[发明专利]一种废弃生物质联产生物原油和甲烷的方法

说明书

本发明涉及废弃生物质无害化处理技术领域，尤其涉及一种废弃生物质联产生物原油和甲烷的方法。本发明提供的方法通过水热液化反应将废弃生物质中的致病菌杀死的同时，实现了生物质的高值化，实现了无害化的处理；同时水热液化过程可以使得到的生物炭具有较多的微孔结构，通过上述生物炭强化对水相进行厌氧发酵处理过程中，可缓解厌氧发酵过程中的酸抑制和氨抑制，加速发酵过程中的电子传递、缩短启动期，增强系统的稳定性，对厌氧发酵的甲烷化过程起到促进作用，较大程度的提高产甲烷效率，进而有效的降低了水相中COD的含量，使整个过程没有废弃物的排放，基本实现碳资源的充分利用，缓解能源危机，减少大气污染，保护环境。

技术领域

本发明涉及废弃生物质无害化处理技术领域，尤其涉及一种废弃生物质联产生物原油和甲烷的方法。

背景技术

水热液化是在一定温度、压力下，利用水的特殊效应，将生物质转化为液体燃料或化学品。生物质转化率较高，对设备要求相对较低。生物质水热液化可以把固态的生物质转换成液体生物油，这些生物油通过提质精炼以后，可以替代部分燃油、作为燃油添加剂使用。

但是在水热液化技术生产过程中，会产生大量的水相和生物炭，水相中含有大量的碳氮营养物质以及部分有毒有害物质，COD含量为8000～150000mg/L。因此，水相并不能直接进行排放，需要进一步处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废弃生物质联产生物原油和甲烷的方法，本发明利用水热液化技术中产生的生物炭作为强化剂，强化水相进行厌氧发酵，实现了生物质无害化处理、有效降低水相中COD含量的同时，还能实现碳资源的充分利用，缓解能源危机，减少大气污染，保护环境。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种废弃生物质联产生物原油和甲烷的方法，包括以下步骤：

将废弃生物质进行水热液化反应，所有产物进行过滤，得到水相产物和非水相产物；

将所述非水相产物进行萃取，得到生物原油和生物炭；

将所述水相产物和生物炭混合，进行厌氧发酵，得到甲烷。

优选的，所述废弃生物质的水分含量为70～95％。

优选的，所述废弃生物质的来源包括木质纤维素生物质和/或粪便；

所述木质纤维素生物质为椰壳、花生壳、秸秆和木屑中的一种或几种。

优选的，所述水热液化反应的温度为220～400℃，所述水热液化保留时间为0～300min。

优选的，所述萃取的萃取剂为有机溶剂；

所述有机溶剂为丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷和己烷中的一种或几种。

优选的，所述水相产物和生物炭的质量比为1～3：1。

优选的，所述厌氧发酵的接种物为：将厌氧消化污泥经葡萄糖驯化培养，放置，耗尽所述厌氧消化污泥中的有机物后的产物。

优选的，所述厌氧发酵的水力停留时间为3～5天，发酵温度为30～55℃。

优选的，所述厌氧发酵的出水循环次数为3～10次。