水葫芦、小麦秸秆和水稻秸秆制沼气工艺的制作方法

文档序号:9838585阅读:678来源:国知局
水葫芦、小麦秸秆和水稻秸秆制沼气工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及沼气制备领域,具体涉及水萌芦、小麦秸杆和水稻秸杆制沼气工艺。
【背景技术】
[0002] 水萌芦正式名:凤眼蓝,也叫水浮莲。水萌芦茎叶悬垂于水上,蘖枝匍匐于水面。花 为多棱喇叭状,花色艳丽美观。水萌芦的繁殖能力极其旺盛,一旦有适合它生长的环境,它 便快速生长,并成为当地的优势物种,抑制或影响其他物种的生长,破坏生态多样性,极易 造成该地区生态恶化,物种单一。水萌芦的入侵会打破以至摧毁地区原来的平衡,而建立了 一个水萌芦占绝大多数的侵略性的平衡;这个平衡的建立不仅使该地区原有的平衡更加的 脆弱而且更为严重的是它破坏了生态的多样性,使一些物种在该地发生灭绝。
[0003] 水稻与小麦是我国的两个大面积种植的作物,小麦秸杆与水稻秸杆是小麦和水稻 成熟脱粒后剩余的茎叶部分。近年来,农民很少利用小麦秸杆与水稻秸杆作为炊事燃料来 使用,因为目前又并没有很有效的资源化综合利用方法,农民为抢收抢种只能将大部分的 小麦秸杆与水稻秸杆在田间直接焚烧。严重污染了环境,另外,也存在很大的安全隐患。
[0004] 日积月累,大面积的水萌芦、屡禁不止的秸杆燃烧必将给地区环境和水质带来严 重的污染。
[0005] -种水萌芦、小麦秸杆和水稻秸杆制沼气工艺,实现了对水萌芦、小麦秸杆和水稻 秸杆的资源化综合处理和利用。处理过程中无污水产生,无沼液消纳问题,发酵剩余物可制 成有机肥料,基本上实现零污染物排放。

【发明内容】

[0006] 本发明的目的是针对现有技术中的上述不足,提供一种水萌芦、小麦秸杆和水稻 秸杆制沼气工艺。
[0007] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0008] 水萌芦、小麦秸杆和水稻秸杆制沼气工艺,其特征在于:具体步骤如下:
[0009] (1)原料粉碎:将小麦秸杆和水稻秸杆分别粉碎成小段;然后将粉碎后的小麦秸杆 和水稻秸杆按质量比为1: (2-3)比例混合得到粉碎料备用;
[0010] ⑵湿发酵:将质量含水率为85-90 %水萌芦与酵母菌按质量比(50-100):1的比例 混合,在30-40 °C微氧环境下进行15-30h时间的湿发酵;
[0011] (3)混合:将步骤(1)得到的粉碎料与湿发酵产生的沼液、沼渣按比例一起进入混 合装置进行搅拌混合;其中沼液、沼渣的总质量与粉碎料的质量比为(2-3) :1;
[0012] (4)厌氧发酵:将步骤(3)搅拌好的物料放入密闭的沼气池,沼气池里维持20-40 °C,且沼气池的pH值控制在7-7.5,甲烷菌能够在产生在沼气池内,并对有机物进行分解以 产生甲烷能气体,甲烷菌生长繁殖最适宜的pH值约为7.0-7.5,超出此范围,厌氧消化的效 率就会降低,在合理的生长条件下,物料在沼气池中形成沼气;
[0013] (5)添加氮肥:在厌氧消化过程中担负废弃物发酵作用的细菌,还需要氮元素,将 步骤(3)搅拌好的物料放入密闭的沼气池后,同步在沼气池中添加一定量的氮肥,使得沼气 池内的碳氮比为(20-25) :1;
[0014] (6)沼气净化:将收集的沼气经净化后,存储于储气罐中。
[0015] 优选的,所述小麦秸杆和水稻秸杆分别粉碎成长度为l_6cm的小段。
[0016]优选的,所述步骤(4)的发酵周期25-50d。
[0017] 湿发酵按常规条件进行湿发酵。发酵产生的沼气从厌氧发酵池上方导出。将收集 的沼气经净化后,存储于储气罐中。
[0018] 有益效果:
[0019] 1、水萌芦与酵母菌便混合进行湿发酵后的沼液、沼渣再与秸杆混合料进行厌氧发 酵,保证了秸杆混合料厌氧发酵的接种物。
[0020] 2、在厌氧消化产生沼气过程中担负废弃物发酵作用的细菌,需要氮、磷和其他营 养物质,在沼气池中加入氮肥,使得碳氮比的含量C:N= (20-25): 1,能够保证所需细菌的良 好生长。
[0021] 3、将秸杆和水萌芦制成了沼气,有效的解决了秸杆与水萌芦对环境的污染问题, 其生产的沼气还可用于后续发电或作为发酵工艺的锅炉燃料气等,实现了"变废为宝"。
【具体实施方式】
[0022] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结 合具体实施例,进一步阐述本发明。
[0023] 实施例1
[0024] 水萌芦、小麦秸杆和水稻秸杆制沼气工艺,其特征在于:具体步骤如下:
[0025] (1)原料粉碎:将小麦秸杆和水稻秸杆分别粉碎成小段;然后将粉碎后的小麦秸杆 和水稻秸杆按质量比为1:2比例混合得到粉碎料备用;
[0026] (2)湿发酵:将质量含水率为85%水萌芦与酵母菌按质量比50:1的比例混合,在30 °(:微氧环境下进行15h时间的湿发酵;
[0027] (3)混合:将步骤(1)得到的粉碎料与湿发酵产生的沼液、沼渣按比例一起进入混 合装置进行搅拌混合;其中沼液、沼渣的总质量与粉碎料的质量比为2:1;
[0028] (4)厌氧发酵:将步骤(3)搅拌好的物料放入密闭的沼气池,沼气池里维持20 °C,且 沼气池的pH值控制在7,物料在沼气池中形成沼气;
[0029] (5)添加氮肥:将步骤(3)搅拌好的物料放入密闭的沼气池后,同步在沼气池中添 加一定量的氮肥,使得沼气池内的碳氮比为20:1;
[0030] (6)沼气净化:将收集的沼气经净化后,存储于储气罐中。
[0031] 优选的,所述小麦秸杆和水稻秸杆分别粉碎成长度为3cm的小段。
[0032]优选的,所述步骤(4)的发酵周期25d。
[0033]湿发酵按常规条件进行湿发酵。发酵产生的沼气从厌氧发酵池上方导出。将收集 的沼气经净化后,存储于储气罐中。
[0034] 实施例2
[0035]水萌芦、小麦秸杆和水稻秸杆制沼气工艺,其特征在于:具体步骤如下:
[0036] (1)原料粉碎:将小麦秸杆和水稻秸杆分别粉碎成小段;然后将粉碎后的小麦秸杆 和水稻秸杆按质量比为1:3比例混合得到粉碎料备用;
[0037] (2)湿发酵:将质量含水率为90%水萌芦与酵母菌按质量比100:1的比例混合,在 40 °C微氧环境下进行30h时间的湿发酵;
[0038] (3)混合:将步骤(1)得到的粉碎料与湿发酵产生的沼液、沼渣按比例一起进入混 合装置进行搅拌混合;其中沼液、沼渣的总质量与粉碎料的质量比为3:1;
[0039] (4)厌氧发酵:将步骤(3)搅拌好的物料放入密闭的沼气池,沼气池里维持40°C,且 沼气池的pH值控制在7.5,物料在沼气池中形成沼气;
[0040] (5)添加氮肥:将步骤(3)搅拌好的物料放入密闭的沼气池后,同步在沼气池中添 加一定量的氮肥,使得沼气池内的碳氮比为25:1;
[0041] (6)沼气净化:将收集的沼气经净化后,存储于储气罐中。
[0042] 优选的,所述小麦秸杆和水稻秸杆分别粉碎成长度为6cm的小段。
[0043]优选的,所述步骤(4)的发酵周期50d。
[0044] 湿发酵按常规条件进行湿发酵。发酵产生的沼气从厌氧发酵池上方导出。将收集 的沼气经净化后,存储于储气罐中。
[0045] 附表1各实例所产沼气检测项目百分比含量
[0046]
[0047]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该 了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原 理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进 都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界 定。
【主权项】
1. 水萌芦、小麦秸杆和水稻秸杆制沼气工艺,其特征在于:具体步骤如下: (1) 原料粉碎:将小麦秸杆和水稻秸杆分别粉碎成小段;然后将粉碎后的小麦秸杆和水 稻秸杆按质量比为1: (2-3)比例混合得到粉碎料备用; (2) 湿发酵:将质量含水率为85-90%水萌芦与酵母菌按质量比(50-100):1的比例混 合,在30-40 °C微氧环境下进行15-30h时间的湿发酵; (3) 混合:将步骤(1)得到的粉碎料与湿发酵产生的沼液、沼渣按比例一起进入混合装 置进行搅拌混合;其中沼液、沼渣的总质量与粉碎料的质量比为(2-3) :1; (4) 厌氧发酵:将步骤(3)搅拌好的物料放入密闭的沼气池,沼气池里维持20-40°C,且 沼气池的pH值控制在7-7.5,物料在沼气池中形成沼气; (5) 添加氮肥:将步骤(3)搅拌好的物料放入密闭的沼气池后,同步在沼气池中添加一 定量的氮肥,使得沼气池内的碳氮比为(20-25): 1; (6) 沼气净化:将收集的沼气经净化后,存储于储气罐中。2. 根据权利要求1所述的水萌芦、小麦秸杆和水稻秸杆制沼气工艺,其特征在于:所述 小麦猜杆和水稻猜杆分别粉碎成长度为1 _6cm的小段。3. 根据权利要求1所述的水萌芦、小麦秸杆和水稻秸杆制沼气工艺,其特征在于:所述 步骤(4)的发酵周期25-50d。
【专利摘要】本发明涉及沼气制备领域,具体涉及水葫芦、小麦秸秆和水稻秸秆制沼气工艺,其具体步骤如下:(1)原料粉碎;(2)湿发酵;(3)混合;(4)厌氧发酵;(5)添加氮肥;(6)沼气净化。所述小麦秸秆和水稻秸秆分别粉碎成长度为1-6cm的小段;所述的厌氧发酵的发酵周期25-50d。本发明能实现全反应过程无污水排放,且保证了秸秆混合料厌氧发酵的接种物,并有效的处理了众多对环境产生危害的水葫芦,实现了“变废为宝”。
【IPC分类】C12P5/02
【公开号】CN105603000
【申请号】CN201610055450
【发明人】许伟平
【申请人】安徽大地节能科技有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年1月26日
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