[发明专利]一种秸秆高效制沼气的方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源技术领域,具体涉及一种秸秆高效制沼气的方法。

背景技术

随着社会的不断发展，石油，煤炭等不可再生资源，供应日益紧张，环境压力日益沉重。因此寻找新的可再生资源迫在眉睫。在众多可再生资源中，生物质资源由于其贮存量丰富、环境友好等优点，已被普遍认为是解决未来能源危机的根本途径之一。我国是一个农业大国，作物秸秆的年产量非常巨大，据统计每年秸秆产量约7亿多吨，蕴含着丰富的能量及大量的营养物污染，如何科学高效的利用这一庞大的可再生资源已成为一个迫切需要解决质，而目前的秸秆利用率33％，其余大部分只是作为燃料等直接利用，很多就地焚烧对环境造成了严重的的问题。利用秸秆制备沼气，充分响应了国家“不与人争粮”的发展战略，开发前景非常广阔。现有的秸秆制沼气的方法将秸秆与水混合后直接用于微生物降解，由于固态秸秆与微生物接触面积小而不利于微生物的直接利用分解，故而效率较低。急需要改良工艺来避免直接利用秸秆发酵造成的发酵效率不高，沼渣、沼液利用率低等难题，从而提高秸秆制沼气的效率与秸秆的利用率。

发明内容

本发明的目的是提供一种秸秆高效制沼气的方法，利用含有一定浓度金属盐催化剂的水溶液，通过浸泡使得秸秆中的一部分可溶和易溶的有机物由固相转移到液相，固液混合物进入固液分离机或板框压滤机进行压榨，使得固体与液体分开，将得到的液体进行厌氧发酵制沼气，固体残渣可视需求进行堆肥或烘干焚烧。本发明将通过混合、浸泡、压榨等工艺将固体秸秆中可以用于发酵的组分提取到液相中，然后用液体发酵工艺，便于微生物的直接利用分解，大大提高了秸秆制沼气的效率。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种秸秆高效制沼气的方法，利用含有金属盐催化剂的水溶液，通过浸泡使得秸秆中可溶和易溶的有机物由固相转移到液相，固液混合物进行固液分离，将得到的液体进行厌氧发酵制沼气，固体残渣进行堆肥或烘干焚烧。

上述秸秆与含有金属盐催化剂的水溶液质量比为1:10～100。

上述金属盐催化剂分别为铁盐、钴盐或镍盐的一种或几种的组合，金属离子的浓度达到0.05-0.5mol/L。

上述秸秆与含有催化剂的水溶液混合均匀，在有0-100r/min搅拌的条件下浸泡1-8h。

上述固液分离用固液分离机或板框压滤机进行压榨，将固体与液体分开。

上述厌氧发酵制沼气利用液相厌氧反应器进行厌氧发酵制沼气。

上述秸秆为粉碎成0.5-2cm的新鲜秸秆、风干秸秆或青贮秸秆中的一种或几种的混合物。

上述金属盐催化剂的水溶液温度为60-100℃。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

本发明的一种秸秆高效制沼气的方法，通过混合、浸泡工序，利用含有一定浓度金属盐催化剂的水溶液，使秸秆中的一部分可溶和易溶的有机物由固相转移到液相，压榨后将得到的液体进行厌氧发酵制沼气，从而提高了秸秆制沼气的产气率。

本发明的一种秸秆高效制沼气的方法，避免了直接利用秸秆发酵时，发酵效率低，沼渣、沼液利用率低等难题。此方法将秸秆中的用于发酵的大部分组分溶解到液体中直接发酵，而经过压榨出的固体残渣并未浪费，而是用于堆肥或者焚烧取其热量。提高了秸秆的利用率，增加了产气率,也解决了燃烧秸秆造成的环境污染。

附图说明

图1是一种秸秆高效制沼气的方法的工艺流程图。

其中：1.混合工序，2.浸泡工序，3.压榨工序，4.厌氧产沼气(发酵工序)，5.堆肥或焚烧。

具体实施方式

实施例的一种秸秆高效制沼气的方法,采用如下步骤：

(1)将秸秆与含有金属盐催化剂的水溶液按质量比为1:10～100的比例进行混合，其中水溶液中催化剂分别为铁盐、钴盐和镍盐的一种或几种的组合，加入量使每种金属离子的浓度达到0.05-0.5mol/L；

(2)待秸秆与含有催化剂的水溶液混合均匀后，在有0-100r/min搅拌的条件下浸泡1-8h；

(3)待浸泡工序完成后直接将固液混合物进入固液分离机或板框压滤机进行压榨，将固体与液体分开；

(4)将压榨工艺得到的液体利用现有的液相厌氧反应器进行厌氧发酵制沼气。固体残渣可视需求进行堆肥或焚烧；

步骤(1)所述的秸秆为粉碎成0.5-2cm的新鲜秸秆、风干秸秆或青贮秸秆中的一种或几种的混合物。

步骤(1)所述的水的温度为60-100℃。