[发明专利]一种生物质秸秆厌氧发酵生产沼气的工艺

说明书

本发明属于沼气生产技术领域，公开了一种生物质秸秆厌氧发酵生产沼气的工艺，包括如下步骤：将生物质秸秆一次分切至1‑10cm后，按1：10的质量体积比浸入质量分数为10％的氨水中，浸入处理24小时以上后洗涤至中性，获得预处理的生物质秸秆；将家畜粪便进行固液分离，得到固体残渣和分离液；将固体残渣置入热水解罐进行干式低温热水解，将分离液与接种物混合置入厌氧发酵装置中发酵得到第一沼气和发酵液；将预处理的生物质秸秆二次分切至1‑2cm，并按重量比为1：1‑4的比例与热水解后的固体残渣置均匀混合，加入发酵液，稀释至含固率为10％‑15％，获得发酵混合物；将发酵混合物置入厌氧发酵装置中，加入接种物，均匀混合后厌氧发酵。

技术领域

本发明属于沼气生产技术领域，具体涉及一种生物质秸秆厌氧发酵生产沼气的工艺。

背景技术

目前，我国每年约产生7亿吨农作物秸秆(生物质秸秆)，但是这些秸秆的利用率不足50％，因此如何有效利用这些秸秆资源，已经成为治理农村污染问题的工作难题。

在现有技术中，利用生物质秸秆作为主要发酵原料以制取沼气是一种有效利用途径，据报道生物质秸秆的理论产气量为530立方/吨(干基)左右，但现有技术方法和工艺条件在实际处理中的产气速量慢；其主要原因在于秸秆本身速效养分低，纤维素/木质素含量高，因此秸秆在发酵池内存在分解速度慢、降解量低的问题；另外，由于纤维素/木质素的难降解，使得发酵后存在大量的沼液和沼渣，难以实现材料的充分利用。

综上可知，如何充分利用生物质秸秆制备沼气，并提高沼气产量，是必需认真解决的技术问题。

发明内容

鉴于此，解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种生物质秸秆厌氧发酵生产沼气的工艺。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生物质秸秆厌氧发酵生产沼气的工艺，包括如下步骤：

S1.将生物质秸秆一次分切至1-10cm后，按1：10的质量体积比浸入质量分数为10％的氨水中，浸入处理24小时以上后洗涤至中性，获得预处理的生物质秸秆；

S2.将家畜粪便进行固液分离，得到含固量为25-50％的固体残渣和分离液；将固体残渣置入热水解罐进行干式低温热水解，将分离液与接种物混合置入厌氧发酵装置中发酵得到第一沼气和发酵液；

S3.将预处理的生物质秸秆二次分切至1-2cm，并按重量比为1：1-4的比例与热水解后的固体残渣置均匀混合，加入发酵液，稀释至含固率为10％-15％，获得发酵混合物；

S4.将发酵混合物置入厌氧发酵装置中，并按重量比为1：1-2的比例加入接种物，均匀混合后厌氧发酵，得到第二沼气、沼液和沼渣。

优选的，在所述步骤S2中，所述家畜粪便由牛粪、猪粪与鸡粪中任意两种及两种以上混合形成。

进一步的，所述家畜粪便由牛粪与鸡粪混合而成、或由猪粪与鸡粪混合而成时，混合重量比均为2：1。

优选的，在所述步骤S2中，固液分离后得到含固量为40％的固体残渣。

优选的，在所述步骤S2中，干式低温热水解的反应温度为60-80℃，反应时间为1-3天。

优选的，在所述步骤S2中，所述分离液与接种物的混合重量比为1-5：1，发酵温度为40-50℃，发酵时间为5-10天。

优选的，在所述步骤S3中，所述预处理的生物质秸秆与热水解后的固体残渣的混合重量比为1：1。

优选的，在所述步骤S4中，所述发酵混合物与接种物的混合重量比为1:1.3-1.5，发酵温度为35-40℃，发酵时间为35天以上。