[发明专利]一种60Coγ-射线辐照牛粪提高沼气产量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高沼气产量的方法。

背景技术

随着养牛业的快速发展，粪便污染已成为一大难题，据有关资料显示，在一些地方，牛粪对环境的污染已超过了工业污染的总量，有的甚至高达2倍以上；牛粪只有很少部分被用作为有机肥，而剩下的约89％尚未被利用或未被合理利用——绝大多数作为环境污染物被废弃而长期滞留在环境中或者被焚烧，不仅造成环境污染更加的导致了生物质资源的巨大浪费。

沼气是一种可再生及能量密度高的能源，被公认为是最有吸引力的替代能源，目前将牛粪作为底物生产沼气的方法很多，其中名称为“一种用于有机废水厌氧发酵提高沼气产量的方法(中国专利号：200710131990.2，申请号：2007年9月11日)”的专利和名称为“沼气增气剂及其使用方法”(中国专利号：200510019070.2，申请号：2005年7月5日)”的专利，沼气的产量最高，但以上两个专利均是利用在消化过程中添加微生物所需的营养物质，从而提高沼气的产气量；以上两个专利并没有解决牛粪基质中的杂菌和病原菌在吸取营养物质后将会影响沼气产气量(产量低仅为25～35m³/t牛粪)，微生物分解有机物时间长(时间长达16～20天)，并且在消化过程后，由于沼渣、沼液含有病原微生物对环境造成极大的污染。

发明内容

本发明目的是为了解决现有将牛粪作为底物生产沼气存在沼气产量低、微生物分解有机物时间长及造成环境污染的问题，而提供一种⁶⁰Coγ-射线辐照牛粪提高沼气产量的方法。

⁶⁰Coγ-射线辐照牛粪提高沼气产量按以下方法进行实施：在常温常压条件下，将牛粪置于⁶⁰Coγ放射源氛围中，然后在辐照剂量率为0.1～20kGy/h的条件下辐照1.5～15h，即可提高沼气产量。

本发明采用辐照的方法对牛粪中的纤维素进行降解，可以缩短微生物降解纤维素的时间，微生物分解有机物时间缩短了10％～20％；提高牛粪厌氧消化过程中CH₄在单位时间的产气量(提高了5％～25％)；辐照也可以降解牛粪中的淀粉、脂肪和蛋白质等大分子有机物，从而提高消化效率，并能杀灭牛粪基质中的病原菌和杂菌，减少沼渣、沼液中有机废物对环境的污染。

牛粪在含水率很高的条件下并对牛粪进行射线作用，牛粪中的水能接受能量发生分解，水辐解后产生水合电子、OH-、H-、正离子等活性中间体，这些物质具有高的反应活性，有利于促进牛粪中有机物的降解。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式⁶⁰Coγ-射线辐照牛粪提高沼气产量按以下方法进行实施：在常温常压条件下，将牛粪置于⁶⁰Coγ放射源氛围中，然后在辐照剂量率为0.1～20kGy/h的条件下辐照1.5～15h，即可提高沼气产量。

本实施方式中牛粪为新鲜牛粪。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是牛粪的含水率为65％～85％。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是牛粪的含水率为70％～80％。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点是牛粪的含水率为75％。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四的不同点是辐照剂量率为5～15kGy/h。其它步骤及参数与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至四的不同点是辐照剂量率为8～12kGy/h。其它步骤及参数与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至四的不同点是辐照剂量率为10kGy/h。其它步骤及参数与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七的不同点是辐照时间为3～12h。其它步骤及参数与具体实施方式一至七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至七的不同点是辐照时间为4～10h。其它步骤及参数与具体实施方式一至七相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至七的不同点是辐照时间为8h。其它步骤及参数与具体实施方式一至七相同。