[发明专利]一种利用动物粪便与秸秆厌氧发酵制氢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及能源化工领域，具体的说是一种利用动物粪便与秸秆厌氧发酵制氢的方法。

背景技术

能源短缺和环境污染是人类面临的重大挑战。人们赖以生存的化石燃料正面临枯竭，同时化石燃料的使用也造成了严重的环境污染问题，例如大量烃类、芳香类、酚类化合物以及二氧化硫、氮氧化物和温室气体的排放，已威胁到人类的生存环境。

近年来，人们已将更多的注意力聚焦在清洁可再生能源（例如氢能、太阳能和风能）的研究方面，氢气作为清洁可再生能源已成为当今能源和环境领域中的一个热点研究课题。氢气是理想的替代能源，它的热值高，大约是化石燃料的三倍；氢气燃烧时唯一的副产物是水，没有温室气体二氧化碳和其它污染物的生成；氢气作为清洁燃料在未来的氢能发电、氢电动汽车等现代交通工具和航空航天领域具有重要的用途。此外，氢气作为基本的化工原料，在石油化工、化肥工业、化学医药、食品工业等领域用途也十分广泛。

我国作为农业大国，农作物秸秆数量巨大，每年副产秸秆产量约为6.2亿t，其中麦草秸秆1.1亿t，稻草秸秆1.8亿t，棉秸1300万t，大豆秸秆1500万t，其中麦草秸秆产量约占秸秆总量的约18%。除少数秸秆被作为牲畜饲料、农家肥和农村燃料外，大多数秸秆被堆放或直接焚烧，不仅造成生物质资源的巨大浪费，也带来严重的环境污染问题。另一方面，我国的畜牧业发展迅速，其产生的动物粪便如果不采取处理措施，便会带来环境问题。

发明内容

根据上述不足之处，本发明的目的是提供一种利用动物粪便与秸秆厌氧发酵制氢的方法。

本发明的技术方案是：一种利用动物粪便与秸秆厌氧发酵制氢的方法，它包含有

1）  原料：秸秆，自然干燥，粉碎至1-2cm；家畜粪便；

2）  操作步骤：将秸秆、家畜粪便及营养液加入至反应瓶中，用稀酸或稀碱溶液调节pH为6-7，密封后用氮气吹扫，将反应瓶至于恒温振荡器中培养，排水法收集气体；

3）  气相色谱分析氢气含量。

优选的是：所述的秸秆是麦秆、棉杆、稻杆或大豆秸秆。

优选的是：所述的营养液为（g/L）：NH₄HCO₃ 2.0；KH₂PO₄ 1.0；MgSO₄·7H₂O 0.1；NaCl 0.01：Na₂MoO₄·2H₂O 0.01；CaCl₂·2H₂O 0.0l；MnSO₄·7H₂O 0.015；FeCl₂ 0.00278。

优选的是：所述的稀酸溶液是20-30%的盐酸或乙酸溶液；所述的碱液是10-20%的氢氧化钠溶液。

优选的是：所述的恒温振荡器温度控制为35±1℃。

本发明的有益效果是：本发明通过利用秸秆与家畜粪便结合进行厌氧发酵制备氢气，这不仅能将废物利用，减少焚烧秸秆对环境造成的污染，同时也能防止家畜粪便污染环境，本发明变废为宝，制得的氢气可作清洁能源使用。

具体实施方式

实施例1

一种利用动物粪便与秸秆厌氧发酵制氢的方法，它包含有1）原料：秸秆，自然干燥，粉碎至1-2cm；家畜粪便；2）操作步骤：将秸秆、家畜粪便及营养液加入至反应瓶中，用稀酸或稀碱溶液调节pH为6-7，密封后用氮气吹扫，将反应瓶至于恒温振荡器中培养，排水法收集气体；3）气相色谱分析氢气含量。所述的秸秆是麦秆、棉杆、稻杆或大豆秸秆。所述的营养液为（g/L）：NH₄HCO₃ 2.0；KH₂PO₄ 1.0；MgSO₄·7H₂O 0.1；NaCl 0.01：Na₂MoO₄·2H₂O 0.01；CaCl₂·2H₂O 0.0l；MnSO₄·7H₂O 0.015；FeCl₂ 0.00278。所述的稀酸溶液是20-30%的盐酸或乙酸溶液；所述的碱液是10-20%的氢氧化钠溶液。所述的恒温振荡器温度控制为35±1℃。