[发明专利]用于生产沼气的方法

说明书

一种用于在厌氧消化室中由未处理的有机基质生产沼气的方法，其中，所述未处理的有机基质具有在20％至90％总固体范围内的干物质含量，其中，该方法包括以下步骤：预处理该未处理的有机基质，以形成具有在8％至19.9％总固体范围内的干物质含量的浆料，将所述浆料投入消化室；在消化室中消化所述浆料以生产沼气和沼渣，其中，在所述预处理步骤中，使用稀释流体和来自所述消化室的液体沼渣的混合物来稀释该未处理的有机基质。

技术领域

本文涉及通过向工艺中添加液体沼渣来生产沼气的方法。

背景技术

当生产沼气时，可能使用数种不同的基质，比如屠宰场废物、家庭收集的食物废物、和工业废料。瑞典的国家目标是从家庭收集食物废物并且以生物方法处理该材料以利用营养物和作为沼气的能量。实际上，这意味着食物废物必须厌氧消化以产生沼气，并且沼渣用作生物肥料以使氮和磷回归农地。因此，沼气生产工艺闭合了这些营养物的生物循环。

与主要来自家庭的食物或有机废物相关的一个问题是其可能还含有不同类型的杂质，比如塑料、金属、玻璃和织物。这些杂质(包括用于收集和容纳有机废物的塑料袋或容器)必须在废弃物能被消化前除去。这通过废物的预处理来进行，通常以几个步骤来进行，之后获得所谓的浆料，其形成用于消化工艺的基础材料。在容器或袋子中的食物或有机废物通常具有约30％-35％的干物质含量(即65％-70％是水)。在处理有机废物后，浆料通常具有约8％-19.9％的干物质含量(即约80.1％-92％是水)，这意味着不同类型的流体/液体已经被加入废物中。添加流体以获得液体浆料从而得到能被容易地泵送通过系统的浆料，因为如果不添加液体，粘度将不合理地高，这使得用于巴氏灭菌步骤和随后的消化室的泵送和热交换困难。此外，不添加液体，杂质的分离困难，不能同时除去有机物质。按照惯例，由水(主要是淡水/自来水)和不同类型的稀释的液体，如例如来自乳品工业的洗涤水、乳、或其他此类流体组成的稀释流体被用于该过程。

然而，将稀释液体混合入食物废物增加了生物肥料的量，但不增加营养物(比如磷和氮)的实际量。这意味着在该过程中发生营养物的浓度的损失。生物肥料由封闭的卡车运输给农民，并且稀释因此导致在水和运输方面增加成本，并且当然给环境造成负担。而且，在消化室中的停留时间(即材料在该室中的时间)缩短并且这导致浆料被消化的时间减少。因此，需要减少对环境的影响、增加在消化室中的停留时间、并且增加生物肥料中营养物的浓度。

在预处理中还存在其他施用，比如基质的混合，这要求液体(比如水或其他液体)。为了消化产品，比如酒糟、脂肪、牧草青贮、饲料或其他有机物，可能需要用液体稀释以便获得可泵送的浆料。稀释液体的粘度越低，需要的液体越少。不赞成添加许多水，因为它会稀释生物肥料并且缩短在消化器中的水力停留时间。

此外，在一些情况下，需要从基质如被处理的食物废物(浆料)或其他可泵送废物中除去粗砂和砂砾(重的惰性颗粒)。从基质中除去惰性颗粒的最常用的方法是使用水力旋流器，其放大重颗粒的重力，重颗粒随后能与有机废物分离。该方法的主要缺点是旋流器需要水来工作。这既费用大又由于稀释而对于生物肥料的品质不利。此外，它缩短了基质在即将来临的消化器中的停留时间。

发明内容

本披露内容的目的是提供用于生产沼气和生物肥料的改进的方法、以及用于稀释在沼气的生产中使用的基质材料的添加剂。

本发明是由所附独立权利要求限定的。在所附从属权利要求以及以下描述和附图中阐述了实施方案。

根据第一方面，提供了在厌氧消化室中由未处理的有机基质生产沼气的方法，其中所述未处理的有机基质具有在20％至90％总固体范围内的干物质含量，其中该方法包括以下步骤：

预处理该未处理的有机基质，以便形成具有在8％至19.9％总固体范围内的干物质含量的浆料，

将所述浆料投入消化室；