[发明专利]一种农业秸秆联产纤维、生物沼气和生物有机肥的方法

说明书

本发明公开了一种农业秸秆联产纤维、生物沼气和生物有机肥的方法，以农业秸秆和畜禽粪便为原料，先采用机械制浆方法对农业秸秆进行处理获得备料废弃物、制浆废液和纤维，然后将备料废弃物、制浆废液与畜禽粪便混合进行发酵获得生物沼气、沼液和沼渣，对沼渣进行堆肥处理获得固体生物有机肥，沼液为液体生物有机肥直接使用。本申请通过大量实验证实，将化学机械法纤维制造过程的废液，加入适量备料废弃物，用于发酵，可产生大量沼气，同时沼气发酵的沼液和沼渣均可用于生物有机肥的生产，通过本方法可实现生物质的全质、资源化利用，为农业秸秆的清洁处理提供了新出路，对新农村建设和绿色农业发展具有重要意义。

技术领域

本发明涉及农作物秸秆清洁处理和高效利用领域，具体涉及一种农业秸秆联产纤维、生物沼气和生物有机肥的方法。

背景技术

我国是农业大国，每年粮食产量和消耗量居世界第一，由此产生大量农作物秸秆，年生成量超过7亿吨，尚缺乏有效的大规模利用途径，目前主要采用还田、填埋和焚烧方式处理，即污染了环境又造成了资源浪费。农作物秸秆的综合利用已成为我国发展绿色农业和新农村建设亟需解决的难题。

生物质沼气发酵是指以畜牧粪便、农作物秸秆、餐余垃圾、农副产品加工等各类有机废弃物为原料，进行沼气生产的过程。传统沼气发酵是在低浓度下进行(浓度一般低于10％)，并多以畜牧粪便为主要原料，发酵过程需消耗大量水资源；同时，沼气发酵过程排出的污水难以处理，易造成二次污染，尤其对大规模沼气发酵厂而言，现有的以农作物秸秆为主要原料生产沼气，还没有成熟的工艺，更没有产业化应用。

制浆造纸是国民经济的重要组成，我国每年消耗纸浆超过1亿吨。然而，我国制浆原料严重匮乏，对外依存度超过50％，对国民经济和国家安全造成了一定威胁。传统的制浆造纸原料以木材为主，如杨木和桉木，在制浆原料短缺和农作物秸秆难以处理的背景下，以农业秸秆为原料进行制浆造纸工艺研究已经成为热点。现有的农业秸秆造纸生产过程，主要包括备料、汽蒸、化学预浸渍和盘磨等步骤，其中在备料、汽蒸和化学预浸渍等步骤中产生大量固废和液废，难以处理，目前固废主要采用焚烧方式进行处理，造成严重污染；废液则采用厌氧发酵结合芬顿深度氧化的方式进行处理，成本较高，因此，制浆造纸过程固废和液废的处置己成为阻碍行业发展的最重要难题，亟需寻求清洁处理途径。。

农作物秸秆属于农业生态系统中一种十分宝贵的生物质资源，农作物秸秆资源的综合利用对于促进农民增收、环境保护、资源节约以及农业经济可持续发展意义重大。因此，如何以农业秸秆为原料，联产纤维、沼气以及生物肥料等产物，实现农业秸秆的清洁处理、全质和高效利用，是摆在人们面前的重要问题。

发明内容

针对农业秸秆的处理成本高、污染大以及难处理等技术问题，本发明要解决的问题是提供一种农业秸秆联产纤维、生物沼气和生物有机肥的方法，实现农业秸秆的清洁处理、全质和高效利用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种农业秸秆联产纤维、生物沼气和生物有机肥的方法，以农业秸秆和畜禽粪便为原料，先采用机械制浆方法对农业秸秆进行处理获得备料废弃物、制浆废液和纤维，然后将备料废弃物、制浆废液与畜禽粪便混合进行发酵获得生物沼气、沼液和沼渣，对沼渣进行堆肥处理获得固体生物有机肥，沼液为液体生物有机肥直接使用。

所述的农业秸秆联产纤维、生物沼气和生物有机肥的方法，步骤如下：

1)农业秸秆预处理获得草片和备料废弃物；

2)对草片进行清洗、汽蒸软化、双螺杆挤压机处理，获得汽蒸液和汽蒸物料；

3)对汽蒸物料预浸渍，然后进行机械磨浆，并对磨浆物料进行洗涤、消遣等步骤，获得纤维和高浓洗浆液；

4)混合备料废弃物、汽蒸液、高浓洗浆液、粪便，调节C/N比和pH，进行厌氧发酵，收集沼气；发酵结束后进行固液分离，获得沼液和沼渣；沼液则为液态有机肥；