[发明专利]一种利用秸秆制备高产量沼气的加工工艺

说明书

本发明涉及一种利用秸秆制备高产量沼气的加工工艺，方法是，选择风干的农业秸秆、接种物、氮素、生物质炭和水为原料，农业秸秆与接种物的重量比为1∶0.5～2，农业秸秆与接种物的混合物和水的重量比为10～30∶70～90，生物质炭与农业秸秆的重量比为：生物质炭1‑10％、农业秸秆90‑99％，生物质炭与氮素的重量比为20‑35∶1；在反应器中首先装入生物质炭和氮素，再加入农业秸秆、接种物和水，混合均匀，密闭进行厌氧发酵，发酵温度为25～65℃，发酵时间为≥35天，即得到高产的沼气。本发明原材料丰富，方法简单，废物利用，有效解决了利用农业秸秆、污泥和沼渣制备高产沼气的技术难题，而且大大减少了环境的污染。

技术领域

本发明涉及生物质能源，特别是一种利用秸秆制备高产量沼气的加工工艺。

背景技术

沼气发酵是国内外都广泛应用的生物质能源技术，曾在我国农村沼气工程中得到应用，由于原料更换及除渣不方便，冬夏产气量差别大，大部分农村沼气工程被废弃。现虽有一种工业化沼气装置，操作条件稳定，处理量大，但产气量只有200立方/吨(干基)左右，经济效益低，难以推广应用。国外开发的工业化秸秆沼气装置以青贮玉米秸秆为原料，产气量可以比干枯秸秆提高1倍，但是需要用专门的土地用于生产玉米秸秆，我国人多地少，不具备这样的土地条件。据报道农业秸秆的理论产气量为530立方/吨(干基)左右，但目前的技术方法和工艺条件在实际处理中的产气速量慢。主要原因在于秸秆本身速效养分低，纤维素木质素含量高，因此秸秆在池内分解慢、降解量低。我国农业秸秆十分丰富，对于以农业秸秆为原料的沼气生产虽然有所报导，但从公开的技术中发现沼气产量低，满足不了对沼气生产的实际需要，因此，如何利用千秸秆制备沼气，并提高沼气产量，是必需认真解决的技术问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种利用秸秆制备高产量沼气的加工工艺，可有效解决利用农业秸秆高产量制备沼气的问题。

本发明解决的技术方案是，由以下步骤实现：

(1)、原料选择：选择风干的农业秸秆、接种物、氮素、生物质炭和水为原料，所述的农业秸秆为麦秸秆、玉米秸秆、稻秆、高粱秸秆、棉秆、豆秆、花生秧、谷草、甘蔗渣和菊芋秸秆中的任意一种或两种以上任意重量比的混合物；所述的接种物为具有产甲烷能力的活性污泥、沼渣的一种，或活性污泥、沼渣任意比例的混合物；

(2)、原料加工：将农业秸秆粉碎至2cm，接种物粉碎至粒径2cm，与水混合均匀；

(3)、厌氧发酵制沼气：在反应器中首先装入生物质炭和氮素，再加入粉碎的农业秸秆、接种物和水，混合均匀，密闭进行厌氧发酵，发酵温度为25～65℃，发酵时间为≥35天，即得到高产的沼气。

本发明原材料丰富，方法简单，废物利用，有效解决了利用农业秸秆、污泥和沼渣制备高产沼气的技术难题，而且大大减少了环境的污染，经济和社会效益巨大。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体实施方式作详细说明。

本发明在具体实施中，可由以下实施例给出。

实施例1

本发明在具体实施中，可由以下步骤实现：

(1)、原料选择：选择风干的麦秸秆、沼渣、尿素、生物质炭和水为原料；

(2)、原料加工：将麦秸秆粉碎至2cm，沼渣粉碎至粒径2cm，与水混合均匀；

(3)、厌氧发酵制沼气：在反应器中首先装入生物质炭和尿素，再加入粉碎的麦秸秆、沼渣和水，混合均匀，密闭进行厌氧发酵，发酵温度为55℃，发酵时间为37天，即得到高产的沼气，每吨麦秸秆产沼气350-500m³，沼气中甲烷含量达到50-70％。