[发明专利]一种基于农林废弃物的沼气厌氧的制备工艺

说明书

本发明属于沼气生产技术领域，具体涉及一种基于农林废弃物的沼气厌氧的其制备工艺。它包括引导段浆液制备、主程段浆液制备、引导段预发酵、主程段发酵、导出增压、净化处理、增效及存储等步骤。本发明所述的基于农林废弃物的沼气厌氧的制备工艺，能够以农林废弃物为基础高效地制得高纯度的沼气，具有很高的经济效益。本发明改变了传统的发酵工艺，将发酵过程分为引导段预发酵和主程段发酵，引导段预发酵通过对厌氧发酵工艺的精细控制得到较高效的发酵液状态，并以此引导主程段发酵的高效厌氧发酵。两者配合，既能够取得高于常规的沼气生产效率，又降低了调控难度和调控成本。此外，本发明制得的沼气还具有纯度高燃烧特性好。

技术领域

本发明属于沼气生产技术领域，具体涉及一种基于农林废弃物的沼气厌氧的其制备工艺。

背景技术

农林废弃物是废弃物的重要成员，是一种重要的生物质资源，是重要的可再生资源，农林废弃物能源转化利用是可再生能源领域的研究热点之一。农林废弃物主要包括秸秆、稻壳、食用菌基质、边角料、薪柴、树皮、花生壳、枝桠柴、卷皮、刨花等，其主要元素包括C、H、O、N、S等，这些生物质材料储量大，内部含有大量由光合作用产生的能量，但是能量密度较低，不利于直接利用。农林废弃物来源于植物，与化石能源如石油、煤炭、天然气等相比，具有可再生、可持续、储量丰富、来源广泛等特点。如何寻找一条经济可行的路径，将农林废弃物进行高效的资源化利用，既极具挑战性，又极具现实意义。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于农林废弃物的沼气厌氧的制备工艺。

技术方案：为了达到上述目的，本发明提供一种基于农林废弃物的沼气厌氧的制备工艺，包括以下步骤：

S1：引导段浆液制备：将农林废弃物粉碎，并与水混合后打成浆液；通过调整不同来源的农林废弃物的比例使浆液的碳氮比为15-18:1；通过调整水的添加量使浆液中的固体含量为0.55-0.60kg/L；

S2：主程段浆液制备：将农林废弃物粉碎，并与水混合后打成浆液；通过调整不同来源的农林废弃物的比例使浆液的碳氮比为15-18:1；通过调整水的添加量使浆液中的固体含量为0.28-0.30kg/L；

S3：引导段预发酵：将S1所得浆液加入到发酵罐中进行厌氧发酵；控制发酵温度控制为36-38℃；预发酵时间为6-8天；

S4：主程段发酵：向S3所得浆液中加入S2制得的浆液，混合均匀后进行厌氧发酵制得沼气；S3所得浆液与S2所得浆液的质量比为6-9:1；控制发酵温度控制为 35-45℃；发酵时间为15-18天；

S5：导出增压：将S4所得沼气导出，并增压至0.4- 0.9MPa；

S6：净化处理：将S5所得沼气进行脱二氧化碳、脱硫；然后进行脱水处理；

S7：增效及存储：向S6所得沼气中加入燃烧增效剂，得所述的基于农林废弃物的沼气；并加压至20- 25MPa，储于压力储罐内。

本发明的进一步优选方案是，步骤S3中：使用搅拌桨进行连续搅拌，搅拌速度为5-8rpm。

本发明的进一步优选方案是，步骤S4中：使用搅拌桨进行间歇搅拌，每隔3天搅拌一次，每次搅拌时间为10-20min，搅拌速度为100-150rpm。

本发明的进一步优选方案是，步骤S4中，还加入脱硫剂，所述脱硫剂与浆液总质量的比为1:500-550。加入脱硫剂使原料的脱硫与发酵同步进行，由此使脱硫剂与原料在发酵过程中产生的硫化氢，生成不溶于水的硫化物，沉淀随出料而排出。

本发明的进一步优选方案是，所述脱硫剂为亚铁盐。

本发明的进一步优选方案是，所述铁盐为草酸亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁、碳酸亚铁和柠檬酸亚铁中的一种或多种。