專利名稱：以蔬菜廢棄物為原料發(fā)酵制備沼氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種能源技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體的說，涉及的是一種以蔬菜 廢棄物為原料發(fā)酵制備沼氣的方法。
技術(shù)背景隨著我國農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和城鎮(zhèn)居民生活水平的不斷提高，蔬菜作物的 種植在農(nóng)業(yè)中所占的比重越來越大，但大量質(zhì)量不佳的蔬菜和凈菜加工處理時(shí)產(chǎn) 生的葉、根、莖和果實(shí)等都會最終成為固體廢棄物，造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。 蔬菜廢棄物的總固體含量為8% 19%，揮發(fā)固體的含量占總固體的80%以上， 其生物質(zhì)類型主要為75%的糖類和半纖維素，9%的纖維素及5%的木質(zhì)素，其中 糖類包括單糖、雙糖、多糖(如淀粉)等。和城市生活垃圾以及農(nóng)業(yè)廢棄物相比， 蔬菜廢棄物具有高含水量(>80%)、高揮發(fā)性固體含量(>95%)和高生物降 解性。正常種植的蔬菜廢棄物除了部分發(fā)生病蟲害的蔬菜組織外，不含有其他的 有毒有害物質(zhì)。另外，蔬菜廢棄物的產(chǎn)生地主要集中在蔬菜種植田地中和蔬菜加 工交易場所，不易和生活垃圾等混合，可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)收集處理。如果將蔬菜廢棄 物簡單按照一般生活垃圾的方式進(jìn)行處理，不僅成本高，而且在某種程度上是資 源浪費(fèi)。目前，處理蔬菜廢棄物的主要措施為好氧堆肥處理，是將要堆腐的蔬菜廢棄 物與填充料混合，在合適的水分、通氣條件下使微生物繁殖并降解有機(jī)質(zhì)，從而 產(chǎn)生高溫，殺死其中的病原菌及雜草種子，使蔬菜廢棄物達(dá)到穩(wěn)定化。但是由于 純蔬菜廢棄物含水率過高，必須添加膨松性的填充物質(zhì)調(diào)節(jié)含水率，造成成本升 高，處理效率降低；由于蔬菜廢棄物的有機(jī)物含量高，好氧處理需要大量的動力 消耗，且堆肥產(chǎn)品體積較大，運(yùn)輸成本較高，堆肥效益較差，影響了堆肥處理的 經(jīng)濟(jì)性。厭氧消化處理，指在厭氧微生物作用下，有控制地使廢棄物中可生物降解的 部分趨向穩(wěn)定的生物化學(xué)過程，它的最大優(yōu)點(diǎn)是可以回收沼氣能源，而且消化后
產(chǎn)生的殘?jiān)鼣?shù)量較少，其后續(xù)處理及運(yùn)輸所需的成本也相對較低，經(jīng)過簡單處理可作為優(yōu)質(zhì)的肥料和土壤改良劑。對于蔬菜廢棄物來說，由于高含水率這一特點(diǎn)， 己經(jīng)符合一般厭氧處理的固體含量(10%左右)。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)枮?00510044166.4，名稱為以城市生活有機(jī)廢棄物生產(chǎn)沼氣的工藝技術(shù)，該專利自述為將飯店和食堂產(chǎn)生的泔腳、菜市場和食品加工廠產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物以及居民生活區(qū)的人糞便、城市郊區(qū)的植物秸稈作為有機(jī)廢棄物集中收集，進(jìn)行分揀、粉碎、殺菌消毒、酸化調(diào)節(jié)、厭氧發(fā)酵和脫硫，從而制取沼氣。該技術(shù)不足在于發(fā)酵原料成分比較復(fù)雜，沒有經(jīng)過有效的預(yù)處理，不能保證沼氣發(fā)酵所需的原料碳氮比，進(jìn)行順利的產(chǎn)沼氣。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以蔬菜廢棄物為原料發(fā)酵 制備沼氣的方法，使其能夠針對蔬菜廢棄物的特殊性質(zhì)以更低廉的成本來解決蔬 菜廢棄物污染，提高蔬菜廢棄物資源經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和改善生態(tài)環(huán)境。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括以下步驟(1) 對原料蔬菜廢棄物進(jìn)行分揀預(yù)處理；(2) 控制步驟(1)所得的預(yù)處理蔬菜廢棄物的碳氮比為20: 1 30: 1;(3) 將步驟(2)所得的預(yù)處理蔬菜廢棄物投入到發(fā)酵裝置中，并加入接種 物進(jìn)行接種，混合，得到發(fā)酵原料，接種物的加入量占全部反應(yīng)物料質(zhì)量的比率為20% 50%;(4) 向步驟(3)中的發(fā)酵原料中加水和炭粉進(jìn)行發(fā)酵；(5) 控制步驟(4)中的發(fā)酵液的初始pH值在6.5 7.5，不足時(shí)可添加堿 類物質(zhì)調(diào)節(jié)；(6) 封閉發(fā)酵裝置，置于恒溫水浴中，控制反應(yīng)溫度在30 45'C，攪拌， 振蕩，進(jìn)行完全混合一階濕式發(fā)酵反應(yīng)產(chǎn)氣，經(jīng)過1 2天產(chǎn)生沼氣，即目標(biāo)產(chǎn) 品；發(fā)酵20 30天，蔬菜廢棄物中的可厭氧生物降解的有機(jī)物質(zhì)基本被微生物 的作用轉(zhuǎn)化為沼氣，當(dāng)發(fā)酵裝置每日反應(yīng)產(chǎn)氣量大幅度降低時(shí)，反應(yīng)即可結(jié)束， 進(jìn)行新一輪發(fā)酵；(7) 采用排水法收集氣體。 步驟(1)中，所述的分揀預(yù)處理，是指將采集的蔬菜廢棄物進(jìn)行簡單的 分揀；把經(jīng)過分揀的蔬菜廢棄物水洗一次后，先切碎再用組織搗碎機(jī)粉碎為均勻 的顆粒，粒徑均勻在1 2cm左右，然后將其研磨。步驟(2)中，由于蔬菜廢棄物的碳氮比一般約為25: 1，因此不需要另加N 源；某些蔬菜廢棄物的碳氮比不在20: 1 30: 1范圍內(nèi)的可添加一定比例的含N 元素物質(zhì)混合，所述含N元素物質(zhì)為發(fā)酵液總量O. 03% 0. 10%的尿素、0. 10% 0. 30%的碳酸氫銨或畜禽糞便等一種至多種。步驟(3)中，所述接種物為正常產(chǎn)氣沼氣池的底物(沼渣、沼液)。步驟(4)中，所述加水，其加入量確定方法為設(shè)所需發(fā)酵液濃度用「表 示，范圍為5% 10%左右。接種物濃度用U表示，范圍從20% 50%。要配置 發(fā)酵液的總質(zhì)量用Z表示，要加的原料質(zhì)量用Z表示，要加的接種物的質(zhì)量用/ 表示，要加的水的質(zhì)量用#表示。先根據(jù)r^ZxU，計(jì)算得所需接種物的質(zhì)量。根據(jù)方程rs豬糞xx+rs辭巾物x;r-rxz ，求出j。然后用發(fā)酵液的總質(zhì)量z，減去物料質(zhì)量j和接種物質(zhì)量k就得到了所要加的水的質(zhì)量# 。步驟(4)中，所述的炭粉是作為一種添加劑，用來提高產(chǎn)氣速率，其所需 加炭粉的質(zhì)量按1000g發(fā)酵液加lg炭粉來計(jì)算。步驟(5)中，所述的堿類物質(zhì)為NaOH、 NaHC03或NaC03等一種或多種。 步驟(6)中，所述攪拌，振蕩，是指每天攪拌2次，每次半小時(shí)，振蕩 速度為70次/分鐘。步驟(6)中，所述完全混合一階濕式發(fā)酵，即將原料與接種物直接混合投 加到發(fā)酵裝置中，接種物的投加量不少于原料料液總質(zhì)量的20%。反應(yīng)開始后， 定期通過外動力，比如水浴恒溫震蕩器等，對厭氧發(fā)酵反應(yīng)物進(jìn)行攪拌，可使微 生物與原料充分接觸，以提高反應(yīng)效率；同時(shí)打破分層現(xiàn)象，防止沉渣沉淀，保持溫度均一，促進(jìn)氣液分離等。反應(yīng)結(jié)束后，須要全部清空反應(yīng)器內(nèi)的殘?jiān)M(jìn) 行新一輪投料接種。優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)效率高，發(fā)酵周期短，可以提高產(chǎn)氣量；反應(yīng)裝 置的設(shè)計(jì)和控制簡單，可處理污染程度高的廢棄物，并且投資少，比較適合發(fā)展 中國家利用蔬菜廢棄物生產(chǎn)沼氣。步驟(6)中，當(dāng)發(fā)酵裝置每日反應(yīng)氣量大幅度降低時(shí)，即日產(chǎn)氣量低于平 均日產(chǎn)氣量的5%，停止厭氧發(fā)酵反應(yīng)，進(jìn)行重新投料開始新一輪反應(yīng)。
步驟(7)中，采用排水法收集氣體，即發(fā)酵原料在發(fā)酵裝置內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā) 酵產(chǎn)生的沼氣通過導(dǎo)氣管輸入裝有飽和食鹽水的密閉集氣裝置中。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明充分實(shí)現(xiàn)了蔬菜廢棄物的資源化、減量化和無害化的 利用，將構(gòu)成環(huán)境污染的蔬菜廢棄物轉(zhuǎn)化成為生物質(zhì)能源資源，經(jīng)過厭氧發(fā)酵獲 得可燃的清潔能源沼氣和優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，其工藝簡單，操作簡便，不僅改善了 環(huán)境而且實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所用蔬菜廢棄物經(jīng)過 預(yù)處理，破壞了蔬菜廢棄物的內(nèi)部組織，加速了纖維素的降解，提高了蔬菜廢棄 物對細(xì)菌和酶分解的敏感性，提高了產(chǎn)氣效果，縮短了產(chǎn)氣周期，且發(fā)酵啟動快， 1 2天即可產(chǎn)沼氣，約在10天左右就可以得到最高甲垸含量。與傳統(tǒng)的好氧堆肥的處理方法相比，厭氧消化過程不需要氧氣，并且厭氧處理中1000kgC0D轉(zhuǎn)化 成的甲烷相當(dāng)于12X 106KJ熱能，降低了好氧過程的動力消耗因而使用成本降低。
具體實(shí)施方式
下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限 于下述的實(shí)施例。本實(shí)施例中，所采用發(fā)酵裝置主要由水浴恒溫震蕩器、發(fā)酵瓶、集氣瓶、集水瓶等部分組成。采用1000ml的透明玻璃三角瓶作為發(fā)酵瓶，發(fā)酵瓶用適當(dāng)大 小的橡膠塞封口，在橡膠塞上鉆出取樣孔和輸氣孔。集氣瓶用500ml的三角瓶， 同樣以橡膠塞封口，其上的橡膠塞鉆出進(jìn)氣孔和導(dǎo)水孔。集水瓶為500ml普通的 玻璃瓶。在這些孔上插入玻璃管作為連接口，然后用小8腿的硅膠管連接管路， 并用凡士林密封。采用江蘇省金壇市金城國盛實(shí)驗(yàn)儀器廠生產(chǎn)的WHY-2型水浴恒溫震蕩器進(jìn) 行攪拌，該水浴恒溫震蕩器可用來控制厭氧發(fā)酵發(fā)應(yīng)的溫度和振蕩頻率。實(shí)施例中氣體收集為取一 500ml的三角瓶作為集氣瓶，向內(nèi)注滿飽和食鹽 水，以橡膠塞封口，其上的橡膠塞鉆出進(jìn)氣孔和導(dǎo)水孔。集水瓶為500ml普通的 玻璃瓶。用硅膠管將進(jìn)氣孔和發(fā)酵瓶的輸氣孔相連，導(dǎo)水孔的玻璃管套上橡膠管 伸入到集水瓶中，每日定時(shí)通過測定集水瓶中食鹽水體積得到日產(chǎn)氣量。實(shí)施例1 (1) 原料蔬菜廢棄物的分揀預(yù)處理將采集的甘藍(lán)菜葉廢棄物進(jìn)行簡單的 分揀；把經(jīng)過分揀的甘藍(lán)菜葉廢棄物水洗一次后，先切碎再用組織搗碎機(jī)粉碎為 均勻的顆粒，粒徑均勻在1 2cm左右，然后將其^f磨。測得甘藍(lán)菜葉廢棄物的 C/N為22.35。(2) 將步驟(1)所得的預(yù)處理甘藍(lán)菜葉廢棄物667kg投入到實(shí)驗(yàn)室自行設(shè) 計(jì)的發(fā)酵裝置中，并加入接種物含水量為92.488%的正常產(chǎn)氣沼氣池的底物 133kg進(jìn)行接種，混合，得到發(fā)酵原料，接種物的加入量(指接種污泥占全部反 應(yīng)物料質(zhì)量的比率)為20%，加入200ml的水控制發(fā)酵液的總固體含量為10%， 然后加入lg炭粉進(jìn)行發(fā)酵反應(yīng)產(chǎn)氣。(3) 向發(fā)酵液中添加NaOH調(diào)節(jié)其初始pH值在6. 5 7. 5。(4) 封閉發(fā)酵裝置，置于恒溫水浴中，控制反應(yīng)溫度在35'C,每天攪拌2 次，每次半小時(shí)，振蕩速度為70次/分鐘，進(jìn)行完全混合一階濕式發(fā)酵產(chǎn)氣。反 應(yīng)第2天即開始產(chǎn)氣，反應(yīng)進(jìn)行了20天，每日反應(yīng)氣量大幅度降低時(shí)，即日產(chǎn) 氣量低于平均日產(chǎn)氣量的5%，停止厭氧發(fā)酵反應(yīng)，結(jié)束一輪反應(yīng)進(jìn)行另一輪投 料和接種。(5) 氣體的收集采用排水法，即發(fā)酵原料在發(fā)酵瓶內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的 沼氣通過導(dǎo)氣管輸入裝有飽和食鹽水的密閉集氣裝置中，每日定時(shí)用250ml的量 筒測定集水瓶中食鹽水體積得到日產(chǎn)氣量。每5天在取氣口用氣體采樣袋收集氣 體樣品，用氣相色譜測氣體的成分。結(jié)果如下20天內(nèi)的總產(chǎn)氣量為4842.47ml,平均日產(chǎn)氣量為242.12ml， CH4最高含量為16.9%。實(shí)施例2(1) 原料蔬菜廢棄物的分揀將采集的甘藍(lán)菜葉廢棄物進(jìn)行簡單的分揀； 把經(jīng)過分揀的甘藍(lán)菜葉廢棄物水洗一次后，先切碎再用組織搗碎機(jī)粉碎為均勻的 顆粒，粒徑均勻在1 2cm左右，然后將其研磨。測得甘藍(lán)菜葉廢棄物的C/N為 22. 35。(2) 將步驟(1)所得的預(yù)處理甘藍(lán)菜葉廢棄物615kg投入到實(shí)驗(yàn)室自行設(shè) 計(jì)的發(fā)酵裝置中，并加入接種物含水量為92.488%的正常產(chǎn)氣沼氣池的底物 184kg進(jìn)行接種，混合，得到發(fā)酵原料，接種物的加入量(指接種污泥占全部反 應(yīng)物料質(zhì)量的比率)為30%，加入200ml的水控制發(fā)酵液的總固體含量為10%， 然后加入lg炭粉進(jìn)行發(fā)酵反應(yīng)產(chǎn)氣。(3) 向發(fā)酵液中添加NaOH和NaHC03調(diào)節(jié)其初始pH值在6. 5 7. 5。(4) 封閉發(fā)酵裝置，置于恒溫水浴中，控制反應(yīng)溫度在35匸，每天攪拌2 次，每次半小時(shí)，振蕩速度為70次/分鐘，進(jìn)行完全混合一階濕式發(fā)酵產(chǎn)氣。反 應(yīng)第2天即開始產(chǎn)氣，反應(yīng)進(jìn)行了20天，每日反應(yīng)氣量大幅度降低時(shí)，即日產(chǎn) 氣量低于平均日產(chǎn)氣量的5%，停止厭氧發(fā)酵反應(yīng)，結(jié)束一輪反應(yīng)進(jìn)行另一輪投 料和接種。(5) 氣體的收集采用排水法，即發(fā)酵原料在發(fā)酵瓶內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的 沼氣通過導(dǎo)氣管輸入裝有飽和食鹽水的密閉集氣裝置中，每日定時(shí)用250ml的量 筒測定集水瓶中食鹽水體積得到日產(chǎn)氣量。每5天在取氣口用氣體采樣袋收集氣體樣品，用氣相色譜測氣體的成分。結(jié)果如下20天內(nèi)的總產(chǎn)氣量為7790.81 ml，平均日產(chǎn)氣量為389. 54ml， CH4最高含量為42.814%。實(shí)施例3(1) 原料蔬菜廢棄物的預(yù)處理將采集的甘藍(lán)菜葉廢棄物進(jìn)行簡單的分揀； 把經(jīng)過分揀的甘藍(lán)菜葉廢棄物水洗一次后，先切碎再用組織搗碎機(jī)粉碎為均勻的 顆粒，粒徑均勻在l 2cm左右，然后將其研磨。測得甘藍(lán)菜葉廢棄物的C/N為 22. 35。(2) 將步驟(1)所得的預(yù)處理甘藍(lán)菜葉廢棄物533kg投入到實(shí)驗(yàn)室自行設(shè) 計(jì)的發(fā)酵裝置中，并加入接種物含水量為92.488%的正常產(chǎn)氣沼氣池的底物 266kg進(jìn)行接種，混合，得到發(fā)酵原料，接種物的加入量(指接種污泥占全部反 應(yīng)物料質(zhì)量的比率)為50%，加入200ml的水控制發(fā)酵液的總固體含量為10%， 然后加入lg炭粉進(jìn)行發(fā)酵反應(yīng)產(chǎn)氣。(3) 向發(fā)酵液中添加NaC03溶液調(diào)節(jié)其初始pH值在6. 5 7. 5。(4) 封閉發(fā)酵裝置，置于恒溫水浴中，控制反應(yīng)溫度在35'C，每天攪拌2 次，每次半小時(shí)，振蕩速度為70次/分鐘，進(jìn)行完全混合一階濕式發(fā)酵產(chǎn)氣。反
應(yīng)第2天即開始產(chǎn)氣，反應(yīng)進(jìn)行了20天，每日反應(yīng)氣量大幅度降低時(shí)，即日產(chǎn) 氣量低于平均日產(chǎn)氣量的5%，停止厭氧發(fā)酵反應(yīng)，結(jié)束一輪反應(yīng)進(jìn)行另一輪投 料和接種。(5)氣體的收集采用排水法，即發(fā)酵原料在發(fā)酵瓶內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的 沼氣通過導(dǎo)氣管輸入裝有飽和食鹽水的密閉集氣裝置中，每日定時(shí)用250ml的量 筒測定集水瓶中食鹽水體積得到日產(chǎn)氣量。每5天在取氣口用氣體采樣袋收集氣 體樣品，用氣相色譜測氣體的成分。結(jié)果如下20天內(nèi)的總產(chǎn)氣量為6529.79ml，平均日產(chǎn)氣量為326. 50ml， CH4最高含量為26. 408%。
權(quán)利要求
1.一種以蔬菜廢棄物為原料發(fā)酵制備沼氣的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)對原料蔬菜廢棄物進(jìn)行分揀預(yù)處理；(2)控制步驟(1)所得的預(yù)處理蔬菜廢棄物的碳氮比為20∶1～30∶1；(3)將步驟(2)所得的預(yù)處理蔬菜廢棄物投入到發(fā)酵裝置中，并加入接種物進(jìn)行接種，混合，得到發(fā)酵原料，接種物的加入量占全部反應(yīng)物料質(zhì)量的比率為20％～50％；(4)向步驟(3)中的發(fā)酵原料中加水和炭粉進(jìn)行發(fā)酵；(5)控制步驟(4)中的發(fā)酵液的初始pH值在6.5～7.5；(6)封閉發(fā)酵裝置，置于恒溫水浴中，控制反應(yīng)溫度在30～45℃，攪拌，振蕩，進(jìn)行完全混合一階濕式發(fā)酵反應(yīng)產(chǎn)氣，經(jīng)過1～2天產(chǎn)生沼氣，發(fā)酵20～60天，蔬菜廢棄物中的可厭氧生物降解的有機(jī)物質(zhì)基本被微生物的作用轉(zhuǎn)化為沼氣，當(dāng)發(fā)酵裝置每日反應(yīng)產(chǎn)氣量以大的幅度降低時(shí)，發(fā)應(yīng)結(jié)束，進(jìn)行新一輪發(fā)酵；(7)采用排水法收集氣體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的以蔬菜廢棄物為原料發(fā)酵制備沼氣的方法，其特 征是，步驟(1)中，所述的分揀預(yù)處理，是指將采集的蔬菜廢棄物進(jìn)行分揀， 把經(jīng)過分揀的蔬菜廢棄物水洗一次后，先切碎再用組織搗碎機(jī)粉碎為均勻的顆 粒，粒徑均勻在l 2cm，然后將其研磨。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以蔬菜廢棄物為原料發(fā)酵制備沼氣的方法，其特 征是，步驟(2)中，通過添加含N元素物質(zhì)調(diào)節(jié)碳氮比在20: 1 30: l之間， 所述含N元素物質(zhì)為發(fā)酵液總量0. 03% 0. 10%的尿素、0. 10% 0. 30%的碳 酸氫銨或畜禽糞便中的一種或多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的以蔬菜廢棄物為原料發(fā)酵制備沼氣的方法，其特 征是，步驟(3)中，所述接種物為正常產(chǎn)氣沼氣池的底物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的以蔬菜廢棄物為原料發(fā)酵制備沼氣的方法，其特 征是，步驟(4)中，所述加水，其加入量確定方法為設(shè)所需發(fā)酵液質(zhì)量濃度 用F表示，范圍為5% 10%，接種物質(zhì)量濃度用U表示，范圍從20% 50%，要配置發(fā)酵液的總質(zhì)量用z表示，要加的原料質(zhì)量用z表示，要加的接種物的質(zhì)量用y表示，要加的水的質(zhì)量用F表示，先根據(jù)r二ZxU，計(jì)算得所需接種物的質(zhì)量，根據(jù)方程rs豬糞x義+rs接種物xi^rxz ，求出j，然后用發(fā)酵液的總質(zhì)量z，減去物料質(zhì)量I和接種物質(zhì)量K就得到了所要加的水的質(zhì)量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的以蔬菜廢棄物為原料發(fā)酵制備沼氣的方法， 其特征是，步驟(4)中，所述的炭粉，其加入的質(zhì)量按1000g發(fā)酵液加lg炭粉 來計(jì)算。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的以蔬菜廢棄物為原料發(fā)酵制備沼氣的方法，其特 征是，步驟(5)中，初始pH值不足6.5 7.5時(shí)，添加堿類物質(zhì)調(diào)節(jié)，所述的 堿類物質(zhì)為NaOH、 NaHC03或NaC03中一種或多種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的以蔬菜廢棄物為原料發(fā)酵制備沼氣的方法，其特 征是，步驟(6)中，所述攪拌，振蕩，是指每天攪拌2次，每次半小時(shí)，振 蕩速度為70次/分鐘。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的以蔬菜廢棄物為原料發(fā)酵制備沼氣的方法，其特 征是，步驟(6)中，所述完全混合一階濕式發(fā)酵反應(yīng)，是指將原料與接種物 直接混合投加到發(fā)酵瓶中，接種物的投加量等于或大于原料料液總質(zhì)量的20%， 反應(yīng)開始后，定期通過外動力對厭氧發(fā)酵反應(yīng)物進(jìn)行攪拌，使微生物與原料充分 接觸，反應(yīng)結(jié)束后，全部清空反應(yīng)器內(nèi)的殘?jiān)M(jìn)行新一輪投料接種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的以蔬菜廢棄物為原料發(fā)酵制備沼氣的方法， 其特征是，步驟(6)中，當(dāng)發(fā)酵裝置每日反應(yīng)氣量低于平均日產(chǎn)氣量的5%， 停止厭氧發(fā)酵反應(yīng)，進(jìn)行重新投料開始新一輪反應(yīng)。
全文摘要
一種能源技術(shù)領(lǐng)域的以蔬菜廢棄物為原料發(fā)酵制備沼氣的方法。本發(fā)明首先對原料蔬菜廢棄物進(jìn)行分揀預(yù)處理，調(diào)整碳氮比為20∶1～30∶1，加入接種物進(jìn)行接種，混合，得到發(fā)酵原料，加水和炭粉進(jìn)行發(fā)酵，調(diào)節(jié)發(fā)酵液的初始pH值在6.5～7.5，放入封閉發(fā)酵裝置，置于恒溫水浴中，進(jìn)行完全混合一階濕式發(fā)酵反應(yīng)產(chǎn)氣，經(jīng)過1～2天產(chǎn)生沼氣，發(fā)酵20～60天，然后采用排水法收集氣體。本發(fā)明充分實(shí)現(xiàn)了蔬菜廢棄物的資源化、減量化和無害化的利用，將構(gòu)成環(huán)境污染的蔬菜廢棄物轉(zhuǎn)化成為生物質(zhì)資源，經(jīng)過厭氧發(fā)酵獲得可燃的清潔能源沼氣和優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料。
文檔編號C12P5/02GK101153289SQ200710046930
公開日2008年4月2日 申請日期2007年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者劉榮厚, 王遠(yuǎn)遠(yuǎn) 申請人:上海交通大學(xué)