专利名称：畜禽废弃物与农作物秸秆干发酵生产沼气的方法
技术领域：
本发明涉及一种畜禽粪便与农作物秸杆干发酵生产沼气及有机肥的方法，属于环境工程的固体废弃物处理以及沼气工程领域，主要用于规模化畜禽场固态粪便与农作物秸杆的综合利用。
背景技术：
干式厌氧发酵通常是指发酵液总固体浓度超过15%时的沼气发酵方式。与湿式厌氧发酵相比，干式厌氧发酵技术操作处理简单、节约用水、成本低、池容效率高，在获得沼气同时不会带来二次污染排放和处理问题，同时与湿发酵相比，干发酵肥料养分损失小，是一种很有前景的技术途径。我国拥有丰富的生物质能资源，主要包括农作物秸杆、禽畜粪便、生活垃圾等。2005年统计数据显示，中国农作物秸杆年产生量达7. 2亿t，畜禽粪便年产生量达20. I亿t(湿重)。秸杆干式厌氧发酵产沼气技术是未来能源农业的发展方向之 一。利用干式厌氧发酵技术将农业固体废弃物转化为沼气，进而用于燃烧供热或发电，对于获取新型能源和控制农村面源污染都有积极意义。
发明内容
本发明提供了畜禽粪便与农作物秸杆干发酵生产沼气及有机肥的方法，实现能源与物质循环利用的方法，旨在解决规模化畜禽养殖和农作物秸杆不再主要作为家用燃料已成为我国农村环境污染的主要来源，容易给生态环境造成巨大压力的问题，同时传统的畜禽粪便厌氧发酵生产沼气受季节影响大，沼液利用技术不够成熟，进出料麻烦，生产有机肥受气候影响大，臭味控制差，堆制时间长，对废弃物中的病原菌和虫卵等杀死不彻底，影响有机肥产品质量的问题。本发明实施例是这样实现的，一种畜禽粪便与农作物秸杆干发酵生产沼气及有机肥的方法，所述方法包括以下步骤步骤I、将农作物秸杆利用切草机切碎至适宜颗粒度，加入适量复合菌剂，堆怄5-7天待长出秸杆表面布满了白色菌丝秸杆变得更为疏松柔软后备用；步骤2、取50%正常生产的沼气池活性底泥与新鲜牛粪混匀，如果活性底泥不方便，也可以100%用新鲜牛粪，同时用步骤I制备的秸杆调节碳氮比25-30 1，用Ca(OH)2溶液调节PH至7左右，投入厌氧发酵池，混匀密闭后常温发酵，待产气正常后，按照I : I将上述混合物与待大量生产用发酵的畜禽粪便混匀，用步骤I制备的秸杆调节碳氮比25-30 1，用Ca(0H)2溶液调节PH至7左右，正常产气后，将发酵料作为首次接种物备用；步骤3、按照2 I将经过干湿分离或未干湿分离的新鲜或陈畜禽粪便均可和上述预处理的秸杆投入发酵池，加入一定数量步骤2经过驯化的活性发酵料发酵，用步骤I制备的秸杆调节碳氮比25-30 I，用Ca (OH) 2溶液调节PH至7左右；步骤4、收集发酵过程中产生的少量沼液，作为下次发酵接种物，发酵过程无废液排放；
步骤5、收集沼气用于生产、生活或者发电，同时利用沼气保障发酵池低温季节供暖，提高发酵效率；步骤6、沼渣部分用于二次发酵生产有机肥，部分作为接种物用于二次接种，对于无加热装置的发酵池在低温季节加大接种量可以减少VFA积累，预防酸中毒，能够提高产气速度，提高发酵效率。进一步，将农作物秸杆利用切草机切碎至2. Ocm左右，加入约5%复合菌剂(按照容积计算)，堆怄5-7天待长出秸杆表面布满了白色菌丝秸杆变得更为疏松柔软后备用；进一步，正常产气后，将发酵料作为首次接种物备用，第一次接种物的制备要求在温度在25°C以上。进一步，所述新鲜猪粪还可以具体根据生产者实际生产需要采用其他畜禽粪便代 替。进一步，所述发酵池底设有排水口，利用U型管原理收集发酵过程产生的沼液作为接种物。进一步，收集发酵过程中产生的少量沼液，约占发酵物料重2_3%，与投入物料的TS含量相关。进一步，收集的沼气浓度一般稳定在50-65%。本发明公开了一种利用畜禽废弃物与农作物秸杆生产沼气及有机肥的方法，将干物质浓度大于15%的固态畜禽粪便与经过预处理的农作物秸杆按照一定比例与经过驯化的活性污泥一起进入厌氧干发酵装置，发酵过程中产生的少量沼液回收重新作为接种物，发酵残余物经二次堆肥生产有机肥。本发明具有产气快，发酵效率高的优点，甲烷含量达到50-65%，能够满足日常燃具发电需要，生产的有机肥不产生氨毒害，病虫卵杀灭彻底，氮肥损失少。
图I是本发明实施例提供的畜禽粪便与农作物秸杆干发酵生产沼气及有机肥的方法的流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。图I示出了本发明实施例提供的畜禽粪便与农作物秸杆干发酵生产沼气及有机肥的方法的流程，该方法具体包括以下步骤I、将农作物秸杆利用切草机切碎至2. Ocm左右，加入约5%复合菌剂(按照容积计算)，堆怄5-7天待长出秸杆表面布满了白色菌丝秸杆变得更为疏松柔软后备用；2、取50%正常生产的沼气池活性底泥与新鲜牛粪混匀(如果活性底泥不方便，也可以100%用新鲜牛粪)，同时用步骤I制备的秸杆调节碳氮比25-30 1，用0&(0!1)2溶液调节PH至7左右，投入厌氧发酵池，混匀密闭后常温发酵，待产气正常后，按照I : I将上述混合物与待大量生产用发酵的畜禽粪便混匀，用步骤I制备的秸杆调节碳氮比25-30 1，用Ca(OH)2溶液调节PH至7左右，正常产气后，将发酵料作为首次接种物备用(第一次接种物的制备要求在温度在25°C以上)；3、按照2 I将经过干湿分离或未干湿分离的新鲜或陈畜禽粪便均可和上述预处理的秸杆投入发酵池，加入一定数量步骤2经过驯化的活性发酵料发酵(适当加大接种量有利于提高发酵效率，但是会缩短物料周转周期)用步骤I制备的秸杆调节碳氮比25-30 I，用Ca (OH) 2溶液调节PH至7左右；4、收集发酵过程中产生的少量沼液(约占发酵物料重2-3%，与投入物料的TS含量相关)，作为下次发酵接种物，发酵过程无废液排放。5、收集沼气(甲烧浓度一般稳定在50-65% )用于生产、生活或者发电，同时利用沼气保障发酵池低温季节供暖，提高发酵效率。6、沼渣部分用于二次发酵生产有机肥，部分作为接种物用于二次接种，对于无加热装置的发酵池在低温季节加大接种量可以减少VFA积累，预防酸中毒，能够提高产气速度，提高发酵效率。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种畜禽粪便与农作物秸杆干发酵生产沼气及有机肥的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤 步骤I、将农作物秸杆利用切草机切碎至适宜颗粒度，加入适量复合菌剂，堆怄5-7天待长出秸杆表面布满了白色菌丝秸杆变得更为疏松柔软后备用； 步骤2、取50%正常生产的沼气池活性底泥与新鲜牛粪混匀，如果活性底泥不方便，也可以100%用新鲜牛粪，同时用步骤I制备的秸杆调节碳氮比至25-30 1，用0&(0!1)2溶液调节PH至7左右，投入厌氧发酵池，混匀密闭后常温发酵，待产气正常后，按照I : I将上述混合物与待大量生产用发酵的畜禽粪便混匀，用步骤I制备的秸杆调节碳氮比25-30 1，用Ca(OH)2溶液调节PH至7左右，正常产气后，将发酵料作为首次接种物备用； 步骤3、按照2 I将经过干湿分离或未干湿分离的新鲜或陈畜禽粪便均可和上述预处理的秸杆投入发酵池，加入一定数量步骤2经过驯化的活性发酵料发酵，用步骤I制备的秸杆调节碳氮比25-30 I，用Ca (OH) 2溶液调节PH至7左右； 步骤4、收集发酵过程中产生的少量沼液，作为下次发酵接种物，发酵过程无废液排放； 步骤5、收集沼气用于生产、生活或者发电，同时利用沼气保障发酵池低温季节供暖，提高发酵效率； 步骤6、沼渣部分用于二次发酵生产有机肥，部分作为接种物用于二次接种，对于无加热装置的发酵池在低温季节加大接种量可以减少VFA积累，预防酸中毒，能够提高产气速度，提高发酵效率。
2.如权利要求I所述的畜禽粪便与农作物秸杆干发酵生产沼气及有机肥的方法，其特征在于，将农作物秸杆利用切草机切碎至2. Ocm左右，加入约5%复合菌剂(按照容积计算)，堆怄5-7天待长出秸杆表面布满了白色菌丝秸杆变得更为疏松柔软后备用。
3.如权利要求I所述的畜禽粪便与农作物秸杆干发酵生产沼气及有机肥的方法，其特征在于，正常产气后，将发酵料作为首次接种物备用，第一次接种物的制备要求在温度在25°C以上。
4.如权利要求I所述的畜禽粪便与农作物秸杆干发酵生产沼气及有机肥的方法，其特征在于，所述新鲜猪粪还可以具体根据生产者实际生产需要采用其他畜禽粪便代替。
5.如权利要求I所述的畜禽粪便与农作物秸杆干发酵生产沼气及有机肥的方法，其特征在于，所述发酵池底设有排水口，利用U型管原理收集发酵过程产生的沼液作为接种物。
6.如权利要求I所述的畜禽粪便与农作物秸杆干发酵生产沼气及有机肥的方法，其特征在于，收集发酵过程中产生的少量沼液，约占发酵物料重2-3%，与投入物料的TS含量相关。
7.如权利要求I所述的畜禽粪便与农作物秸杆干发酵生产沼气及有机肥的方法，其特征在于，收集的沼气甲烧浓度一般稳定在50-65%。
全文摘要
本发明公开了一种利用畜禽废弃物与农作物秸秆生产沼气及有机肥的方法，将干物质浓度大于15％的固态畜禽粪便与经过预处理的农作物秸秆按照一定比例与经过驯化的活性污泥一起进入厌氧干发酵装置，发酵过程中产生的少量沼液回收重新作为接种物，发酵残余物经二次堆肥生产有机肥。本发明具有产气快，发酵效率高的优点，甲烷含量达到50-65％，能够满足发电、日常燃具使用需要，生产的有机肥不产生氨毒害，病虫卵杀灭彻底，氮肥损失少。
文档编号C12P5/02GK102925494SQ20121047679
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者高建峰, 徐明芳, 丁瑞芬, 周杏凤, 李新奇, 陈雪明, 叶申柱, 严凤根 申请人:苏州市吴江区农业环境监测站