本發(fā)明屬于沼氣生產(chǎn)領(lǐng)域,尤其涉及一種利用兩相混合厭氧消化液溶淋廢棄生物質(zhì)產(chǎn)沼氣的方法。
背景技術(shù):
我國(guó)農(nóng)村每年將產(chǎn)生約大量的廢棄生物質(zhì),包括農(nóng)作秸稈、餐廚垃圾、禽畜糞便等,其中大部分未進(jìn)行利用,既造成資源浪費(fèi),又污染環(huán)境?;旌蠀捬跸迫≌託馐且环N有效處理有機(jī)固體廢棄物的途徑,但是混合厭氧發(fā)酵存在產(chǎn)酸相“酸敗”、秸稈結(jié)殼和上浮、原料利用低等問題,影響發(fā)酵的進(jìn)行和原料的進(jìn)出。主要是因?yàn)榻斩捴饕M成部分是木質(zhì)素、纖維素和半纖維素等大分子物質(zhì),這些物質(zhì)難以消化細(xì)菌代謝分解,從而造成發(fā)酵效率低下,周期較長(zhǎng)。此外,由于秸稈本身質(zhì)地較輕,容易上浮結(jié)殼,不僅降低了原料的降解率,而且容易導(dǎo)致發(fā)酵系統(tǒng)的管道堵塞。在厭氧消化過程中,反應(yīng)初始階段,由于產(chǎn)酸罐的有機(jī)物溶出較多但進(jìn)料負(fù)荷較多,且未能及時(shí)被產(chǎn)甲烷菌代謝分解掉,會(huì)引起揮發(fā)性有機(jī)酸的積累,從而導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行失敗。
現(xiàn)有秸稈發(fā)酵都需要在秸稈中添加微生物發(fā)酵菌,發(fā)酵完成后,沼液和沼渣直接排放或用于制作有機(jī)肥,沼液不能充分利用。
沼氣作為一種新型的再生能源,正是對(duì)生物質(zhì)能的有效利用,但目前還沒有一種將農(nóng)作物秸稈、餐廚垃圾以及畜禽糞便污水混合原料充分利用產(chǎn)沼氣的方法及裝置。現(xiàn)有的傳統(tǒng)沼氣池處理方式單一、處理原料單一,不能很好的解決農(nóng)村廢棄生物質(zhì)的有效利用,此外大部分現(xiàn)有工藝設(shè)施占地面積大,成本高、綜合利用率低,從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:本發(fā)明是提供一種利用兩相混合厭氧消化液溶淋廢棄生物質(zhì)產(chǎn)沼氣的方法,能夠解決農(nóng)村廢棄生物質(zhì)隨意堆放和丟棄所造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等問題。
技術(shù)方案:本發(fā)明利用兩相混合厭氧消化液溶淋廢棄生物質(zhì)產(chǎn)沼氣的方法,包括如下步驟:
(1)用攪碎機(jī)將廢棄生物質(zhì)加工成5cm以下的碎沫;
(2)將加工完成生物質(zhì)用孔徑5cm的洗衣袋裝好放進(jìn)產(chǎn)酸罐,按質(zhì)量比2:1:1加入生物質(zhì)油菜秸稈、餐廚垃圾及禽畜糞便的揮發(fā)性固體,隨后將厭氧反應(yīng)器產(chǎn)氣罐取出的消化液加入到產(chǎn)酸罐中,充分?jǐn)嚢韬?,在產(chǎn)酸罐中堆漚發(fā)酵6天,每天通過水泵從產(chǎn)酸罐底部將沼液自循環(huán)至產(chǎn)酸罐頂部沼液溶淋噴頭,使得沼液均勻混合;
(3)6天后,將產(chǎn)酸相的發(fā)酵液由水泵運(yùn)輸?shù)疆a(chǎn)氣相進(jìn)行發(fā)酵,生產(chǎn)沼氣;通過水泵智能控制箱,每天進(jìn)出料300L,產(chǎn)氣相產(chǎn)生的消化液也回流至產(chǎn)酸罐頂部溶淋噴頭處均勻噴灑,使得產(chǎn)酸罐的原料進(jìn)一步溶解,提高水解酸化效率,從而增加產(chǎn)氣量。
進(jìn)一步說(shuō),本發(fā)明的發(fā)酵是在34~36℃條件下進(jìn)行。
有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)為:該方法流程簡(jiǎn)單,厭氧發(fā)酵所需材料易得,成本低,且通過沼液回流溶淋后,可明顯促進(jìn)生物質(zhì)的溶解,提高原料的產(chǎn)酸產(chǎn)氣率,提高沼液重復(fù)利用率,充分有效的提高廢棄資源的再生利用性與經(jīng)濟(jì)循環(huán)性。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明利用兩相混合厭氧消化液溶淋廢棄生物質(zhì)產(chǎn)沼氣的方法,包括:
(1)發(fā)酵工藝所需原料準(zhǔn)備:用攪碎機(jī)將廢棄生物質(zhì)加工成5cm以下的碎沫,其中,秸稈來(lái)自農(nóng)村當(dāng)?shù)剞r(nóng)田廢棄的油菜秸稈,餐廚垃圾為村鎮(zhèn)餐館剩余的廚與垃圾,禽畜糞便來(lái)自于農(nóng)村當(dāng)?shù)匦竽琉B(yǎng)殖業(yè)的鴨糞。發(fā)酵工藝原料主要是按揮發(fā)性固體(VS)比2:1:1(油菜秸稈12Kg,餐廚垃圾6Kg,鴨糞6kg)混合攪拌均勻,備用。
(2)發(fā)酵產(chǎn)酸罐自循環(huán)溶淋產(chǎn)酸:將加工完成生物質(zhì)用孔徑5cm的洗衣袋裝好放進(jìn)產(chǎn)酸罐,然后將厭氧反應(yīng)器產(chǎn)氣罐取出的消化液加入到產(chǎn)酸罐中,充分?jǐn)嚢?,總固體濃度為30%,在產(chǎn)酸罐中堆漚6天進(jìn)行產(chǎn)酸,每天通過水泵從產(chǎn)酸罐底部將沼液自循環(huán)至產(chǎn)酸罐頂部沼液溶淋噴頭,使得沼液均勻混合。
(3)產(chǎn)氣罐消化液回流溶淋產(chǎn)酸罐:6天后,將產(chǎn)酸相的發(fā)酵液由水泵運(yùn)輸?shù)疆a(chǎn)氣相進(jìn)行發(fā)酵,生產(chǎn)沼氣,通過水泵智能控制箱,每天進(jìn)出料300L,產(chǎn)氣相產(chǎn)生的消化液也回流至產(chǎn)酸罐頂部溶淋噴頭處均勻噴灑。
(4)系統(tǒng)管理:在整個(gè)發(fā)酵過程,通過智能溫控箱控制發(fā)酵溫度在34~36℃。