[发明专利]一种利用纯秸秆制备生物质燃气的方法

说明书

本发明提供一种利用纯秸秆制备生物质燃气的方法，包括：调节秸秆含水量至55％～75％，然后加入占秸秆重量0.01‑0.1‰的秸秆发酵剂菌种，再将秸秆压实密封存储备用；将存储的秸秆粉碎后加入占秸秆重量0.01‑0.1‰的纤维素酶，在水解池中曝气和搅拌条件下水解24～48hr，水解温度控制在37℃‑39℃；经水解处理后的秸秆在搅拌下进行厌氧发酵，发酵温度控制在47℃～49℃，得到生物质燃气、发酵液和发酵固体副产物；将所得生物质燃气净化提纯后作为能源利用；将所得发酵液用于制备液态肥料；将所得发酵固体副产物用于制备固体有机肥。本发明的方法可进一步提高秸秆的利用效率，减少工艺对环境的污染。

技术领域

本发明涉及一种农作物秸秆高价值利用方法，具体涉及一种利用纯秸秆制备生物质燃气的方法。

背景技术

能源是人类赖以生存的物质基础，是国民经济的基本支撑。我国是能源消费大国，目前能源供应主要依靠煤炭、石油和天然气等化石能源，而化石能源资源的有限性及其开发利用过程对生态环境造成的巨大压力，严重制约着经济社会的可持续发展。因此，开发清洁的可再生能源已成为我国能源领域的一个紧迫课题。在太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能和生物质能等可再生能源中，生物质能具有可再生和环境友好等双重属性，是唯一可存储和运输的可再生能源，是国家重点鼓励的能源发展领域之一。

农作物秸秆作为生物质能资源的主要来源之一，是目前世界上仅次于煤炭、石油以及天然气的第四大能源之一，在世界能源总消费量中占14％，预计到本世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能源的40％以上。除此以外，目前农民主要是通过焚烧的办法处理农作物秸秆。因此，大力开发利用秸秆等生物质能，既是我国开拓新的能源途径，缓解能源供需矛盾的战略措施，也是解决“三农”问题以及秸秆焚烧产生的大气污染问题，保证社会经济持续发展的重要任务。

秸秆能源气技术，是利用微生物的厌氧消化作用将秸秆转化成清洁可再生能源的处理技术。如何降低过程成本，增强企业造血盈利能力，为生物质能源产业发展创造赢利点，是生物质能源产业开发与利用突破瓶颈的关键所在。除此以外，在将秸秆生物质能源开发利用的过程中，存在秸秆收集困难、存储困难、秸秆利用率低、产气过程易酸化、产气率低、后续发酵副产物污染环境等问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种秸秆的高价值资源化利用工艺，可进一步提高秸秆的利用效率，减少工艺对环境的污染。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

提供一种利用纯秸秆制备生物质燃气的方法，主要包括以下步骤：

1)调节新鲜秸秆含水量至55％～75％，然后加入占秸秆重量0.01-0.1‰的秸秆发酵剂菌种，再将秸秆压实密封存储备用；

2)将1)存储的秸秆粉碎后，加入纤维素酶，控制纤维素酶与秸秆的重量比在0.01:1000-0.1:1000，在水解池中曝气和搅拌条件下水解24～48hr，水解温度控制在37℃-39℃；

3)经2)水解处理后的秸秆在搅拌下进行厌氧发酵，发酵温度控制在47℃～49℃，得到生物质燃气、发酵液和发酵固体副产物；

4)将3)所得生物质燃气净化提纯后作为能源利用；将3)所得发酵液用于制备液态肥料；将3)所得发酵固体副产物用于制备固体有机肥。

本发明优选的方案中，步骤1)所述的加入秸秆发酵菌种，是先将秸秆粉碎至2-5cm，然后在粉碎的秸秆中喷洒含有所述比例秸秆发酵剂菌种的水溶液，以使秸秆发酵剂菌种能够均匀深入地渗透到秸秆内部。

本发明优选的方案中，步骤2)所述的水解温度控制在38℃。

本发明优选的方案中，步骤3)所述的发酵温度控制在48℃。

本发明优选的方案中，步骤4)所述生物质燃气净化提纯包括脱水、脱硫或脱碳中的任意一种或多种的组合。