专利名称：一种低温沼气促进剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种低温沼气促进剂及其制备方法。
背景技术：
沼气生产过程是一个由多种微生物联合，交替作用的复杂生化过程，温度是影响沼气发酵的一个重要因素，沼气生产的适宜温度一般为25°C _45°C的中温范围，温度低于10°C时，沼气发酵细菌的正常生理活动受到严重抑制，产生的微量沼气无法应用。我国西北地区冬季严寒，并且持续时间长，春秋冬三季平均气温低于12°C，并且昼夜温差大，这一状况极大制约了沼气工程稳定高效运行，对沼气工程在该地区的推广应用造成很大影响。因此，开展规模化畜禽粪污低温发酵与增温保温关键技术研究与发明，组建适合我国严寒地区低温沼气发酵技术体系，实现低温下沼气工程运行稳定、产气高效和成本低廉，为我国寒冷地区沼气工程技术的推广应用提供技术支撑，变得尤为重要。
目前，通过保温、增温等工程措施实现中温或高温厌氧发酵是当前沼气工程稳定运行的最重要技术手段，尤其对解决严寒地区低温下沼气发酵速率下降、产气少的问题有较好效果。通过保温、增温技术虽然可实现严寒地区沼气工程的正常运行，但要相应增加一定的工程投资，同时增加了工程运行成本。因此如何在不增加保温、增温工程措施的基础上，研发基于沼气发酵菌群优化调控的低温沼气发酵技术对解决严寒地区沼气工程无法正常运行的技术难题具有重要的实际意义。
而沼气发酵过程是一个由多种微生物联合，交替作用的复杂生化过程，低温将直接影响沼气发酵微生物的生理活性，尤其是处于发酵链条末端的关键菌群产甲烷菌，导致产气效率急剧下降，因此如何在低温下激活沼气发酵微生物菌群的活性是解决低温下沼气高效生产的关键。基于上述情况，本研究从低温菌种驯化培育和化学促进剂研发两个角度出发，进行优化调控低温下沼气发酵微生物菌群的活性，以提高沼气发酵效率。发明内容
本发明的目的之一是提供一种低温沼气促进剂，能够用于各种规模的低温沼气发酵过程中实现沼气产量的提升；
本发明的目的之二是提供一种上述促进剂的制备方法。
一种低温沼气促 进剂，其特别之处在于，按质量份计组成为:Fe盐:Co盐:Ni盐:酵母粉=3:1-2:1-2:1-2。
其中Fe 盐为 FeCl2.4H20, Co 盐为 CoCl2.6H20, Ni 盐为 NiCl2.6H20。
其中酵母粉中粗蛋白质> 50%，粗纤维> 15%，粗灰分彡5%，水分彡10%。
其中酵母粉采用酵母浸粉。
其中酵母浸粉采用安琪酵母浸粉FM888。
一种上述低温沼气促进剂的制备方法，其特别之处在于，包括如下步骤:先将Fe盐、Co盐和Ni盐分别放入容器中，加蒸馏水制成饱和溶液，再加入酵母粉，搅拌混合均匀，即得低温沼气促进剂。
针对低温沼气发酵过程中存在的发酵细菌的生理活动受到严重抑制，产气少，增温保温技术投入大，管理难的问题，本发明开发了一种简单实用、成本低廉、增加产气量的低温沼气促进剂。本发明属于固体有机废弃物生物处理技术领域的一种利用微量元素和生长因子促进固体有机废弃物产沼气的促进剂，利用促进剂的离子溶出特性和生物活性去改善微生物生长环境，刺激微生物的活性，从而提高低温下沼气产量，最大限度的回收利用废弃物中的生物能源，使其在气温低于15°C的情况下，工程容积产气率都维持在0.3m3.HT3CT1以上，最高可达0.37m3.HT3CT1'即使最低气温开始在0°C附近，工程容积产气率依然稳定在0.25m3.HT3CT1以上；甲烷产气率一直维持在50%以上，最高58.9%。本发明的低温沼气促进剂中含有对甲烷菌有益的金属元素，其中金属元素中铁、钴、镍的质量百分含量达到0.25%.生长因子达到0.5%，可以为低温产甲烷菌群提供良好的营养环境，促进其菌群的快速生长，从而提闻广气效果。
本发明的优点是:成分简单、成本低廉、制备容易，使用方便快速，通过添加沼气发酵促进剂的措施，可实现解除低温抑制和高效产沼气的目的。还具有大大减少人力成本的优点，是一种能广泛应用于低温沼气发酵的促进剂，可满足各种规模的生产要求。
附图1为验证试验中低温沼气促进剂对沼气产气量的影响图。
具体实施方式
实施例1:
具体步骤包括制备低温促进剂和投加两个部分，按以下步骤进行:
一、按质量份数称取 3 份的 FeCl2.4H20、1 份的 CoCl2.6H20、1 份的 NiCl2.6H20 和 I份的酵母粉(本例中采用安琪酵母股份有限公司生产的安琪酵母浸粉FM888)；
二、将称取的FeCl2.4H2 0、CoCl2.6H20和NiCl2.6H20，分别放入容器中，加蒸馏水制成饱和溶液(常温下)，再加入步骤一称取的酵母粉，搅拌混合均匀，即得低温沼气促进剂；
三、在沼气发酵前进行低温菌种污泥驯化，然后按投加量0.3% (W/W)加入低温沼气促进剂，入池后搅拌均匀。观察产气效果。
通过以下试验验证本发明的效果:
试验条件:在宁夏灵农畜牧发展有限公司养猪场沼气工程中，在前期进行低温菌种污泥投加试验的基础上进行了化学促进剂和低温菌种污泥联合应用现场试验，投加条件见表1，试验从2011年11月I日开始，连续监测了 10天，试验结果见图1。
表I产沼气化学促进剂投加条件
权利要求
1.一种低温沼气促进剂，其特征在于，按质量份计组成为:Fe盐:Co盐:Ni盐:酵母粉=3:1-2:1-2:1-2 。
2.如权利要求1所述的一种低温沼气促进剂，其特征在于:其中Fe盐为FeCl2.4H20,Co 盐为 CoCl2.6H20, Ni 盐为 NiCl2.6H20。
3.如权利要求1所述的一种低温沼气促进剂，其特征在于:其中酵母粉中粗蛋白质彡50%，粗纤维彡15%，粗灰分彡5%，水分彡10%。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的一种低温沼气促进剂，其特征在于:其中酵母粉采用酵母浸粉。
5.如权利要求4所述的一种低温沼气促进剂，其特征在于:其中酵母浸粉采用安琪酵母浸粉FM888。
6.一种权利要求1所述的低温沼气促进剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:先将Fe盐、Co盐和Ni盐分别放入容器中，加蒸馏水制成饱和溶液，再加入酵母粉，搅拌混合均匀，即得低温沼气促进剂。
全文摘要
本发明涉及一种低温沼气促进剂及其制备方法。其特点是，按质量份计组成为Fe盐Co盐Ni盐酵母粉=3:1-2:1-2:1-2。本发明的优点是成分简单、成本低廉、制备容易，使用方便快速，通过添加沼气发酵促进剂的措施，可实现解除低温抑制和高效产沼气的目的。还具有大大减少人力成本的优点，是一种能广泛应用于低温沼气发酵的促进剂，可满足各种规模的生产要求。
文档编号C02F11/04GK103146759SQ20131007224
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月7日 优先权日2013年3月7日
发明者丁福贵, 张炳宏, 董亚萍, 张卫红, 刘亚琼 申请人:宁夏回族自治区环境监测中心站