專利名稱：秸稈有機物單細胞菌發(fā)酵制取天然氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源制備新工藝，特指一種秸稈有機物單細胞菌發(fā)酵制取天然氣的方法。
背景技術(shù)：
目前我國戶型沼氣工程均利用沼氣回流作為加熱源來為沼氣池進行原料預(yù)熱和發(fā)酵罐料液循環(huán)加熱增溫，以維持中溫發(fā)酵的條件，但目前采用單細胞菌發(fā)酵，無需進行回流加熱，沼氣罐(池)無需進行攪拌的方法還不多見；

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種單細胞菌發(fā)酵法用于沼氣工程，由沼氣通過脫水，脫硫和二氧化碳及一氧化碳，凈化成為天然氣；此發(fā)明適用戶型沼氣和大中型沼氣，特別是北方冬天的沼氣池，無需回流加熱，采用單細胞菌發(fā)酵原料不需要預(yù)熱，不會因原料溫度低影響發(fā)酵料液的發(fā)酵溫度；原料進入沼氣池內(nèi)溫度在8°C就會產(chǎn)汽；發(fā)酵高峰達60°C以上的溫度；此法最適合秸稈、農(nóng)林廢料、有垃圾等高懸浮固體原料的發(fā)酵，采用本發(fā)明方法單細胞菌發(fā)酵既便無有糞便或少量糞便、照樣發(fā)酵，發(fā)酵液不分層，不需要攪拌，單細胞菌會讓發(fā)酵液自動翻騰，發(fā)酵高峰像小噴泉一樣自動翻騰，會讓原料和接種物均勻分于發(fā)酵罐(池) 內(nèi)；自動增加微生物與原料的接觸面，加快了發(fā)酵速度，提高了產(chǎn)氣量，節(jié)約投資，降低了成本，更易于產(chǎn)業(yè)化；實現(xiàn)上述目的技方案為單細胞菌用量低，工藝簡單成本低，加入量萬分之1-3，單細胞菌，企業(yè)可以自培生產(chǎn)無需外購；單細胞菌與秸稈有機物攪拌勻化后進入罐(池)內(nèi)，厭氧2-3小時內(nèi)溫度很快達到8°C即會產(chǎn)氣，溫度高峰達60°C，晝夜溫差不超過1°C ；單細胞菌與秸稈有機物攪拌和均化，使其干物質(zhì)濃度調(diào)節(jié)在6%-10%的范圍內(nèi)；發(fā)酵原料需滿足Q0-30) 1的碳氮比； 厭氧發(fā)酵滯留期與原料特征、發(fā)酵溫度、裝置類型及預(yù)期目的有關(guān)，本發(fā)明設(shè)計滯留期為25 天；發(fā)酵液的Ph控制在6. 8-7. 5為宜。本發(fā)明的有益效果是①采用單細胞菌與秸稈有機物勻化后進入沼氣罐(池)后立即進入?yún)捬醢l(fā)酵，發(fā)酵2小時后溫度可達8 V，即可產(chǎn)氣，待發(fā)酵高峰時上下可自動翻騰無需進行回流加熱，沼氣罐(池)無需進行攪拌；②單細胞菌的加入量是微量即萬分之一到萬分之三，成本低，效益高；③單細胞菌發(fā)酵保持溫度8°C -60°C進行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵溫度越高，產(chǎn)氣量越大；④采用單細胞菌發(fā)酵，設(shè)計滯留期比現(xiàn)行的各類發(fā)酵辦法的滯留期長、其他辦法約20天，本發(fā)明，滯留期為25天，比其他辦法發(fā)酵滯留期長；⑤單細胞菌發(fā)酵法不僅適宜南方，更適宜冬季的北方、本發(fā)明為冬季北方，戶型和大中型沼氣發(fā)酵制取天然氣解決了大難題，在北方室外溫度達到-20°C以上時，沼氣罐
3(池)內(nèi)溫度照常保持在30°C -40°C、產(chǎn)氣量并未降低，滯留期照樣25天；實施例1用一個IOm3沼氣罐，采用玉米秸稈和有機垃圾及污水，比例為1 :1:2;將玉米秸稈首先破碎成0. 5cm小段，有機垃圾也進行破碎約0. 5cm小塊、污水是城市下水道污水，先將破碎的玉米秸稈，垃圾與單細胞菌(用量萬分之一)拌勻后進入沼氣罐，封蓋厭氧4小時后待發(fā)酵生溫有C02的氣味后，測溫度已達18°C，室外溫度6°C ；此時逐遂步將污水罐入，干物質(zhì)濃廢調(diào)節(jié)在8%，待厭氧發(fā)酵，3小時后開始產(chǎn)氣，罐內(nèi)溫度 18°C (室外常溫6.5°C)；厭氧發(fā)酵3小時后沼氣量逐漸加大，罐內(nèi)溫度已達^TC (室外常溫7V)；厭氧發(fā)酵6小時后，在罐外能聽到發(fā)酵聲，沼氣已能打火，能燒水做飯，此時罐內(nèi)溫度36.5°C (室外常溫6.5°C)；此后開始收集氣，沈天后產(chǎn)氣逐步正常每小時產(chǎn)氣達0.5m3 以上；收集26天后產(chǎn)氣逐步下降J6天共產(chǎn)沼氣358. 8m3，平均日產(chǎn)沼氣13. 8m3，凈化天然氣為338m3平均日產(chǎn)天然氣為13m3。實施例2采用一個20m3的沼氣池，原料用量，單細胞菌用量，干物質(zhì)濃度，操作程序同實施例1，厭氧發(fā)酵八天后觀察池內(nèi)象噴泉一樣翻騰；26天產(chǎn)氣逐步下降，沈天共產(chǎn)沼氣 707. 2m3，平均日產(chǎn)氣為27. 2m3，凈化天然氣為636. 48m3，平均日產(chǎn)天然氣24. 48m3 ；實施例3采用一個IOOm3的沼氣池，原料玉米秸稈，垃圾改成牛糞其他同實施例1 ；厭氧發(fā)酵八天后觀察池內(nèi)象噴泉一樣翻騰J6天后產(chǎn)氣逐步下降，沈天共產(chǎn)沼氣3536m3，平均日產(chǎn)沼氣137m3，凈化天然氣為3198m3，平均日產(chǎn)天然氣為123m3。
權(quán)利要求
1.單細胞菌發(fā)酵制取天然氣的方法，其特征是采用微量單細胞菌與秸稈有機物攪拌均化，加入量萬分之-到萬分之三，保持8°c -600C的溫度進行厭氧發(fā)酵，晝夜溫差不超過1V ；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秸稈有機物單細胞菌發(fā)酵制取天然氣的方法，其特征是所述的單細胞菌是自培的單細胞菌；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秸稈有機物單細胞菌發(fā)酵制取天然氣的方法，其特征是所述的單細胞菌與秸稈有機物攪拌和均化使其干物質(zhì)濃縮調(diào)節(jié)在6% -10%的范圍內(nèi)；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秸稈有機物單細胞菌發(fā)酵制取天然氣的方法，其特征是所述的厭氧發(fā)酵滯留期與原料特征，發(fā)酵濕度、裝置類型及預(yù)期目的有關(guān)，本發(fā)明設(shè)計滯留期為 25天。
全文摘要
本發(fā)明秸稈有機物單細胞菌發(fā)酵制取天然氣的方法，主要是采用單細胞菌發(fā)酵的方法對各類秸稈，農(nóng)林廢料和有機垃圾及畜禽糞便，污水等單細胞菌發(fā)酵。無論是南方，還是北方的冬天，均能正常發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。通過單細胞菌發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，然后將沼氣提純成天然氣作為生物燃料使用。本發(fā)明適用于戶型沼氣，大中型沼氣，本發(fā)明成本低，產(chǎn)氣量大，效益高。
文檔編號C12R1/01GK102168110SQ20101061456
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者雷菊花, 韓德民 申請人:雷菊花