[发明专利]秸秆青贮生产沼气的方法

说明书

本发明涉及秸秆青贮生产沼气的方法；将刚收获的青秸秆破碎到10mm至30mm间的长度；将破碎后的秸秆与青贮添加剂混合；青贮添加剂为硝酸或乙酸或氨水溶液，添加剂溶液的质量浓度为2%‑10%，且添加剂溶质添加重量比例为秸秆重量的1/100‑1/1500。将上述混合物在厌氧条件下进行密闭保存30‑90天，得到青贮秸秆。本发明将通过添加一定量的添加剂对刚收获的青秸秆进行青贮，青贮过程能够减少环境中的微生物对糖类的利用，同时抑制秸秆自身的木质化过程，最大程度的保留青秸秆中游离糖的含量；青贮后的秸秆通过两步处理将其中大部分的有机质转移到液相，然后液体进行厌氧发酵产沼气，大大提高了厌氧发酵的效率和秸秆的利用率。

技术领域

本发明涉及一种秸秆青贮生产沼气的方法，属于农业固体废弃物 处理与资源化领域。

背景技术

农作物秸秆是最丰富的生物质资源，但目前利用率低，除一部分用于造纸、饲料外，大 部分被焚烧，不但造成资源浪费，还会对环境带来污染。利用秸秆生产沼气是秸秆资源化利 用的有效方法，然而秸秆结构复杂，在正常条件下很难被微生物高效利用。目前利用秸秆产 沼气多采用秸秆与畜禽粪便混合后进行厌氧发酵，但发酵效率低、秸秆利用率不高，且处理 的秸秆量有限。因此，开发高发酵效率，高秸秆消化率的方法是秸秆沼气化利用的关键。

液相发酵是厌氧发酵过程中最高效的发酵方式，如能通过一定的处理方法将秸秆中的有 机成本转化到液相中，采用液相发酵产沼气，则会大大提高发酵的效率。然而，干秸秆的成 分以木质纤维素为主，木质纤维素结构稳定，如将其溶解则会耗费巨大的能耗，造成运行成 分大幅度提高。研究发现，刚收获的青秸秆中可溶性组分要大大高于风干后的秸秆，但如不 加以保存，这些可溶性组分就会被微生物消耗或通过植物的生理作用转化为木质纤维素，造 成后续处理困难。然而，秸秆的收获期较短，要想保持其中的可溶性组分必须进行青贮，因 此，寻找适合于后续秸秆发酵的青贮方法是秸秆高效发酵产沼气的又一关键问题。

本发明通过对秸秆进行青贮，保证了青秸秆中的可溶性有机成分不被微生物利用或被转 化为木质纤维素，降低了后续处理的成本。并对青贮后的秸秆进行处理，将秸秆中大部分有 机成分转移到液相中，采用液相厌氧发酵的方式进行沼气生产，大大提高了发酵效率和秸秆 的利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种农作物秸秆的高效、低成本的沼气化生产技术，与其它技术相比具有发酵效率高、残渣量少的特点。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种秸秆青贮生产沼气的方法，其特征是至少由以下工序组成；

（1）将刚收获的青秸秆破碎到10mm至30mm间的长度；

（2）将破碎后的秸秆与青贮添加剂混合；青贮添加剂为硝酸或乙酸或氨水溶液，添加剂溶液的质量浓度为2%-10%，且添加剂溶质添加重量比例为秸秆重量的 1/100-1/1500。

（3）将上述混合物在厌氧条件下进行密闭保存30-90天，得到青贮秸秆。

一种青贮秸秆生产沼气的方法，其特征是至少由以下工序组成：

（1）将青贮秸秆与水按重量比1:5-1:20的比例进行混合，浸泡时间为2-8h，浸泡温度为室温；

（2）将浸泡后的秸秆进行固液分离；

（3）将工序（2）中分离得到的固体在添加催化剂的条件下进行水热反应；催化剂为硫酸或硝酸或盐酸或铁盐溶液的一种，所用酸溶液的重量浓度为0.5%-2%，所用铁 盐溶液的摩尔浓度为0.01mol/L-0.05mol/L，且催化剂溶质重量与秸秆的重量比为 1:200-1:25，反应温度为80-200℃，反应时间5-180min；

（4）将工序（3）中水热反应后得到的混合物进行固液分离；

（5）将工序（4）中得到的液体与工序（2）中得到的液体送入厌氧发酵罐进行沼气生 产。