[发明专利]一种利用两相混合厌氧消化液溶淋废弃生物质产沼气的方法

说明书

技术领域

本发明属于沼气生产领域，尤其涉及一种利用两相混合厌氧消化液溶淋废弃生物质产沼气的方法。

背景技术

我国农村每年将产生约大量的废弃生物质，包括农作秸秆、餐厨垃圾、禽畜粪便等，其中大部分未进行利用,既造成资源浪费，又污染环境。混合厌氧消化制取沼气是一种有效处理有机固体废弃物的途径，但是混合厌氧发酵存在产酸相“酸败”、秸秆结壳和上浮、原料利用低等问题，影响发酵的进行和原料的进出。主要是因为秸秆主要组成部分是木质素、纤维素和半纤维素等大分子物质，这些物质难以消化细菌代谢分解，从而造成发酵效率低下，周期较长。此外，由于秸秆本身质地较轻，容易上浮结壳，不仅降低了原料的降解率，而且容易导致发酵系统的管道堵塞。在厌氧消化过程中，反应初始阶段，由于产酸罐的有机物溶出较多但进料负荷较多，且未能及时被产甲烷菌代谢分解掉，会引起挥发性有机酸的积累，从而导致系统运行失败。

现有秸秆发酵都需要在秸秆中添加微生物发酵菌，发酵完成后，沼液和沼渣直接排放或用于制作有机肥，沼液不能充分利用。

沼气作为一种新型的再生能源，正是对生物质能的有效利用，但目前还没有一种将农作物秸秆、餐厨垃圾以及畜禽粪便污水混合原料充分利用产沼气的方法及装置。现有的传统沼气池处理方式单一、处理原料单一，不能很好的解决农村废弃生物质的有效利用，此外大部分现有工艺设施占地面积大，成本高、综合利用率低，从而导致经济效益和环境效益较差。

发明内容

发明目的：本发明是提供一种利用两相混合厌氧消化液溶淋废弃生物质产沼气的方法，能够解决农村废弃生物质随意堆放和丢弃所造成的资源浪费和环境污染等问题。

技术方案：本发明利用两相混合厌氧消化液溶淋废弃生物质产沼气的方法，包括如下步骤：

(1)用搅碎机将废弃生物质加工成5cm以下的碎沫；

(2)将加工完成生物质用孔径5cm的洗衣袋装好放进产酸罐，按质量比2:1:1加入生物质油菜秸秆、餐厨垃圾及禽畜粪便的挥发性固体，随后将厌氧反应器产气罐取出的消化液加入到产酸罐中，充分搅拌后，在产酸罐中堆沤发酵6天，每天通过水泵从产酸罐底部将沼液自循环至产酸罐顶部沼液溶淋喷头，使得沼液均匀混合；

(3)6天后，将产酸相的发酵液由水泵运输到产气相进行发酵，生产沼气；通过水泵智能控制箱，每天进出料300L，产气相产生的消化液也回流至产酸罐顶部溶淋喷头处均匀喷洒，使得产酸罐的原料进一步溶解，提高水解酸化效率，从而增加产气量。

进一步说，本发明的发酵是在34～36℃条件下进行。

有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：该方法流程简单，厌氧发酵所需材料易得，成本低，且通过沼液回流溶淋后，可明显促进生物质的溶解，提高原料的产酸产气率，提高沼液重复利用率，充分有效的提高废弃资源的再生利用性与经济循环性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案作详细说明。

本发明利用两相混合厌氧消化液溶淋废弃生物质产沼气的方法，包括：

(1)发酵工艺所需原料准备：用搅碎机将废弃生物质加工成5cm以下的碎沫，其中，秸秆来自农村当地农田废弃的油菜秸秆，餐厨垃圾为村镇餐馆剩余的厨与垃圾，禽畜粪便来自于农村当地畜牧养殖业的鸭粪。发酵工艺原料主要是按挥发性固体(VS)比2:1:1(油菜秸秆12Kg，餐厨垃圾6Kg，鸭粪6kg)混合搅拌均匀，备用。

(2)发酵产酸罐自循环溶淋产酸：将加工完成生物质用孔径5cm的洗衣袋装好放进产酸罐，然后将厌氧反应器产气罐取出的消化液加入到产酸罐中，充分搅拌，总固体浓度为30％，在产酸罐中堆沤6天进行产酸，每天通过水泵从产酸罐底部将沼液自循环至产酸罐顶部沼液溶淋喷头，使得沼液均匀混合。

(3)产气罐消化液回流溶淋产酸罐：6天后，将产酸相的发酵液由水泵运输到产气相进行发酵，生产沼气，通过水泵智能控制箱，每天进出料300L，产气相产生的消化液也回流至产酸罐顶部溶淋喷头处均匀喷洒。

(4)系统管理：在整个发酵过程，通过智能温控箱控制发酵温度在34～36℃。