專利名稱：畜禽廢棄物與農(nóng)作物秸稈干發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種畜禽糞便與農(nóng)作物秸桿干發(fā)酵生產(chǎn)沼氣及有機(jī)肥的方法，屬于環(huán)境工程的固體廢棄物處理以及沼氣工程領(lǐng)域，主要用于規(guī)模化畜禽場固態(tài)糞便與農(nóng)作物秸桿的綜合利用。
背景技術(shù)：
干式厭氧發(fā)酵通常是指發(fā)酵液總固體濃度超過15%時(shí)的沼氣發(fā)酵方式。與濕式厭氧發(fā)酵相比，干式厭氧發(fā)酵技術(shù)操作處理簡單、節(jié)約用水、成本低、池容效率高，在獲得沼氣同時(shí)不會(huì)帶來二次污染排放和處理問題，同時(shí)與濕發(fā)酵相比，干發(fā)酵肥料養(yǎng)分損失小，是一種很有前景的技術(shù)途徑。我國擁有豐富的生物質(zhì)能資源，主要包括農(nóng)作物秸桿、禽畜糞便、生活垃圾等。2005年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國農(nóng)作物秸桿年產(chǎn)生量達(dá)7. 2億t，畜禽糞便年產(chǎn)生量達(dá)20. I億t(濕重)。秸桿干式厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣技術(shù)是未來能源農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向之 一。利用干式厭氧發(fā)酵技術(shù)將農(nóng)業(yè)固體廢棄物轉(zhuǎn)化為沼氣，進(jìn)而用于燃燒供熱或發(fā)電，對于獲取新型能源和控制農(nóng)村面源污染都有積極意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了畜禽糞便與農(nóng)作物秸桿干發(fā)酵生產(chǎn)沼氣及有機(jī)肥的方法，實(shí)現(xiàn)能源與物質(zhì)循環(huán)利用的方法，旨在解決規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖和農(nóng)作物秸桿不再主要作為家用燃料已成為我國農(nóng)村環(huán)境污染的主要來源，容易給生態(tài)環(huán)境造成巨大壓力的問題，同時(shí)傳統(tǒng)的畜禽糞便厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣受季節(jié)影響大，沼液利用技術(shù)不夠成熟，進(jìn)出料麻煩，生產(chǎn)有機(jī)肥受氣候影響大，臭味控制差，堆制時(shí)間長，對廢棄物中的病原菌和蟲卵等殺死不徹底，影響有機(jī)肥產(chǎn)品質(zhì)量的問題。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種畜禽糞便與農(nóng)作物秸桿干發(fā)酵生產(chǎn)沼氣及有機(jī)肥的方法，所述方法包括以下步驟步驟I、將農(nóng)作物秸桿利用切草機(jī)切碎至適宜顆粒度，加入適量復(fù)合菌劑，堆慪5-7天待長出秸桿表面布滿了白色菌絲秸桿變得更為疏松柔軟后備用；步驟2、取50%正常生產(chǎn)的沼氣池活性底泥與新鮮牛糞混勻，如果活性底泥不方便，也可以100%用新鮮牛糞，同時(shí)用步驟I制備的秸桿調(diào)節(jié)碳氮比25-30 1，用Ca(OH)2溶液調(diào)節(jié)PH至7左右，投入?yún)捬醢l(fā)酵池，混勻密閉后常溫發(fā)酵，待產(chǎn)氣正常后，按照I : I將上述混合物與待大量生產(chǎn)用發(fā)酵的畜禽糞便混勻，用步驟I制備的秸桿調(diào)節(jié)碳氮比25-30 1，用Ca(0H)2溶液調(diào)節(jié)PH至7左右，正常產(chǎn)氣后，將發(fā)酵料作為首次接種物備用；步驟3、按照2 I將經(jīng)過干濕分離或未干濕分離的新鮮或陳畜禽糞便均可和上述預(yù)處理的秸桿投入發(fā)酵池，加入一定數(shù)量步驟2經(jīng)過馴化的活性發(fā)酵料發(fā)酵，用步驟I制備的秸桿調(diào)節(jié)碳氮比25-30 I，用Ca (OH) 2溶液調(diào)節(jié)PH至7左右；步驟4、收集發(fā)酵過程中產(chǎn)生的少量沼液，作為下次發(fā)酵接種物，發(fā)酵過程無廢液排放；
步驟5、收集沼氣用于生產(chǎn)、生活或者發(fā)電，同時(shí)利用沼氣保障發(fā)酵池低溫季節(jié)供暖，提高發(fā)酵效率；步驟6、沼渣部分用于二次發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥，部分作為接種物用于二次接種，對于無加熱裝置的發(fā)酵池在低溫季節(jié)加大接種量可以減少VFA積累，預(yù)防酸中毒，能夠提高產(chǎn)氣速度，提高發(fā)酵效率。進(jìn)一步，將農(nóng)作物秸桿利用切草機(jī)切碎至2. Ocm左右，加入約5%復(fù)合菌劑(按照容積計(jì)算)，堆慪5-7天待長出秸桿表面布滿了白色菌絲秸桿變得更為疏松柔軟后備用；進(jìn)一步，正常產(chǎn)氣后，將發(fā)酵料作為首次接種物備用，第一次接種物的制備要求在溫度在25°C以上。進(jìn)一步，所述新鮮豬糞還可以具體根據(jù)生產(chǎn)者實(shí)際生產(chǎn)需要采用其他畜禽糞便代 替。進(jìn)一步，所述發(fā)酵池底設(shè)有排水口，利用U型管原理收集發(fā)酵過程產(chǎn)生的沼液作為接種物。進(jìn)一步，收集發(fā)酵過程中產(chǎn)生的少量沼液，約占發(fā)酵物料重2_3%，與投入物料的TS含量相關(guān)。進(jìn)一步，收集的沼氣濃度一般穩(wěn)定在50-65%。本發(fā)明公開了一種利用畜禽廢棄物與農(nóng)作物秸桿生產(chǎn)沼氣及有機(jī)肥的方法，將干物質(zhì)濃度大于15%的固態(tài)畜禽糞便與經(jīng)過預(yù)處理的農(nóng)作物秸桿按照一定比例與經(jīng)過馴化的活性污泥一起進(jìn)入?yún)捬醺砂l(fā)酵裝置，發(fā)酵過程中產(chǎn)生的少量沼液回收重新作為接種物，發(fā)酵殘余物經(jīng)二次堆肥生產(chǎn)有機(jī)肥。本發(fā)明具有產(chǎn)氣快，發(fā)酵效率高的優(yōu)點(diǎn)，甲烷含量達(dá)到50-65%，能夠滿足日常燃具發(fā)電需要，生產(chǎn)的有機(jī)肥不產(chǎn)生氨毒害，病蟲卵殺滅徹底，氮肥損失少。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例提供的畜禽糞便與農(nóng)作物秸桿干發(fā)酵生產(chǎn)沼氣及有機(jī)肥的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖I示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的畜禽糞便與農(nóng)作物秸桿干發(fā)酵生產(chǎn)沼氣及有機(jī)肥的方法的流程，該方法具體包括以下步驟I、將農(nóng)作物秸桿利用切草機(jī)切碎至2. Ocm左右，加入約5%復(fù)合菌劑(按照容積計(jì)算)，堆慪5-7天待長出秸桿表面布滿了白色菌絲秸桿變得更為疏松柔軟后備用；2、取50%正常生產(chǎn)的沼氣池活性底泥與新鮮牛糞混勻(如果活性底泥不方便，也可以100%用新鮮牛糞)，同時(shí)用步驟I制備的秸桿調(diào)節(jié)碳氮比25-30 1，用0&(0!1)2溶液調(diào)節(jié)PH至7左右，投入?yún)捬醢l(fā)酵池，混勻密閉后常溫發(fā)酵，待產(chǎn)氣正常后，按照I : I將上述混合物與待大量生產(chǎn)用發(fā)酵的畜禽糞便混勻，用步驟I制備的秸桿調(diào)節(jié)碳氮比25-30 1，用Ca(OH)2溶液調(diào)節(jié)PH至7左右，正常產(chǎn)氣后，將發(fā)酵料作為首次接種物備用(第一次接種物的制備要求在溫度在25°C以上)；3、按照2 I將經(jīng)過干濕分離或未干濕分離的新鮮或陳畜禽糞便均可和上述預(yù)處理的秸桿投入發(fā)酵池，加入一定數(shù)量步驟2經(jīng)過馴化的活性發(fā)酵料發(fā)酵(適當(dāng)加大接種量有利于提高發(fā)酵效率，但是會(huì)縮短物料周轉(zhuǎn)周期)用步驟I制備的秸桿調(diào)節(jié)碳氮比25-30 I，用Ca (OH) 2溶液調(diào)節(jié)PH至7左右；4、收集發(fā)酵過程中產(chǎn)生的少量沼液(約占發(fā)酵物料重2-3%，與投入物料的TS含量相關(guān))，作為下次發(fā)酵接種物，發(fā)酵過程無廢液排放。5、收集沼氣(甲燒濃度一般穩(wěn)定在50-65% )用于生產(chǎn)、生活或者發(fā)電，同時(shí)利用沼氣保障發(fā)酵池低溫季節(jié)供暖，提高發(fā)酵效率。6、沼渣部分用于二次發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥，部分作為接種物用于二次接種，對于無加熱裝置的發(fā)酵池在低溫季節(jié)加大接種量可以減少VFA積累，預(yù)防酸中毒，能夠提高產(chǎn)氣速度，提高發(fā)酵效率。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種畜禽糞便與農(nóng)作物秸桿干發(fā)酵生產(chǎn)沼氣及有機(jī)肥的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 步驟I、將農(nóng)作物秸桿利用切草機(jī)切碎至適宜顆粒度，加入適量復(fù)合菌劑，堆慪5-7天待長出秸桿表面布滿了白色菌絲秸桿變得更為疏松柔軟后備用； 步驟2、取50%正常生產(chǎn)的沼氣池活性底泥與新鮮牛糞混勻，如果活性底泥不方便，也可以100%用新鮮牛糞，同時(shí)用步驟I制備的秸桿調(diào)節(jié)碳氮比至25-30 1，用0&(0!1)2溶液調(diào)節(jié)PH至7左右，投入?yún)捬醢l(fā)酵池，混勻密閉后常溫發(fā)酵，待產(chǎn)氣正常后，按照I : I將上述混合物與待大量生產(chǎn)用發(fā)酵的畜禽糞便混勻，用步驟I制備的秸桿調(diào)節(jié)碳氮比25-30 1，用Ca(OH)2溶液調(diào)節(jié)PH至7左右，正常產(chǎn)氣后，將發(fā)酵料作為首次接種物備用； 步驟3、按照2 I將經(jīng)過干濕分離或未干濕分離的新鮮或陳畜禽糞便均可和上述預(yù)處理的秸桿投入發(fā)酵池，加入一定數(shù)量步驟2經(jīng)過馴化的活性發(fā)酵料發(fā)酵，用步驟I制備的秸桿調(diào)節(jié)碳氮比25-30 I，用Ca (OH) 2溶液調(diào)節(jié)PH至7左右； 步驟4、收集發(fā)酵過程中產(chǎn)生的少量沼液，作為下次發(fā)酵接種物，發(fā)酵過程無廢液排放； 步驟5、收集沼氣用于生產(chǎn)、生活或者發(fā)電，同時(shí)利用沼氣保障發(fā)酵池低溫季節(jié)供暖，提高發(fā)酵效率； 步驟6、沼渣部分用于二次發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥，部分作為接種物用于二次接種，對于無加熱裝置的發(fā)酵池在低溫季節(jié)加大接種量可以減少VFA積累，預(yù)防酸中毒，能夠提高產(chǎn)氣速度，提高發(fā)酵效率。
2.如權(quán)利要求I所述的畜禽糞便與農(nóng)作物秸桿干發(fā)酵生產(chǎn)沼氣及有機(jī)肥的方法，其特征在于，將農(nóng)作物秸桿利用切草機(jī)切碎至2. Ocm左右，加入約5%復(fù)合菌劑(按照容積計(jì)算)，堆慪5-7天待長出秸桿表面布滿了白色菌絲秸桿變得更為疏松柔軟后備用。
3.如權(quán)利要求I所述的畜禽糞便與農(nóng)作物秸桿干發(fā)酵生產(chǎn)沼氣及有機(jī)肥的方法，其特征在于，正常產(chǎn)氣后，將發(fā)酵料作為首次接種物備用，第一次接種物的制備要求在溫度在25°C以上。
4.如權(quán)利要求I所述的畜禽糞便與農(nóng)作物秸桿干發(fā)酵生產(chǎn)沼氣及有機(jī)肥的方法，其特征在于，所述新鮮豬糞還可以具體根據(jù)生產(chǎn)者實(shí)際生產(chǎn)需要采用其他畜禽糞便代替。
5.如權(quán)利要求I所述的畜禽糞便與農(nóng)作物秸桿干發(fā)酵生產(chǎn)沼氣及有機(jī)肥的方法，其特征在于，所述發(fā)酵池底設(shè)有排水口，利用U型管原理收集發(fā)酵過程產(chǎn)生的沼液作為接種物。
6.如權(quán)利要求I所述的畜禽糞便與農(nóng)作物秸桿干發(fā)酵生產(chǎn)沼氣及有機(jī)肥的方法，其特征在于，收集發(fā)酵過程中產(chǎn)生的少量沼液，約占發(fā)酵物料重2-3%，與投入物料的TS含量相關(guān)。
7.如權(quán)利要求I所述的畜禽糞便與農(nóng)作物秸桿干發(fā)酵生產(chǎn)沼氣及有機(jī)肥的方法，其特征在于，收集的沼氣甲燒濃度一般穩(wěn)定在50-65%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用畜禽廢棄物與農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)沼氣及有機(jī)肥的方法，將干物質(zhì)濃度大于15％的固態(tài)畜禽糞便與經(jīng)過預(yù)處理的農(nóng)作物秸稈按照一定比例與經(jīng)過馴化的活性污泥一起進(jìn)入?yún)捬醺砂l(fā)酵裝置，發(fā)酵過程中產(chǎn)生的少量沼液回收重新作為接種物，發(fā)酵殘余物經(jīng)二次堆肥生產(chǎn)有機(jī)肥。本發(fā)明具有產(chǎn)氣快，發(fā)酵效率高的優(yōu)點(diǎn)，甲烷含量達(dá)到50-65％，能夠滿足發(fā)電、日常燃具使用需要，生產(chǎn)的有機(jī)肥不產(chǎn)生氨毒害，病蟲卵殺滅徹底，氮肥損失少。
文檔編號(hào)C12P5/02GK102925494SQ20121047679
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者高建峰, 徐明芳, 丁瑞芬, 周杏鳳, 李新奇, 陳雪明, 葉申柱, 嚴(yán)鳳根 申請人:蘇州市吳江區(qū)農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測站