[发明专利]一种大规模工厂化生产沼气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及沼气的生产方法，尤其涉及农村以人畜禽粪便及植物秸秆等为主要原料，以大规模工厂化生产方式而不是以农户沼气池方式生产沼气的方法。

背景技术

沼气是有机物质在厌氧条件下被多种微生物分解发酵、代谢还原过程中产生的具有燃烧性能的混合性气体。其主要成分是甲烷，其次是二氧化碳。此外，还含有少量的氮、氢、氧、氨、一氧化碳和硫化氢等气体。其中，甲烷气体比例最大，可占总体积的55～70％，是可供燃烧的主要气体。

我国农村生产和生活中产生大量有机废弃物，如人畜禽的粪便、农作物的秸秆、杂草及水葫芦之类有害植物，这些物质经过处理后都是生产沼气的原料。

沼气的应用在我国已有百年历史。上世纪50年代和70年代曾两次大规模在全国推广，大多数省(市)、县都办了沼气。但由于操之过急，政治运动式的推广，忽视建池质量以及缺乏正确的管理，特别是技术上的缺失，使第一次建造的数十万、第二次建造的数百万农村户用沼气池几乎全部报废，最后都以失败告终。而失败带来的负面效应对此后我国沼气的发展造成非常不利的影响。

沼气除了可以作为可再生的清洁能源增加优质能源供应，缓解国家能源压力之外，对于改善农民生活环境及卫生条件，控制局部地区环境污染，促进农业生态环境的改善和新农村建设都具有重大的现实意义。因此受到国家和各级政府的高度重视。

2006年“中央一号文件”明确强调从2006年起要大幅度扩大农村沼气建设投资规模。国家发改委制定的《可再生能源中长期发展规划》将沼气作为重要内容，要求2010年我国沼气利用量达到190亿立方米，到2020年达到443亿立方米。农业部制定的《2003～2010年全国农村沼气建设规划》提出2010年全国沼气池总量要达到5000万户以上，占全国农户的20％，适宜地区的沼气普及率要达到35％。

近几十年来，我国对沼气的研究有很大的进展，特别是农村户用沼气池技术已相当成熟，并制定了国家标准。目前在农村大力推广的就是这种技术，国家为此投入了大量的资金和资源。最新出版的《沼气实用技术指南》(河南科学技术出版社2008年6月第1版)、《沼气技术及其应用》(化学工业出版社2008年8月第2版)等沼气专著介绍的都是这种技术。

但是，这种技术的研究和发展仍然没有跳出小农经济的圈子，仍然围绕着一家一户做文章。农村户用沼气池技术虽然成熟，但仍有许多弊端。如：体积小，产气少；进出料困难，不易操作；易受各地气候、水文地质条件的限制，给建造增加难度；池温不易控制，影响产气率；建设分散，总体造价高，投资大；不便维护、管理等。沼气生产需要一定的技术，要每户农民都成为熟练的沼气工显然是不现实的。尽管国家和各级政府投入了大量资金，但上世纪50年代和70年代两次沼气潮失败的后果能否重演，实在令人担忧。为此，本申请的申请人发明一种在农村大规模工厂化生产沼气的方法。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种大规模工厂化生产沼气的方法，以替代目前农村户用沼气池的方法。比如一个村庄甚至几个村庄建立一个沼气厂。这个沼气厂将各家各户、养殖场排放的人畜禽粪便及收获后的农作物秸秆和水葫芦之类有害的植物收集到一起，作为原料生产沼气。产气后的沼渣加工成颗粒有机肥料或颗粒饲料，以利于农业生态环境的改善和大农业的发展，促进新农村的建设。大规模生产沼气有利于可再生能源的开发利用，如沼气发电。

技术方案

这种方法是将正方体或长方体的发酵室建在地面之上，把经过前处理、配制好的发酵原料分装在适于人工或机械搬运的塑料箱或塑料桶中，再将装好发酵原料的塑料箱或塑料桶堆积、码放进可以密闭的发酵室内，使发酵原料发酵、产气。多个发酵室并列为一组，一组或多组发酵室组成沼气生产车间，配以管道输送系统、沼气净化系统、贮气罐等，即可大量地、连续不断地工厂化生产沼气。

本方法宜采用固体发酵(干发酵)或高浓度发酵工艺。

1、备料包括各种原料的收集、储存。

2、农作物秸秆的前处理

(1)、秸秆切碎；

(2)、加石灰水处理；

(3)、接种将活性污泥或其它接种物按需要量拌入秸秆；

(4)、堆沤以破坏秸秆的纤维-木质结构。

3、配料按照生产工艺对总固体浓度(TS％)和C/N的要求将人畜禽粪便与处理过的秸秆及其它接种物和添加剂拌和均匀。

4、装箱(桶)将混合均匀的发酵原料分装入塑料箱(桶)。塑料箱(桶)质地应坚固、耐用；形状应易于堆积、码放；其大小应在装料后适于人工或机械搬运；其上部应留有孔隙，以利于发酵过程中气体流通。