[发明专利]秸秆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种秸秆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法，属于有机废弃物利用和可再生能源生产技术领域。

背景技术

我国是一个农业大国，每年秸秆产量大约有7亿吨。随着我国人民生活水平的不断提高，农作物秸秆作为燃料使用的数量已越来越少。据估计每年4亿吨左右的剩余秸秆随地堆弃和任意焚烧，造成了大气污染、土壤矿化、火灾事故、堵塞交通等大量的社会、经济和生态问题。农作物富含纤维素等高含碳量的原料，可以为沼气生产提供碳元素。

酒厂蒸馏废液是一种高有机物质含量的废水，其pH值为3.0~3.5，COD_cr值为25000~40000mg/L，BOD₅值为25000~30000mg/L，远远超过国家允许的废水排放标准。部分厂家将酒厂蒸馏废液作为废物直接排放，对环境造成严重污染。而蒸馏废液中含大量的糖类、蛋白质及氨基等高含氮物料可以满足沼气生产所需的氮元素，直接排放是极大的浪费。

为了解决上述问题，现有技术中出现了利用农作物秸秆生产沼气的技术和利用酒厂蒸馏废液生产沼气的技术。

利用农作物秸秆生产沼气的现有技术很多，例如中国专利号“200810141177.8”公开了一种利用秸秆干式发酵生产沼气的工艺，公开日为2009年01月07日，其步骤是：一、用粉碎机将秸秆粉碎至2-8mm，二、将秸秆碎料经输送机送至预处理池，并在预处理池内加入40-53℃的热水和秸秆发酵剂进行预处理，预处理池的秸秆碎料和厌氧消化器回流的沼液，按2∶1的比例混合，搅拌后秸秆料液含固率为20-35%；三、用污泥泵把秸秆料液等量地输送于厌氧消化器顶部，发酵温度为40-53℃；四、发酵产生的沼气，经气液分离、净化提纯为清洁燃料。

在利用酒厂蒸馏废液生产沼气的技术中，中国专利号“201010576401.3”公开了一种厌氧出水水资源化生产酒精的方法，公开日为2011年07月13日，包含以下步骤：酒精蒸馏废液进入厌氧沼气发酵罐进行沼气发酵，产生的沼气进入热电联产进行发电。厌氧出水经过空气氧化，或纯氧氧化，或双氧水氧化，或臭氧氧化等氧化处理，再回用作为拌料用水进行酒精发酵，实现水资源化，发酵液蒸馏后获得成品酒精，蒸馏废液进入厌氧沼气发酵罐中进行下一批次的循环。

但现有技术中没有同时利用秸秆和酒蒸馏废液生产沼气的技术。沼气发酵其本质就是微生物的培养过程。在沼气发酵过程中，各种微生物共同作用降解发酵原料将其转化为沼气，同时实现微生物增殖。因此沼气发酵的成功与否就取决于微生物的生长代谢状况，而发酵原料中碳元素与氮元素的含量比例则是微生物正常生长代谢的关键因素。秸秆是高含碳量的原料，单独利用秸秆进行沼气发酵很容易出现“酸化”现象，造成发酵失败；酒厂蒸馏废液是一种高含氮量的原料，单独利用其进行沼气发酵会因为碳氮比例失调造成微生物增殖效率低下或生长抑制，从而降低发酵效率或发酵失败。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中利用酒厂蒸馏废液生产沼气和利用农作物秸秆生产沼气存在的上述问题，提供一种秸秆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法。本发明同时利用农作物秸秆和酒厂蒸馏废液生产沼气，并且生产沼气过程中没有二次污染。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种秸秆和酒蒸馏废液共同生产沼气的方法，其特征在于，包括如下步骤：秸秆预处理，预处理后的秸秆和酒蒸馏废液的配比，堆沤预处理，接种和入池发酵。

所述秸秆预处理中，采用粉碎或铡断的方法对TS含量＞90%的风干秸秆进行预处理操作，粉碎后的秸秆粒径大于5目，铡断后的秸秆小于2cm/段。

所述预处理后的秸秆和酒蒸馏废液的配比中，将两种原料均匀混合，且混合料中碳氮含量质量比为20~30：1。

所述堆沤预处理中，在混合料中加水调节其含水量为70~75%，再调节pH值至7.0，再次混合均匀后在常温下进行堆沤，堆沤时间夏季为6—8天，春秋冬季为9—11天。

所述接种步骤中，将堆沤结束后的混合原料取出，再次调节pH值至7.2，加水调节其含水量至80~85%，加入沼气发酵接种物混合均匀。

所述入池发酵步骤中，将完成接种的物料进行干式发酵生产沼气，发酵温度为25—35℃，发酵周期为55—65天。

所述秸秆为对沼气发酵不产生抑制的农作物秸秆。

所述秸秆为水稻、小麦、玉米、高粱、油菜、大麦、棉花或大豆等。

所述堆沤预处理过程中，所选用的场地为不渗水漏水的坑洼地。