[发明专利]一种纤维乙醇废糟液与农业废弃物混合发酵的处理方法

说明书

本发明公开了一种纤维乙醇废糟液与农业废弃物混合发酵的处理方法，属于生物能源技术领域。处理方法包括：在纤维乙醇废糟液中加入第一碱液进行中和制成混合废水，且混合废水的pH值为6.5‑8；将混合废水与猪粪和/或碱处理后的秸秆混合制成发酵原液，且控制发酵原液的TS浓度范围在3％‑9％；将发酵原液进行厌氧发酵，并收集发酵产生的沼气。使用第一碱液调节纤维乙醇废糟液的pH值，然后将混合废水与猪粪和/或碱处理后的秸秆混合制成发酵原液，对发酵原液进行厌氧发酵来生产沼气，在增强了秸秆、猪粪发酵生产沼气的能力的同时，也增强了纤维乙醇废糟液的降解转化，不仅提高了农业废弃物发酵的沼气产量，且解决了纤维乙醇废糟液难以发酵降解的问题。

技术领域

本发明涉及生物能源技术领域，特别涉及一种纤维乙醇废糟液与农业废弃物混合发酵的处理方法。

背景技术

乙醇清洁、环保、可再生，是一种可以取代石油作为燃料的极具希望的能源。传统乙醇行业利用粮食为原料生产乙醇，如使用淀粉含量丰富的玉米为原料，无需太过复杂的工艺即可进行发酵生产乙醇，乙醇产量较高，但由于存在与人争粮的缺点不利于大规模推广，因此用纤维类原料取代粮食为原料生产乙醇成为未来发展趋势。现阶段我国河南天冠集团的纤维乙醇生产线实现了年产3000t乙醇的目标，使用秸秆等农业废弃物作为原料生产乙醇，其糖化率为43％，糖醇转化率为91％。但是，在纤维乙醇发酵过程中，会产生大量副产品，纤维乙醇发酵醪经过蒸馏后的残液，再经过固液分离后获得的上清液即为纤维乙醇废糟液，该纤维乙醇废糟液产生量大，每生产1t乙醇，产生废糟液有11-15t。其中，废糟液pH值为4-5，含有大量有机物，已经检测出的有50多种包括小分子挥发酸、呋喃类衍生物、醛类，还有大量无机物，最终导致废糟液的COD值高达30000-50000mg/L，其中乙酸含量可达20000mg/L，糟液色度高，废糟液处理所需工艺复杂且困难，将纤维乙醇发酵后的废糟液加以资源化和能源化利用是一项极有意义的工作。

废糟液的处理及利用有多种方法，其中，物理方法包括废糟液浓缩燃烧法、膜技术法、板框压滤法、离心分离法以及自然沉降法等，；化学方法主要包括添加氧化剂氧化的方法及利用厌氧生物处理的方法。单独使用物理方法不能完全降解废糟液，而采用添加氧化剂氧化的方法存在成本高投资大且不够环保的缺点，但是，利用厌氧生物处理则可以很好解决这一难题。厌氧发酵可以利用底物范围较广，且处理过程温和，可以将糟液中有机物质利用转化为沼气，提高能源转化，同时降低废水有机浓度。

以纤维乙醇废糟液为单一底物直接进行厌氧发酵时，由于废糟液碳氮比较低、pH值低、有机酸含量高、悬浮物含量高等特点，在不调节废糟液的碳氮比和pH值的条件下直接进行厌氧发酵容易失败。

发明内容

为了解决以纤维乙醇废糟液为单一底物直接进行厌氧发酵容易失败的问题，本发明实施例提供了一种纤维乙醇废糟液与农业废弃物混合发酵的处理方法。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种纤维乙醇废糟液与农业废弃物混合发酵的处理方法，所述处理方法包括：

(1)在纤维乙醇废糟液中加入第一碱液进行中和制成混合废水，且混合废水的pH值为6.5-8；

(2)将混合废水与猪粪和/或碱处理后的秸秆混合制成发酵原液，且控制发酵原液的TS浓度范围在3％-9％；将发酵原液进行厌氧发酵，并收集发酵产生的沼气。

秸秆的碱处理为本领域公知技术，具体的，在上述步骤(2)中，所述碱处理后的秸秆由以下方法得到：

用第二碱液对秸秆原料进行预处理，预处理后，对预处理后的混合物进行固液分离，得到的固体干燥后得到碱处理后的秸秆。

其中，固液分离采用简单的筛滤的方法即可，如使用滤网等，分离后对得到的固体进行干燥后得到碱处理后的秸秆。

进一步地，在上述方法中，用第二碱液对秸秆原料进行预处理包括：