[发明专利]一种生物质与畜禽粪污耦合多联产的方法

说明书

本发明属于生物质和畜禽粪污综合利用的技术领域，尤其涉及一种秸秆与畜禽粪污耦合多联产的方法，包括秸秆燃烧发电提供热量，秸秆与畜禽粪污进行预处理，将秸秆和畜禽粪污分别水解酸化后进入CSTR厌氧发酵罐，秸秆和畜禽粪污在CSTR厌氧发酵罐内进行中温厌氧发酵，得到沼气和沼液，沼液经固液分离后可用于制备有机肥，沼气经过干燥、气水分离、脱硫和过滤后用于制备天然气。本发明将秸秆和畜禽粪污耦合循环利用，产生电、热、冷、沼气和有机肥，实现资源的无害化利用。

技术领域

本发明属于生物质和畜禽粪污综合利用的技术领域，尤其涉及一种秸秆与畜禽粪污耦合多联产的方法。

背景技术

我国畜禽养殖场数量众多，产生的粪便污水量比较大，数以吨计的废弃物质得不到有效的控制，很大一部分被随意排放，渗入田野或者河流，污染了人们的生活环境。而且，我国并没有出台明确的政策来对畜禽养殖场粪污垃圾进行管理，所以更是出现了很多养殖单位无序化管理的局面。传统的畜禽粪污处理方式也有很多，比如用作肥料，用作饲料，或者其他自然生物处理方法等等。只是这些方法的可行性和切实效益不高，并且这些方法都或大或小的存在着污染的问题，开发性能更高的新技术显得尤为重要。

我国可能源化利用的生物质资源的利用率不足8％，农业废弃物是农村环境污染的主要因素之一，如秸秆焚烧影响大气环境，但农作物秸秆一直是秸秆能源中非常有潜力的原料之一。厌氧发酵是在缺少无机电子受体的条件下，经水解、发酵产酸、产氢产乙酸阶段，最终产生二氧化碳和甲烷的过程，被认为是秸秆资源化的重要途径。由于秸秆本身氮源缺乏，沼气工程中常投加牲畜粪便等原料混合发酵来平衡碳氮比，产生的沼液氨氮等有机污染物浓度高。尽管还田利用是一种有效的沼液减量化方式，但由于沼液成分复杂，还田利用还受土地承载能力、季节性变化等诸多因素影响，导致沼液不能被充分消纳，需进一步无害化处理。

畜禽粪便会造成土壤、环境、空气的污染，畜禽粪便在处理时会存在以下问题：①畜禽粪污中含有大量的细菌、真菌、孢子体，部分还含有病毒和寄生虫，对畜禽粪污处理不到位，很容易对水源、土壤和养殖场内的空气产生污染，造成病原体的传播；②畜禽饲料中多数含有铁、铜、锌、锰类的重金属元素，由于这些重金属元素不能完全被畜禽类吸收利用，会在畜禽动物排泄粪尿时排出体外，这些金属元素会对水和突然造成严重的污染。③由于畜禽类对抗生素的吸收利用程度不同，加上部分养殖户缺乏专业性知识造成了抗生素的滥用，导致部分抗生素随着畜禽的排泄排出体外。

为解决生物质资源利用率低以及畜禽粪便造成的环境污染问题，采用“秸秆-畜禽粪便-沼气-有机肥”循环利用模式，形成绿色无废的“环境保护-碳减排-清洁能源-循环农业”县域综合能源服务发展模式，弥补我国缺油少气的问题。

发明内容

本发明提供一种生物质与畜禽粪污耦合多联产的方法，目的在于通过秸秆与畜禽粪污耦合联产电、热、冷、气、肥，同时减少氨氮积累和粘度，降低悬浮性颗粒。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种生物质与畜禽粪污耦合多联产的方法，包括以下步骤：

S1、秸秆燃烧：将秸秆破碎至1cm，放入装有有机酸醋酸杆菌、革兰氏阴性杆菌、葡萄糖氧化杆菌和木霉菌的酸化池中进行水解酸化，送入直燃秸秆发电水冷振动炉排锅炉，燃烧发电，同时为生物天然气制备提供蒸汽及热量；

S2、原料预处理：

畜禽粪污：畜禽粪污在化粪池中与回流沼液进行混合化粪匀浆处理，混合化粪自流经过机械格栅，后进入粪污匀浆池中进一步匀浆，并增温水解处理，水解温度为50-80℃，水解时间为20-100分钟，然后进入发酵设备进行好氧发酵并加入玉垒菌，在1-2d内快速分解，释放的热量为50-60℃，接着通过送风系统为发酵设备送氧，通风量为0.05～0.2m³·(min·m³)^-1，使粪污充分发酵分解，维持5-7d，处理后的粪污由粪污进料池泵送至CSTR厌氧发酵罐；