[发明专利]纯秸秆无堆沤投料沼气发酵方法

说明书

技术领域：

本发明涉及沼气发酵方法，特别是一种纯秸秆无堆沤投料沼 气发酵方法。

背景技术：

常规沼气厌氧发酵，对发酵原料必须进行堆沤。常规沼气发 酵理论认为，发酵原料的C/N比在25∶1时沼气发酵才能顺利 进行。秸秆的C/N比为75∶1，用秸秆进行沼气发酵，C/N比太 高，这样的发酵原料在不堆沤进如沼气发酵池后，会剧烈产酸而 不产气，也不会产生任何降解。因此，在原料进入沼气池前，必 须进行堆沤，特别是秸秆，通过堆沤来好氧消耗其中一部分C素， 从而降低C/N比值，达到理论发酵的C/N比值，使发酵得以进行。   但由于把原料中的单糖、淀粉容易分解产酸，物质消耗掉了，仅 剩下分解缓慢、产酸也慢的纤维素、木质素，因而这样的堆沤料 产气量要减少30-40％。另外，进入沼气池的发酵料为了充分和沼 气池原有的沼渣进行混合达到对其接种的目的，沼气池还须配备 搅拌器。由于沼渣的作用力很大，搅拌装置都很笨重，耗用大量 钢材，而且腐蚀强烈，搅拌时耗能较大。还有，新料和旧料搅拌 混合在一起，在出料时排出的沼渣会含有很多未产完气的新料， 即浪费了资源，也达不到排放标准，会造成新的污染。为解决因 搅拌带来的上述弊端，只能向发酵原料中添加大量的水，以减小 料液的阻力。而水份的大量加入占了发酵容积，使产气量大减， 水份的大量加入也会降低发酵温度，必须采取辅助加热装置来维 持正常的发酵温度。

发明内容：

本发明旨在解决常规沼气发酵方法要对原料进行堆沤、搅 拌、大量加入水分而带来的弊端，而提供一种纯秸秆无堆沤投料 沼气发酵方法。

本发明采用的技术方案是：一种纯秸秆无堆沤投料沼气发酵 方法，该方法是：

a、沼气池启动：按常规发酵工艺，用菌种优选沼渣对秸秆接 种、投料，按水料比9∶1加水，待加入的水料占沼气池总发酵 容积10％时停止入料，等待产气；

b、正常产气后，把铡碎的或青储的秸秆按多点进料方式投 料：沼气池上部均匀设置有几个进料口，每天只由一个进料口投 料，第二天换下一个进料口投料，以此逐天逐口循环投料；

c、喷淋中和：沼气池内顶部安装有多个喷头，池底设置泥渣 泵，通过输液管道由泥渣泵将沼气池下部的沼液输至喷头，对进 入沼气池内浮在沼液上部的发酵原料进行喷淋，使原料酸化中 和；

d、定量出料：每天按当天的进料量，由沼气池下部排出一 定量的已发酵完毕的废沼渣。

本发明的发酵原理说明如下：经逐天逐口循环投料进入沼气 发酵间最上面的纯秸秆原料，在池内50℃以上发酵温度作用下， 会强烈酸化，产生乳酸、乙酸等有机酸，本发明利用喷淋装置将 碱性沼液喷淋到已酸化了的发酵原料上，喷淋时，碱性沼液对上 层发酵原料产生的有机酸进行了部分中和，并把多余的中和不完 的大量有机酸进行溶解，顺喷淋沼液下行进入到产气旺盛的发酵 间的中部和下部，这里的发酵菌因为本身的原料养份以分解怠 尽，正处于饥饿状态，而上面顺喷淋液下来的有机酸正是维持其 生命的食物，就会很快分解成沼气，不会造成中下部的酸化。由 于沼气发酵是连续的，每天有新原料进入到沼气池最上层，每天 也有一定量的沼渣从沼气池下部排出，发酵原料不断下移，新进 入发酵间的原料会慢慢下行进入到发酵间的中间位置，由于其中 大量容易分解产酸剧烈的物质产的酸被喷淋沼液带走，原料的性 质就象已池外堆沤了一样，不会再有酸化的可能，沼气菌可在其 繁殖生长，周而复始，连续发酵，连续产气，连续进料，连续出 料。

综上所述，本发明与现有技术相比，其突出特点和效果是： 利用简单、低成本的设备投入(喷淋装置)，较低能源的消耗， 解决了秸秆原料必须预先堆沤再入沼气池，必须配备大能耗搅拌 设备，必须向发酵原料中添加大量水分，必须采取辅助加热装置 来维持正常的发酵温度等常规沼气厌氧发酵技术一直不能解决 的问题。而且，同样的发酵原料按本发明方法发酵与常规方法发 酵相比，产气量可提高30-40％。

具体实施方式：

以下结合实施例详述本发明。

本实施例以一个6千立方米容积的沼气池为例说明本发明纯 秸秆无堆沤投料沼气发酵方法。6千立方米沼气池直径20米，高 20米，地面以下15米，地面以上5米，在沼气池园柱体最上面 沿圆周均匀设置8个进料口，进料口直径30厘米，给料管内设 螺旋推进轴，通过螺旋推进轴将发酵原料推进沼气池。