[发明专利]一种废弃生物质联产生物炭和甲烷的方法

说明书

本发明涉及废弃生物质无害化处理技术领域，尤其涉及一种废弃生物质联产生物炭和甲烷的方法。所述方法包括以下步骤：将废弃生物质依次进行热解处理和固气分离，得到生物炭和混合气体；将所述混合气体依次经过一级冷凝得到焦油，和二级冷凝得到木醋液；将所述木醋液和生物炭混合，进行厌氧发酵，得到甲烷。本发明提供的所述方法首先通过热解处理将废弃生物质中的致病菌杀死的同时，实现生物质的热解，实现了无害化的处理；通过生物炭强化对木醋液进行厌氧发酵处理，使整个过程没有废弃物的排放，基本实现碳资源的充分利用，缓解能源危机，减少大气污染，保护环境。

技术领域

本发明涉及废弃生物质无害化处理技术领域，尤其涉及一种废弃生物质联产生物炭和甲烷的方法。

背景技术

生物质热解是指在隔绝空气或供给少量空气的条件下，通过热化学转换，将生物质转变成为生物炭、液体和气体等低分子物质的过程。其中，木醋液是生物质热解工艺产生的主要副产物，其水分含量高达80％以上，主要成分为有机酸，还含有醇、酚、酮等多种有机物。尽管木醋液在各个领域中都有一定的应用，但现阶段木醋液还处于初级研究阶段，在农业上对木醋液的消纳量有限，实际大规模的用于生产中的情况还是很少。对于生物质热解产生的过剩木醋液的处理已然成为了热解炭化工艺的限制发展因素之一。因此，探索木醋液的高效处理技术特别是在资源化或能源化利用方面的技术尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废弃生物质联产生物炭和甲烷的方法，本发明将废弃生物质热解产生的木醋液经过生物炭强化厌氧发酵技术转化成甲烷，实现了生物质无害化处理的同时，还能实现碳资源的充分利用，缓解能源危机，减少大气污染，保护环境。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种废弃生物质联产生物炭和甲烷的方法，包括以下步骤：

将废弃生物质依次进行热解处理和固气分离，得到生物炭和混合气体；

将所述混合气体依次经过一级冷凝得到焦油，和二级冷凝得到木醋液；

将所述木醋液和所述生物炭混合，进行厌氧发酵，得到甲烷。

优选的，所述废弃生物质的来源包括木质纤维素生物质和/或粪便；

所述木质纤维素生物质为椰壳、花生壳、秸秆和木屑中的一种或几种。

优选的，所述热解处理的温度为400～700℃，所述热解处理的时间为0.5～3h。

优选的，升温至所述热解处理的温度的升温速率为10～1000℃/s。

优选的，所述一级冷凝的冷凝温度为100～110℃。

优选的，所述二级冷凝的冷凝温度为0～10℃。

优选的，所述木醋液和所述生物炭的质量比为1.5～2.5：1。

优选的，所述厌氧发酵的反应器是批式反应器或CSTR反应器，水力停留时间为2d～4d。

本发明提供了一种废弃生物质联产生物炭和甲烷的方法，包括以下步骤：将废弃生物质依次进行热解处理和固气分离，得到生物炭和混合气体；将所述混合气体依次经过一级冷凝得到焦油，和二级冷凝得到木醋液；将所述木醋液和生物炭混合，进行厌氧发酵，得到甲烷。本发明提供的方法首先通过热解处理将废弃生物质中的致病菌杀死的同时，实现生物质的热解，实现了无害化的处理；通过生物炭强化对木醋液进行厌氧发酵处理，使整个过程没有废弃物的排放，基本实现碳资源的充分利用，缓解能源危机，减少大气污染，保护环境。

附图说明

图1为本发明所述废弃生物质联产生物炭和甲烷的流程图。

具体实施方式