一种高效畜禽粪污厌氧发酵方法与流程

本发明是关于厌氧发酵领域，特别是关于一种高效畜禽粪污厌氧发酵方法。
背景技术：
：进入90年代以来，我国畜禽养殖业得到迅速发展，在大部分城市郊区出现了一大批大、中型规模化畜禽养殖场，它们在为城乡人民的生活做出重要贡献的同时，也带来了畜禽粪便对环境的污染问题。随着人们环保意识的不断增强，畜禽公害已越来越受到普遍关注。畜禽养殖业对环境的主要危害有三点：一是水质污染，畜禽养殖场污水中含有大量的污染物质，其污水生化指标极高，据调查，2001年畜禽粪便中化学需氧量(cod)的排放量已达7118万t，远远超过工业废水和生活污水化学需氧量之和(1388.9万t)；二是空气污染，畜禽粪便产生大量恶臭气体，其中含有大量的氨、硫化物、甲烷等有毒有害成分，污染周围空气，严重影响空气质量和工作人员的身心健康；三是病菌传播，畜禽粪便污染物中含有大量的病原微生物、寄生虫卵以及孳生的蚊蝇，使环境中病原种类增多、菌量增大，出现病原菌和寄生虫的大量繁殖，造成人、畜传染病的蔓延。据测定，每毫升畜禽场污水中有83万个大肠杆菌、69万个肠球菌。公开于该
背景技术：
部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种高效畜禽粪污厌氧发酵方法，其能够克服现有技术的缺点。为实现上述目的，本发明提供了一种高效畜禽粪污厌氧发酵方法，其特征在于：高效畜禽粪污厌氧发酵方法包括如下步骤：提供足量的新鲜畜禽粪便；对新鲜畜禽粪便进行预处理；将预处理之后的畜禽粪便、厌氧发酵底物以及活性炭混合，得到混合物i；对混合物i进行细化处理，得到细化的混合物i；对细化的混合物i进行第一培养，得到混合物ii；在混合物ii中加入ph调节剂，得到混合物iii；对混合物iii进行第二培养，得到混合物iv；对混合物iv进行干燥，得到混合物v；对混合物v进行厌氧发酵。在一优选的实施方式中，对新鲜畜禽粪便进行预处理包括如下步骤：对新鲜畜禽粪便进行初级好氧发酵，其中，初级好氧发酵的条件为：发酵温度为40-50℃，发酵时间为10-15h；在初级发酵之后的畜禽粪便上均匀喷洒氢氧化钙悬浊液，使得初级发酵之后的畜禽粪便ph值为6.3-7.5，其中，氢氧化钙悬浊液的浓度为5-15wt%。在一优选的实施方式中，在混合物i中，以重量份计，预处理之后的畜禽粪便占100-150份，厌氧发酵底物占1-5份，活性炭占30-40份。在一优选的实施方式中，对混合物i进行细化处理具体为：对混合物i进行球磨，在球磨过程中，将球磨罐中通入低温氮气，球磨时间为30-60min，球磨机转速为1000-1500r/min，球料比为10:1-20:1。在一优选的实施方式中，对细化的混合物i进行第一培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为20-30℃，培养时间为5-10h。在一优选的实施方式中，在混合物ii中加入ph调节剂具体为：在混合物ii中加入石灰粉，使得混合物ii的ph值达到6.9-7.3。在一优选的实施方式中，对混合物iii进行第二培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为30-40℃，培养时间为1-3h。在一优选的实施方式中，对混合物iv进行干燥具体为：干燥气氛为真空气氛，干燥温度为70-80℃，干燥时间为3-8h。在一优选的实施方式中，对混合物v进行厌氧发酵具体为：发酵温度为30-40℃，发酵时间为100-200h。与现有技术相比，本发明具有如下优点：如前所述，畜禽粪便已经称为一大重要污染源，如果不能开发出一种有效的畜禽粪便处理方法，那么畜禽粪便将对环境造成极大的污染，并且成为传播疾病的疾病源。目前现有技术中处理畜禽粪便的方法大体可以分为好氧发酵方法以及厌氧发酵方法。现有技术中厌氧发酵方法存在的问题在于：对于反应条件要求过于严格。例如发酵温度、发酵气氛、发酵ph值等等都有严格的要求，对于一般的工厂来说，严格保证这些条件是不容易做到的，所以也就限制了这些方法的使用范围。其次，现有技术实际上并没有仅仅提出如何设计反应条件，但是没有提出如何有效控制反应条件不发生较大变动，这给实际生产带来了较大困扰。针对现有技术的问题，本发明提出了一种高效畜禽粪污厌氧发酵方法，本发明所设计的方法流程科学合理，按照本申请的流程进行发酵过程，可以避免流程中间重新补充物料、补充菌种的繁琐过程，同时由于本申请的独特设计，本发明的沼气产率更高，产气速度更快，产气更稳定。附图说明图1是根据本发明一实施方式的方法流程图。具体实施方式下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。图1是根据本发明一实施方式的方法流程图。如图所示，本发明的方法包括如下步骤：步骤101：提供足量的新鲜畜禽粪便；步骤102：对新鲜畜禽粪便进行预处理；步骤103：将预处理之后的畜禽粪便、厌氧发酵底物以及活性炭混合，得到混合物i；步骤104：对混合物i进行细化处理，得到细化的混合物i；步骤105：对细化的混合物i进行第一培养，得到混合物ii；步骤106：在混合物ii中加入ph调节剂，得到混合物iii；步骤107：对混合物iii进行第二培养，得到混合物iv；步骤108：对混合物iv进行干燥，得到混合物v；步骤109：对混合物v进行厌氧发酵。实施例1高效畜禽粪污厌氧发酵方法包括如下步骤：提供足量的新鲜畜禽粪便；对新鲜畜禽粪便进行预处理；将预处理之后的畜禽粪便、厌氧发酵底物以及活性炭混合，得到混合物i；对混合物i进行细化处理，得到细化的混合物i；对细化的混合物i进行第一培养，得到混合物ii；在混合物ii中加入ph调节剂，得到混合物iii；对混合物iii进行第二培养，得到混合物iv；对混合物iv进行干燥，得到混合物v；对混合物v进行厌氧发酵。对新鲜畜禽粪便进行预处理包括如下步骤：对新鲜畜禽粪便进行初级好氧发酵，其中，初级好氧发酵的条件为：发酵温度为40℃，发酵时间为10h；在初级发酵之后的畜禽粪便上均匀喷洒氢氧化钙悬浊液，使得初级发酵之后的畜禽粪便ph值为6.3，其中，氢氧化钙悬浊液的浓度为5wt%。在混合物i中，以重量份计，预处理之后的畜禽粪便占100份，厌氧发酵底物占1份，活性炭占30份。对混合物i进行细化处理具体为：对混合物i进行球磨，在球磨过程中，将球磨罐中通入低温氮气，球磨时间为30min，球磨机转速为1000r/min，球料比为10:1。对细化的混合物i进行第一培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为20℃，培养时间为5h。在混合物ii中加入ph调节剂具体为：在混合物ii中加入石灰粉，使得混合物ii的ph值达到6.9。对混合物iii进行第二培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为30℃，培养时间为1h。对混合物iv进行干燥具体为：干燥气氛为真空气氛，干燥温度为70℃，干燥时间为3h。对混合物v进行厌氧发酵具体为：发酵温度为30℃，发酵时间为100h。实施例2高效畜禽粪污厌氧发酵方法包括如下步骤：提供足量的新鲜畜禽粪便；对新鲜畜禽粪便进行预处理；将预处理之后的畜禽粪便、厌氧发酵底物以及活性炭混合，得到混合物i；对混合物i进行细化处理，得到细化的混合物i；对细化的混合物i进行第一培养，得到混合物ii；在混合物ii中加入ph调节剂，得到混合物iii；对混合物iii进行第二培养，得到混合物iv；对混合物iv进行干燥，得到混合物v；对混合物v进行厌氧发酵。对新鲜畜禽粪便进行预处理包括如下步骤：对新鲜畜禽粪便进行初级好氧发酵，其中，初级好氧发酵的条件为：发酵温度为50℃，发酵时间为15h；在初级发酵之后的畜禽粪便上均匀喷洒氢氧化钙悬浊液，使得初级发酵之后的畜禽粪便ph值为7.5，其中，氢氧化钙悬浊液的浓度15wt%。在混合物i中，以重量份计，预处理之后的畜禽粪便占150份，厌氧发酵底物占5份，活性炭占40份。对混合物i进行细化处理具体为：对混合物i进行球磨，在球磨过程中，将球磨罐中通入低温氮气，球磨时间为60min，球磨机转速为1500r/min，球料比为20:1。对细化的混合物i进行第一培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为30℃，培养时间为10h。在混合物ii中加入ph调节剂具体为：在混合物ii中加入石灰粉，使得混合物ii的ph值达到7.3。对混合物iii进行第二培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为40℃，培养时间为3h。对混合物iv进行干燥具体为：干燥气氛为真空气氛，干燥温度为80℃，干燥时间为8h。对混合物v进行厌氧发酵具体为：发酵温度为40℃，发酵时间为200h。实施例3高效畜禽粪污厌氧发酵方法包括如下步骤：提供足量的新鲜畜禽粪便；对新鲜畜禽粪便进行预处理；将预处理之后的畜禽粪便、厌氧发酵底物以及活性炭混合，得到混合物i；对混合物i进行细化处理，得到细化的混合物i；对细化的混合物i进行第一培养，得到混合物ii；在混合物ii中加入ph调节剂，得到混合物iii；对混合物iii进行第二培养，得到混合物iv；对混合物iv进行干燥，得到混合物v；对混合物v进行厌氧发酵。对新鲜畜禽粪便进行预处理包括如下步骤：对新鲜畜禽粪便进行初级好氧发酵，其中，初级好氧发酵的条件为：发酵温度为45℃，发酵时间为13h；在初级发酵之后的畜禽粪便上均匀喷洒氢氧化钙悬浊液，使得初级发酵之后的畜禽粪便ph值为7，其中，氢氧化钙悬浊液的浓度为10wt%。在混合物i中，以重量份计，预处理之后的畜禽粪便占120份，厌氧发酵底物占3份，活性炭占35份。对混合物i进行细化处理具体为：对混合物i进行球磨，在球磨过程中，将球磨罐中通入低温氮气，球磨时间为40min，球磨机转速为1200r/min，球料比为15:1。对细化的混合物i进行第一培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为25℃，培养时间为8h。在混合物ii中加入ph调节剂具体为：在混合物ii中加入石灰粉，使得混合物ii的ph值达到7.2。对混合物iii进行第二培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为35℃，培养时间为2h。对混合物iv进行干燥具体为：干燥气氛为真空气氛，干燥温度为75℃，干燥时间为5h。对混合物v进行厌氧发酵具体为：发酵温度为35℃，发酵时间为150h。实施例4高效畜禽粪污厌氧发酵方法包括如下步骤：提供足量的新鲜畜禽粪便；对新鲜畜禽粪便进行预处理；将预处理之后的畜禽粪便、厌氧发酵底物以及活性炭混合，得到混合物i；对混合物i进行细化处理，得到细化的混合物i；对细化的混合物i进行第一培养，得到混合物ii；在混合物ii中加入ph调节剂，得到混合物iii；对混合物iii进行第二培养，得到混合物iv；对混合物iv进行干燥，得到混合物v；对混合物v进行厌氧发酵。对新鲜畜禽粪便进行预处理包括如下步骤：对新鲜畜禽粪便进行初级好氧发酵，其中，初级好氧发酵的条件为：发酵温度为60℃，发酵时间为20h；在初级发酵之后的畜禽粪便上均匀喷洒氢氧化钙悬浊液，使得初级发酵之后的畜禽粪便ph值为8，其中，氢氧化钙悬浊液的浓度为10wt%。在混合物i中，以重量份计，预处理之后的畜禽粪便占120份，厌氧发酵底物占3份，活性炭占35份。对混合物i进行细化处理具体为：对混合物i进行球磨，在球磨过程中，将球磨罐中通入低温氮气，球磨时间为40min，球磨机转速为1200r/min，球料比为15:1。对细化的混合物i进行第一培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为25℃，培养时间为8h。在混合物ii中加入ph调节剂具体为：在混合物ii中加入石灰粉，使得混合物ii的ph值达到7.2。对混合物iii进行第二培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为35℃，培养时间为2h。对混合物iv进行干燥具体为：干燥气氛为真空气氛，干燥温度为75℃，干燥时间为5h。对混合物v进行厌氧发酵具体为：发酵温度为35℃，发酵时间为150h。实施例5高效畜禽粪污厌氧发酵方法包括如下步骤：提供足量的新鲜畜禽粪便；对新鲜畜禽粪便进行预处理；将预处理之后的畜禽粪便、厌氧发酵底物以及活性炭混合，得到混合物i；对混合物i进行细化处理，得到细化的混合物i；对细化的混合物i进行第一培养，得到混合物ii；在混合物ii中加入ph调节剂，得到混合物iii；对混合物iii进行第二培养，得到混合物iv；对混合物iv进行干燥，得到混合物v；对混合物v进行厌氧发酵。对新鲜畜禽粪便进行预处理包括如下步骤：对新鲜畜禽粪便进行初级好氧发酵，其中，初级好氧发酵的条件为：发酵温度为45℃，发酵时间为13h；在初级发酵之后的畜禽粪便上均匀喷洒氢氧化钙悬浊液，使得初级发酵之后的畜禽粪便ph值为7，其中，氢氧化钙悬浊液的浓度为20wt%。在混合物i中，以重量份计，预处理之后的畜禽粪便占200份，厌氧发酵底物占2份，活性炭占20份。对混合物i进行细化处理具体为：对混合物i进行球磨，在球磨过程中，将球磨罐中通入低温氮气，球磨时间为40min，球磨机转速为1200r/min，球料比为15:1。对细化的混合物i进行第一培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为25℃，培养时间为8h。在混合物ii中加入ph调节剂具体为：在混合物ii中加入石灰粉，使得混合物ii的ph值达到7.2。对混合物iii进行第二培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为35℃，培养时间为2h。对混合物iv进行干燥具体为：干燥气氛为真空气氛，干燥温度为75℃，干燥时间为5h。对混合物v进行厌氧发酵具体为：发酵温度为35℃，发酵时间为150h。实施例6高效畜禽粪污厌氧发酵方法包括如下步骤：提供足量的新鲜畜禽粪便；对新鲜畜禽粪便进行预处理；将预处理之后的畜禽粪便、厌氧发酵底物以及活性炭混合，得到混合物i；对混合物i进行细化处理，得到细化的混合物i；对细化的混合物i进行第一培养，得到混合物ii；在混合物ii中加入ph调节剂，得到混合物iii；对混合物iii进行第二培养，得到混合物iv；对混合物iv进行干燥，得到混合物v；对混合物v进行厌氧发酵。对新鲜畜禽粪便进行预处理包括如下步骤：对新鲜畜禽粪便进行初级好氧发酵，其中，初级好氧发酵的条件为：发酵温度为45℃，发酵时间为13h；在初级发酵之后的畜禽粪便上均匀喷洒氢氧化钙悬浊液，使得初级发酵之后的畜禽粪便ph值为7，其中，氢氧化钙悬浊液的浓度为10wt%。在混合物i中，以重量份计，预处理之后的畜禽粪便占120份，厌氧发酵底物占3份，活性炭占35份。对混合物i进行细化处理具体为：对混合物i进行球磨，在球磨过程中，将球磨罐中通入低温氮气，球磨时间为80min，球磨机转速为1700r/min，球料比为25:1。对细化的混合物i进行第一培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为35℃，培养时间为20h。在混合物ii中加入ph调节剂具体为：在混合物ii中加入石灰粉，使得混合物ii的ph值达到7.2。对混合物iii进行第二培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为35℃，培养时间为2h。对混合物iv进行干燥具体为：干燥气氛为真空气氛，干燥温度为75℃，干燥时间为5h。对混合物v进行厌氧发酵具体为：发酵温度为35℃，发酵时间为150h。实施例7高效畜禽粪污厌氧发酵方法包括如下步骤：提供足量的新鲜畜禽粪便；对新鲜畜禽粪便进行预处理；将预处理之后的畜禽粪便、厌氧发酵底物以及活性炭混合，得到混合物i；对混合物i进行细化处理，得到细化的混合物i；对细化的混合物i进行第一培养，得到混合物ii；在混合物ii中加入ph调节剂，得到混合物iii；对混合物iii进行第二培养，得到混合物iv；对混合物iv进行干燥，得到混合物v；对混合物v进行厌氧发酵。对新鲜畜禽粪便进行预处理包括如下步骤：对新鲜畜禽粪便进行初级好氧发酵，其中，初级好氧发酵的条件为：发酵温度为45℃，发酵时间为13h；在初级发酵之后的畜禽粪便上均匀喷洒氢氧化钙悬浊液，使得初级发酵之后的畜禽粪便ph值为7，其中，氢氧化钙悬浊液的浓度为10wt%。在混合物i中，以重量份计，预处理之后的畜禽粪便占120份，厌氧发酵底物占3份，活性炭占35份。对混合物i进行细化处理具体为：对混合物i进行球磨，在球磨过程中，将球磨罐中通入低温氮气，球磨时间为40min，球磨机转速为1200r/min，球料比为15:1。对细化的混合物i进行第一培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为25℃，培养时间为8h。在混合物ii中加入ph调节剂具体为：在混合物ii中加入石灰粉，使得混合物ii的ph值达到7.5。对混合物iii进行第二培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为45℃，培养时间为5h。对混合物iv进行干燥具体为：干燥气氛为真空气氛，干燥温度为75℃，干燥时间为5h。对混合物v进行厌氧发酵具体为：发酵温度为35℃，发酵时间为150h。实施例8高效畜禽粪污厌氧发酵方法包括如下步骤：提供足量的新鲜畜禽粪便；对新鲜畜禽粪便进行预处理；将预处理之后的畜禽粪便、厌氧发酵底物以及活性炭混合，得到混合物i；对混合物i进行细化处理，得到细化的混合物i；对细化的混合物i进行第一培养，得到混合物ii；在混合物ii中加入ph调节剂，得到混合物iii；对混合物iii进行第二培养，得到混合物iv；对混合物iv进行干燥，得到混合物v；对混合物v进行厌氧发酵。对新鲜畜禽粪便进行预处理包括如下步骤：对新鲜畜禽粪便进行初级好氧发酵，其中，初级好氧发酵的条件为：发酵温度为45℃，发酵时间为13h；在初级发酵之后的畜禽粪便上均匀喷洒氢氧化钙悬浊液，使得初级发酵之后的畜禽粪便ph值为7，其中，氢氧化钙悬浊液的浓度为10wt%。在混合物i中，以重量份计，预处理之后的畜禽粪便占120份，厌氧发酵底物占3份，活性炭占35份。对混合物i进行细化处理具体为：对混合物i进行球磨，在球磨过程中，将球磨罐中通入低温氮气，球磨时间为40min，球磨机转速为1200r/min，球料比为15:1。对细化的混合物i进行第一培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为25℃，培养时间为8h。在混合物ii中加入ph调节剂具体为：在混合物ii中加入石灰粉，使得混合物ii的ph值达到7.2。对混合物iii进行第二培养具体为：培养气氛为真空气氛，培养温度为35℃，培养时间为2h。对混合物iv进行干燥具体为：干燥气氛为真空气氛，干燥温度为85℃，干燥时间为10h。对混合物v进行厌氧发酵具体为：发酵温度为50℃，发酵时间为150h。测定实施例1-8的每日产沼气量，并计算每千克粪便产沼气量（单位均为立方米）。结果见表1。每日产沼气量每千克粪便产沼气量实施例16.970.158实施例27.050.167实施例37.230.168实施例44.920.101实施例55.010.098实施例64.870.087实施例74.690.079实施例84.980.091前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。当前第1页12