线。
[0020]图2为实施例2实施组与对照组累积产气量和甲烷含量的变化曲线。
[0021]图3为实施例3实施组与对照组累积产气量和甲烷含量的变化曲线。
【具体实施方式】
[0022]以下结合具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能理解为是对技术方案的限制。
[0023]本发明中涉及到的百分号“％”，若未特别说明，是指质量百分比；但溶液的百分t匕，除另有规定外，是指溶液10mL中含有溶质若干克；液体之间的百分比，是指在20°C时容量的比例。
[0024]实施例1:依以下步骤生产沼气
(1)水稻秸杆粉碎:将收割后的水稻秸杆通过人工方法切成3?5cm的小段；
(2)称取步骤(I)所得水稻秸杆94.6g (干重80g)投入到2L发酵罐中，其含水率用去离子水调节至20%，再浸没在4%的NaOH溶液中，混合均匀，密封放入25°C恒温生化培养箱内反应5天； (3)将步骤(2)所得预处理后的作物秸杆中添加凹凸棒土93.3g (干重80g)、牛粪136.3g (干重80g)，混合均匀，此时混合物料的初始碳氮比约20:1 ；
(4)向发酵罐中接种含水率为92.8%的老沼气池的沼液135g，此时接种物的加入量为混合物料干重的10% ;加水定容至2L，再将发酵罐中初始pH值调节至6.5 ；
(5)密封发酵罐，并连接储气装置后进行发酵产气，反应温度25±1°C，24h内即产生沼气，反应进行30天。
[0025]累积产气量和甲烷含量的变化曲线见图1，当日产气量明显下降，结束一轮反应进行下一轮投料与接种。
[0026]为了便于说明添加凹凸棒土对水稻秸杆与牛粪混合发酵产沼气的促进作用，同时还做了一组对照案例(即未添加凹凸棒土)，实施步骤与上述相同。
[0027]实施例2:依以下步骤生产沼气
(O小麦稻杆粉碎:将收割后的小麦稻杆通过机械方法切成3?5 cm的小段；
(2)称取步骤(I)所得小麦秸杆100.7g (干重80g)投入到2L发酵罐中，其含水率用去离子水调节至25%，再浸没在5%的NaOH溶液中，混合均匀，密封放入25°C恒温生化培养箱内反应6天；
(3)将步骤(2)所得预处理后的作物秸杆中添加凹凸棒土81.7g (干重70g)、猪粪119.3g (干重70g)，混合均匀，此时混合物料的初始碳氮比约25:1 ;
(4)向发酵罐中接种含水率95.2%的城市污水处理厂厌氧消化污泥198g，此时接种物的加入量为混合物料干重的15% ;加水定容至2L，再将发酵罐中初始pH值调节至7.0 ；
(5)密封发酵罐，并连接储气装置后进行发酵产气，反应温度30±1°C，24h内即产生沼气，反应进行35天。
[0028]累积产气量和甲烷含量的变化曲线见图2，当日产气量明显下降，结束一轮反应进行下一轮投料与接种。
[0029]为了便于说明添加凹凸棒土对小麦秸杆与猪粪混合发酵产沼气的促进作用，同时还做了一组对照案例(即未添加凹凸棒土)，实施步骤与上述相同。
[0030]实施例3:依以下步骤生产沼气
(1)玉米秸杆粉碎:将收割后的玉米秸杆通过秸杆搓揉粉碎机粉碎至20?50目；
(2)称取步骤(I)所得玉米秸杆102.6g (干重80g)投入到2L发酵罐中，其含水率用去离子水调节至30%，再浸没在6%的NaOH溶液中，混合均匀，密封放入25°C恒温生化培养箱内反应7天；
(3)将步骤(2)所得预处理后的作物秸杆中添加凹凸棒土70.0g (干重60g)、人粪102.2g (干重60g)，混合均匀，此时混合物料的初始碳氮比约30:1 ；
(4)向发酵罐中接种含水率93.1%的屠宰场污泥269g，此时接种物的加入量为混合物料干重的20% ;加水定容至2L，再将发酵罐中初始pH值调节至7.5 ；
(5)密封发酵罐，并连接储气装置后进行发酵产气，反应温度35±1°C，24h内即产生沼气，反应进行40天。
[0031]累积产气量和甲烷含量的变化曲线见图1，当日产气量明显下降，结束一轮反应进行下一轮投料与接种。
[0032]为了便于说明添加凹凸棒土对玉米秸杆与人粪混合发酵产沼气的促进作用，同时还做了一组对照案例(即未添加凹凸棒土 )，实施步骤与上述相同。
[0033]从图1、2、3看出，相较于对照组，通过添加一定量的凹凸棒土，三个实施案例中不同条件、不同配比下的作物秸杆与粪便的发酵沼气产量和甲烷含量都有较大幅度的提高。
[0034]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.凹凸棒土混合作物秸杆及粪便发酵生产沼气的方法，其特征是该沼气生产方法包括以下具体步骤: (O作物秸杆粉碎； (2)将步骤(I)所得粉碎之后的作物秸杆用质量百分比4%?6%的NaOH预处理； (3)在步骤(2)所得预处理后的作物秸杆中添加凹凸棒土及粪便，调整三者之间的比例，使混合物料的初始碳氮比在20?30:1之间； (4)将步骤(3)所得混合物料投入到消化装置中且搅拌均匀，接种得发酵料，接种物的加入量为混合物料干重的10%?20% ； (5)调节消化装置中初始pH值在6.5?7.5之间； (6)密封消化装置，并连接储气装置后进行发酵产气，反应温度为25?35°C，I?2天产生沼气，发酵周期30?40天。
2.根据权利要求1所述的凹凸棒土混合作物秸杆及粪便发酵生产沼气的方法，其特征是:所述作物秸杆是指水稻、小麦和玉米秸杆中的一种；粪便是指人粪、猪粪和牛粪中的一种。
3.根据权利要求1所述的凹凸棒土混合作物秸杆及粪便发酵生产沼气的方法，其特征是:步骤(I)中所述作物秸杆粉碎是将收割后的作物秸杆通过人工或机械方法切成3?5 cm的小段；或者用秸杆搓揉粉碎机粉碎至20?50目。
4.根据权利要求1所述的凹凸棒土混合作物秸杆及粪便发酵生产沼气的方法，其特征是:步骤(2)中预处理过程是先将粉碎后的作物秸杆的含水率用去离子水调节到质量百分比20%?30%，再浸没在质量浓度4%?6%的NaOH溶液中，混合均匀，密封放入25°C恒温生化培养箱内反应5?7天。
5.根据权利要求1所述的凹凸棒土混合作物秸杆及粪便发酵生产沼气的方法，其特征是:步骤(4)中所述消化装置为单相或固液两相厌氧反应器；接种物为老沼气池的沼液、城市生活污水处理厂的厌氧消化污泥和养殖场污泥中的一种。
6.根据权利要求1所述的凹凸棒土混合作物秸杆及粪便发酵生产沼气的方法，其特征是:步骤(5)所述调节发酵系统初始pH的酸为质量浓度10% H2SO4。
7.根据权利要求1所述的凹凸棒土混合作物秸杆及粪便发酵生产沼气的方法，其特征是:在步骤(6)的发酵末期，当发酵装置日产气量低于平均日产气量的30%时，反应结束，重新投料进行新一轮发酵。
【专利摘要】本发明公开了一种凹凸棒土混合作物秸秆及粪便发酵生产沼气的方法，将作物秸秆粉碎经质量百分比4%～6% NaOH预处理5～7天，然后将凹凸棒土、预处理后的作物秸秆及粪便三种原料混合投入到消化装置中接种发酵；其间调整初始碳氮比在20～30:1之间；接种物加入量为发酵物料干重的10%～20%；发酵初始pH值调节至6.5～7.5；厌氧发酵反应温度为25～35℃，1～2天产生沼气，发酵周期30～40天。本发明通过添加外源物凹凸棒土，提高以作物秸秆及粪便为原料发酵生产沼气与甲烷的效率，改变广大农村以作物秸秆为主要原料发酵导致产气量普遍不高的尴尬现状，提高作为农业废弃物的作物秸秆的附加值。
【IPC分类】C12P5-02, C02F11-04
【公开号】CN104593434
【申请号】CN201510029537
【发明人】戴本林, 徐继明, 熊鹏, 王新风, 周守勇, 邓媛方, 胡磊, 吴真, 徐宁
【申请人】淮阴师范学院
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月21日