[发明专利]一种利用复合添加剂改善畜禽粪污厌氧发酵产气效果的方法

说明书

本发明公开了一种利用复合添加剂改善畜禽粪污厌氧发酵产气效果的方法，通过在以畜禽粪污为发酵底物的厌氧发酵过程添加铁氧化物改性沸石复合添加剂实现。它的特点是投资小、制备简单、效率高，能够提高畜禽粪污厌氧发酵过程的总产气量和气体中甲烷的含量，使发酵效率更高、发酵系统稳定，解决了当前畜禽粪污厌氧发酵效率低的问题。

技术领域

本发明涉及畜禽粪污的处理和资源化利用领域，具体是一种通过添加铁氧化物改性沸石复合添加剂改善畜禽粪污厌氧发酵产气特性的方法。

背景技术

厌氧发酵，又称厌氧消化，指兼性菌和厌氧细菌在无氧的条件下，将可降解的有机物分解为CH₄、CO₂、H₂O和H₂S的过程。这是一种能把畜禽粪污处理和能源回收相结合的技术，具有投资省、能耗低、可回收利用沼气能源、负荷高、产泥少、耐冲击负荷等诸多优点。然而，在工程实际应用中，厌氧发酵受温度、抑制物、营养物质等因素影响往往发酵效能较低、稳定性较差。而向厌氧发酵系统内投入添加剂是一种有效增强厌氧发酵效能的方法。

沸石能够吸附氨氮，缓和氨氮对厌氧发酵过程的抑制作用，且能为发酵系统提供多种微量元素。再加上其价廉易得、无生物毒性、富含孔隙及比表面积大等特点，因此被视为一种优秀的微生物附着载体。此外，有研究报道，电子传递作用在厌氧发酵过程中有着至关重要的作用。而铁金属元素可作为电子导体参与厌氧发酵过程的细胞胞外电子转移，促进微生物的代谢效率进而促进产气。因此，添加经过改性的沸石添加剂，是改善畜禽粪污厌氧发酵效能，提高产气效率的方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种铁氧化物改性沸石添加剂，以提高畜禽粪污在厌氧发酵过程中的效率和稳定性，进而改善产气特性，提高沼气的产量。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案。

本发明提供一种利用复合添加剂改善畜禽粪污厌氧发酵产气效果的方法，通过在以畜禽粪污为发酵底物的厌氧发酵过程中添加铁氧化物改性沸石复合添加剂，促进总产气量和产甲烷量，改善沼气品质。

为了更好地实现发明的目的，本发明还具有以下更优的附加技术方案：

在一些实施方式中，所述的畜禽粪污，是指畜禽养殖业中产生的固体粪便和污水的总称，包括猪粪、牛粪、羊粪、鸡粪、鸭粪等。所述的固体粪便粒度在0.1～5cm。

在一些实施方式中，所述的铁氧化物改性沸石复合添加剂，是指含铁物质和沸石联合制备的复合添加剂。

在一些实施方式中，所述的沸石是指天然的硅铝酸盐矿石，含有结晶水，在灼烧时会产生沸腾现象，一般化学式为A(x/q)[(AlO₂)x(SiO₂)y]·n(H₂O)，其中A为金属钙、钠、或钾阳离子，Al为金属铝元素，Si为硅元素，O为氧元素， x为铝原子数，q为A金属元素的化合价，y为硅原子数，通常(y/x)为1～5之间，n为水分子数。一般常见铝硅酸钠(NaAlSiO₄·nH₂O、NaAlSi₅O₁₂·nH₂O、 Na₂Al₂Si₂O₆·nH₂O等)、正长石KAlSi₃O₈·nH₂O、钙长石CaAl₂Si₂O₈·nH₂O等。

在一些实施方式中，所述的铁氧化物改性沸石复合添加剂，其制备方法包括以下步骤：

步骤1、挑选沸石，粒径在0.5～1.0mm，先后用0.1mol/L的NaOH和0.1mol/L 的HCl溶液淋洗，洗干净后干燥待用。