一种牛粪分离液与餐厨垃圾混合发酵制气方法
【技术领域】
[0001]本发明属于养殖粪污和餐厨垃圾资源化利用技术，主要涉及一种利用养牛粪污分离液和餐厨垃圾混合发酵制沼气的方法。
【背景技术】
[0002]目前，畜禽养殖粪污无害化处理是畜牧业发展过程中的一大难题。对于高含固率的养牛粪污，当前广泛采用的处理方法有好氧堆肥和厌氧发酵两种处理途径。好氧堆肥难于解决养殖污水的问题，厌氧发酵由于快速发酵成分和纤维成分发酵速度不一致，设备利用率差；餐厨垃圾采用厌氧发酵由于C/N低，容易引起发酵抑制，国内外有研宄用秸杆和餐厨垃圾混合厌氧发酵，同样存在餐厨垃圾发酵速度快而秸杆粉预处理困难、发酵效率慢的问题。也有研宄用牛粪与餐厨垃圾混合发酵方面研宄，但存在总固体浓度限制，只是做了简单的批次试验，对水力停留时间和系统效率没有系统描述。无法指导沼气工程运行。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是针对上述现有技术存在的问题，研宄提供一种利用牛粪固液分离后的分离液和餐厨垃圾混合进行中温厌氧发酵，解决单一原料厌氧发酵受抑制、容积产气率低，系统难于稳定运行或运行效率低的问题，为混合原料厌氧发酵提供参数依据。
[0004]本发明的目的是这样实现的，首先将牛粪尿利用螺旋挤压固液分离设备进行固液分离，筛网的分离间隙为Imm?1.2mm,分离后的固形物经过风干后可以做牛床垫料或成型燃料原料，分离后的液体总固体含量(TS质量百分数)为6%?8%，挥发性固体(VS质量百分数)为4%?6%，C/N为25?27 ;将餐厨垃圾经过除杂(去除木块、金属物、石块等异物)后粉碎，TS为20%?22%，VS为18%?20%，C/N为17?19 ;将牛粪污分离液和粉碎后的餐厨垃圾按照质量比7:3混合，TS在9%?11%之间，VS在7%?9%之间，C/N在23?25之间，既满足了厌氧发酵的条件要求，又可以提高进料负荷，混合好的发酵物料由泵送入到有接种物的厌氧发酵罐体中进行中温(35°C ±2°C)厌氧发酵，水力停留时间为25 d，VS甲烷产率达到230LCH4/kgVS。系统的容积产气率达到1.5m3沼气/(m3.d)以上。
[0005]本发明充分利用了牛粪分离液和餐厨垃圾厌氧发酵的优势互补特点，既由于降低黏度提高了厌氧发酵系统的有机负荷，又能够利用牛粪分离液中的纤维成分，在厌氧发酵过程中起到载体的作用，加速了微生物对可发酵物质的利用。牛粪分离固形物也充分利用，实现了有机废弃物资源化综合利用。
[0006]本项发明解决了规模化养牛粪污单一原料厌氧发酵速度慢、水力停留时间长、发酵系统容积利用率低的问题；同时解决单一餐厨垃圾C/N低抑制厌氧微生物代谢活性问题，使发酵体系稳定运行，也提升了简单的牛粪与餐厨垃圾混合黏度大、有机负荷低的问题。技术综合利用农业有机废弃物和生活有机垃圾生产清洁能源，具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0007]图1是一种牛粪分离液与餐厨垃圾混合发酵制气方法的流程框图。
牛粪尿通过泥浆泵输送至螺旋挤压固液分离机进行固液分离，分离间隙为I mm?1.2_，分离固形物经过干燥作为牛舍垫料或成型燃料原料；分离液总固体含量(TS质量百分数)为6%?8%，与经过收集、去除杂质、经过粉碎的餐厨垃圾混合，混合比按照质量百分比7:3混合搅拌均匀，进行全混合厌氧发酵生产沼气，水力停留时间为25天，容积产气率可以达到1.5m3沼气/ (m3.d)以上。
【具体实施方式】
[0008]下面对本发明实施方案进行详细描述。一种牛粪分离液与餐厨垃圾混合发酵制气方法，所述方法包括以下步骤:首先将牛粪尿通过泵输送到螺旋挤压固液分离设备进行固液分离，分离筛网间隙为Imm?1.2mm,分离后的固形物经过干燥后可以做牛舍垫料和成型燃料原料，分离液总固体含量(TS质量百分数)为6%?8%，用泵输送到搅拌池中，餐厨垃圾经过去杂、粉碎后TS为20%?22%，送入搅拌池，牛粪分离液与餐厨垃圾按照质量比7:3混合，TS在9%?11%之间，VS在7%?9%之间，C/N在23?25之间，用搅拌器搅拌均匀。用泵输送到有接种液的发酵罐体内进行全混合(CSTR)中温(35°C ±2°C)厌氧发酵，每天输送的量由厌氧发酵水力停留时间25d计算确定。VS甲烷产率达到230LCH4/kgVS。系统的容积产气率达到1.5m3沼气/(m3.d)以上。产生的沼气经过脱水、脱硫后作为清洁能源利用，产生的沼液经过无害化处理、检测达标后还田利用。
【主权项】
1.一种牛粪分离液与餐厨垃圾混合发酵制气方法，其特征在于所述方法包括以下步骤:将集约化养牛场的牛粪尿采用螺旋挤压固液分离设备分离，分离后的液体总固体含量(TS质量百分数)为6%?8%，将餐厨垃圾去杂粉碎，TS为20%?22%，将牛粪尿的分离液与去杂粉碎后的餐厨垃圾按照质量百分比7:3的比例混合，TS在9%?11%之间，按照水力停留时间为25d的进料量进入到有接种物的发酵罐体中进行中温(35°C ±2°C)全混合发酵，VS甲烷产率达到230LCH4/kgVS，系统的容积产气率达到1.5m3沼气/ (m3.d)以上；该种发酵方法具有发酵料液可发酵成分高，单位质量挥发性固体(VS)产甲烷的率高，能够实现综合处理有机废弃物，提高厌氧发酵系统设备利用率的优点。
【专利摘要】一种牛粪分离液与餐厨垃圾混合发酵制气方法属于养殖污染治理和有机生活垃圾综合利用技术；该方法包括以下步骤：将集约化养牛场的牛粪尿采用分离筛网间隙为1mm～1.2mm的螺旋挤压固液分离设备分离，分离固形物干燥后做垫料或成型燃料原料；将餐厨垃圾去杂粉碎，将牛粪尿的分离液与粉碎后的餐厨垃圾按照质量百分比7:3的比例混合，按照水力停留时间为25d的进料量进入到有接种物的发酵罐体中进行中温（35℃±2℃）全混合发酵，VS甲烷产率达到230LCH4/kgVS，系统的容积产气率达到1.5m3沼气/(m3.d)以上。该方法能够实现综合处理有机废弃物，提高厌氧发酵系统设备利用率的优点。
【IPC分类】C02F11-04, C12P5-02
【公开号】CN104846019
【申请号】CN201510132409
【发明人】关正军, 范金霞, 孙先丽, 杨一盈
【申请人】东北农业大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月25日