7天，每2天搅拌一次；
(2)畜禽粪便预处理：将畜禽粪便密闭放置5-7天，每2天搅拌一次；
(3)接种发酵：将经过预处理的植物废弃物和畜禽粪便按照质量比为1∶0.15的比例混合，向混合物中加入质量比为4∶3的沼液与鲜牛粪作为接种物，充分搅拌进行厌氧发酵，发酵5天后开始产气，发酵周期为45-60天，户用沼气池夏季日产气量可达1.2m3，冬季日产气量可达0.7m3。
实施例2
(1)植物废弃物预处理：取酒糟、植物落叶、蔬果废弃物分别粉碎后混合，晾干处理1-2天，然后用沼液浸湿，充分搅拌均匀后密闭放置5-7天，每2天搅拌一次；
(2)畜禽粪便预处理：将畜禽粪便密闭放置5-7天，每2天搅拌一次；
(3)接种发酵：将经过预处理的植物废弃物和畜禽粪便按照质量比为1∶0.2的比例混合，向混合物中加入质量比为2∶1的沼液与鲜牛粪作为接种物，充分搅拌进行厌氧发酵，发酵4.5天后开始产气，发酵周期为45-60天，户用沼气池夏季日产气量可达1.1m3，冬季日产气量可达0.65m3。
实施例3
(1)植物废弃物预处理：取植物落叶、蔬果废弃物分别粉碎后混合，晾干处理1-2天，然后用沼液浸湿，充分搅拌均匀后密闭放置5-7天，每2天搅拌一次；
(2)畜禽粪便预处理：将畜禽粪便密闭放置5-7天，每2天搅拌一次；
(3)接种发酵：将经过预处理的植物废弃物和畜禽粪便按照质量比为1∶0.3的比例混合，向混合物中加入质量比为7∶2的沼液与鲜牛粪作为接种物，充分搅拌进行厌氧发酵，发酵5天后开始产气，发酵周期为45-60天，户用沼气池夏季日产气量可达1.25m3，冬季日产气量可达0.7m3。
对比例1
(1)植物废弃物预处理：取农作物秸秆粉碎后，晾干处理1-2天，然后用沼液浸湿，充分搅拌均匀后密闭放置5-7天，每2天搅拌一次；
(2)畜禽粪便预处理：将畜禽粪便密闭放置5-7天，每2天搅拌一次；
(3)接种发酵：将经过预处理的植物废弃物和畜禽粪便按照质量比为1∶0.3的比例混合，向混合物中加入质量比为7∶2的沼液与鲜牛粪作为接种物，充分搅拌进行厌氧发酵，发酵5天后开始产气，发酵周期为45-60天，户用沼气池夏季日产气量可达1.28m3，冬季日产气量可达0.65m3。
因此，通过实施例1-3以及对比例1可以发现，本发明的植物废弃物可选择范围广，并且种类的选取并不会对最终产气量产生较大的影响，相较传统的只使用农作物秸秆的方法产气量相当，但是本发明充分利用了农业生产过程中的各种废弃物，充分的实现了节能减排，符合环保理念。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)植物废弃物预处理：取植物废弃物粉碎后，用沼液浸湿，充分搅拌均匀后密闭放置5-7天，每2天搅拌一次；
(2)畜禽粪便预处理：将畜禽粪便密闭放置5-7天，每2天搅拌一次；
(3)接种发酵：将经过预处理的植物废弃物和畜禽粪便混合，向混合物中加入接种物，充分搅拌进行厌氧发酵，发酵周期为45-60天。
2.根据权利要求1所述的一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法，其特征在于，步骤(1)中用沼液浸湿前，对植物废弃物进行晾干处理1-2天。
3.根据权利要求1所述的一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法，其特征在于，所述植物废弃物包括但不限于农作物秸秆、蔬果废弃物、植物落叶和酒糟。
4.根据权利要求1所述的一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法，其特征在于，所述植物废弃物与所述畜禽粪便的质量比为1∶(0.15-0.3)。
5.根据权利要求1所述的一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法，其特征在于，所述接种物为沼液和鲜牛粪的混合物，并且沼液与鲜牛粪的质量比为4-7∶2-3。
6.根据权利要求1所述的一种植物废弃物厌氧发酵产沼气的方法，其特征在于，所述植物废弃物与所述畜禽粪便混合物的质量之和与所述接种物的质量比为2-5∶1。
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