[发明专利]用于氢基沼气升级的方法与设备

权利要求书

1.制造升级的沼气的方法，所述方法包括下列步骤：

a.在生物反应器中引发厌氧消化过程，所述生物反应器包含：

i.底物，

ii.包含厌氧氢营养型产甲烷生物的厌氧接种物，

b.向该生物反应器中进料pH<5的酸性废物，

c.向该生物反应器中进料生物质，

d.向该生物反应器中注入含有H₂的气体，和

e.收集由此制得的升级的沼气，其中所述升级的沼气的CH₄含量为至少90％。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述底物是生物质。

3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述生物质是富含蛋白质的有机废物，其选自粪肥、来自废水处理工厂的活性污泥和鱼类加工残渣。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述生物质是粪肥。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述酸性废物是富含碳水化合物的废物，其选自乳清、釜馏物和来自马铃薯加工业的果汁。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述酸性废物是乳清。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述酸性废物与生物质每天一次或多次进料到所述生物反应器中，如一天两次。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述生物反应器中的pH保持低于8.3。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中进料到所述反应器中的生物质对酸性废物的比为3：2。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中生物质对酸性废物的比为1：1。

11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述沼气具有如下CH₄含量：至少91％的CH₄，如至少92％的CH₄，例如至少93％的CH₄，如至少94％的CH₄，例如至少95％的CH₄，如至少96％的CH₄，例如至少97％的CH₄，如至少98％的CH₄，例如至少99％的CH₄，如至少99.5％的CH₄，例如至少99.6％的CH₄，如至少99.7％的CH₄，例如至少99.8％的CH₄，如至少99.9％的CH₄。

12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述含有H₂的气体基本上由H₂(气)组成。

13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述含有H₂的气体通过以下方法制得：使用来自可持续能源发电厂的过剩电能将水水解来制造H₂(气)。

14.如前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤：

a.将所述生物反应器中制得的沼气转移到第二生物反应器中，其中厌氧消化过程已通过以下物质被引发：

i.营养物，

ii.包含厌氧氢营养型产甲烷生物的厌氧接种物，

b.向所述第二生物反应器中进料营养物，

c.向所述第二生物反应器中注入含有H₂的气体，和

d.收集由此制得的升级的沼气，其中所述升级的沼气的CH₄含量为至少95％。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述含有H₂的气体与所述沼气一起共注入到所述第二生物反应器中。

16.如权利要求14至15中任一项所述的方法，其中所述营养物是微生物生长所必需的微观和宏观营养物，如废水溶液。