本發(fā)明涉及一種農(nóng)副產(chǎn)品循環(huán)資源化利用可持續(xù)生產(chǎn)沼氣的新工藝，屬于農(nóng)副產(chǎn)品綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化，畜牧養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展，規(guī)模化、集約化畜禽養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大，逐步取代了傳統(tǒng)式的分散型養(yǎng)殖，已成為畜牧業(yè)發(fā)展的必然趨勢。近年來，我國畜禽業(yè)發(fā)展迅猛，畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的重要途徑。但隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，大量畜禽糞便給環(huán)境造成了污染，畜禽糞便和污水以對環(huán)境的污染和對其自身可持續(xù)發(fā)展帶來的影響，已成為當(dāng)前制約畜牧業(yè)健康發(fā)展的主要因素，也對畜產(chǎn)品的安全構(gòu)成威脅，治理污染，保護和改善生態(tài)環(huán)境，促進畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展，已成為新世紀農(nóng)業(yè)環(huán)保的當(dāng)務(wù)之急。在不以犧牲環(huán)境質(zhì)量為代價的前提下，實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖的快速增長，改變傳統(tǒng)的能源生產(chǎn)方式和消費方式，利用畜禽糞水開發(fā)利用生物質(zhì)產(chǎn)生清潔的能源是最好的選擇之一。利用厭氧消化技術(shù)處理畜禽養(yǎng)殖廢水，制取清潔能源—沼氣，在治理污染的同時變廢為寶，減少溫室氣體的排放量，從而實現(xiàn)國民經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展。
農(nóng)作物秸稈是世界上第一大可再生的生物資源,也是一種可以綜合利用的重要資源。如何充分利用秸稈資源而不使環(huán)境受到污染是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)面臨的一大難題。目前秸稈利用過程中,以肥料(包括直接還田)利用量最多,占秸稈資源的36.6%,其次是直接燃料和飼料用量,分別占秸稈資源的23.7%和22.6%,其它如用作工業(yè)原料(造紙等)、焚燒和棄置共占17%左右。小麥秸稈資源量豐富，我國每年產(chǎn)生小麥秸稈近1.1億噸，除少數(shù)被作為牲畜飼料、農(nóng)家肥和農(nóng)村燃料外，大部分被堆放或直接焚燒后還田，有效工業(yè)利用所占比例極低，浪費寶貴資源，且對環(huán)境也造成極大污染。
實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用及無害化治理最有效的途徑是沼氣工程，但目前沼氣工程在農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟中的應(yīng)用還存在著較大的缺陷，一是農(nóng)業(yè)沼氣工程經(jīng)濟效益低，制約著沼氣工程的規(guī)?；瘧?yīng)用；二是沼氣工程冬季加溫困難，導(dǎo)致難以實現(xiàn)沼氣工程的可持續(xù)運行，目前多采用蒸汽加熱的方式，耗能嚴重，經(jīng)濟效益不劃算。尋求一種高效、低耗可持續(xù)運行的沼氣工程模式是無害化處理養(yǎng)殖廢棄物并高值化綜合利用，推動農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的必然選擇。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對先用農(nóng)業(yè)沼氣工程技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種農(nóng)副產(chǎn)品循環(huán)資源化利用可持續(xù)生產(chǎn)沼氣的新工藝。
本發(fā)明上述目的是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：
本發(fā)明提供一種農(nóng)副產(chǎn)品循環(huán)資源化利用可持續(xù)生產(chǎn)沼氣的新工藝，其特征在于沼氣厭氧工程選用的物料為豬糞、青貯秸稈、養(yǎng)殖場污水、酒精發(fā)酵廢液，并采用EGST全混合物料中溫發(fā)酵工藝。
本發(fā)明提供一種農(nóng)副產(chǎn)品循環(huán)資源化利用可持續(xù)生產(chǎn)沼氣的新工藝，其特征在于所選用豬糞、青貯秸稈、養(yǎng)殖場污水、酒精發(fā)酵廢液的質(zhì)量比為：豬糞250份、青貯秸稈66份、養(yǎng)殖場污水600份、酒精廢液500份。
本發(fā)明提供一種農(nóng)副產(chǎn)品循環(huán)資源化利用可持續(xù)生產(chǎn)沼氣的新工藝，其特征在于生產(chǎn)工藝具體包括以下步驟：
（1）混料：將青貯秸稈和豬糞及養(yǎng)殖場污水按比例混合均勻；
（2）調(diào)配：在調(diào)節(jié)罐中將酒精發(fā)酵廢液與混合后的物料進行調(diào)配，使物料增溫至40℃以上；
（3）調(diào)節(jié)pH：調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH為6.8～7.2；
（4）EGST控溫厭氧發(fā)酵：將調(diào)節(jié)pH后的物料用泵打入EGST厭氧反應(yīng)器，接種沼氣工程菌種，接種量為物料質(zhì)量比的3～5%，控溫發(fā)酵，發(fā)酵過程中應(yīng)持續(xù)攪拌，并保證反應(yīng)器內(nèi)的pH在6.8～7.2之間，收集沼氣；
（5）分離沼渣沼液：發(fā)酵結(jié)束后分離沼渣和沼液。
本發(fā)明提供一種農(nóng)副產(chǎn)品循環(huán)資源化利用可持續(xù)生產(chǎn)沼氣的新工藝，其特征在于EGST厭氧反應(yīng)為連續(xù)發(fā)酵，物料滯留時間再20～30天。
本發(fā)明提供一種農(nóng)副產(chǎn)品循環(huán)資源化利用可持續(xù)生產(chǎn)沼氣的新工藝，其特征在于EGST反應(yīng)罐體積為3000～8000m3/個。
本發(fā)明提供一種農(nóng)副產(chǎn)品循環(huán)資源化利用可持續(xù)生產(chǎn)沼氣的新工藝，其特征在于冬季無需進行外源性加熱。
本發(fā)明提供一種農(nóng)副產(chǎn)品循環(huán)資源化利用可持續(xù)生產(chǎn)沼氣的新工藝，其特征在于厭氧發(fā)酵溫度控制在35～40℃。
本發(fā)明提供一種農(nóng)副產(chǎn)品循環(huán)資源化利用可持續(xù)生產(chǎn)沼氣的新工藝，所述酒精廢液為酒精蒸餾后的高溫廢液，溫度為70～80℃。
本發(fā)明提供一種農(nóng)副產(chǎn)品循環(huán)資源化利用可持續(xù)生產(chǎn)沼氣的新工藝，其特征在于所述青貯秸稈通過如下工藝制備：
（1）小麥秸稈預(yù)處理：將蠟熟期收割后的小麥秸稈收集、去塵，然后粉碎過40目篩；
（2）腐熟：用小麥酒精廢液調(diào)整小麥秸稈含水量60～70%，加入2～3%乳酸桿菌，在28～32℃條件下腐熟3～5天；
（3）復(fù)合發(fā)酵菌劑制備：取8～10份沸石、3～5份磷酸二氫鈣、6～8份葡萄糖、10～15份米糠、10～15份玉米粉、3～5份菜籽餅、10～15份小麥秸稈、2～3份里氏木霉、1～2份黑曲霉、1～2份地衣芽孢桿菌，混合攪拌均勻；然后用含有2%糖蜜的水溶液將水分調(diào)整為35～40%，25℃～30℃下通風(fēng)發(fā)酵3～5d；
（4）混料：按質(zhì)量比小麥秸稈100份、生物發(fā)酵劑2～3份、纖維素酶1～2份、木聚糖酶2～3份、糖蜜2～3份比例混合均勻，調(diào)整水分至35～40%；
（5）通風(fēng)發(fā)酵：將混合后的混合物控溫通風(fēng)發(fā)酵2～3d，溫度28～32℃，定期攪拌；
（6） 破碎：發(fā)酵結(jié)束后進行破碎即得青貯小麥秸稈。
本發(fā)明提供一種農(nóng)副產(chǎn)品循環(huán)資源化利用可持續(xù)生產(chǎn)沼氣的新工藝，其特征在于產(chǎn)生的沼渣、沼液可用于有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
本發(fā)明提供一種農(nóng)副產(chǎn)品循環(huán)資源化利用可持續(xù)生產(chǎn)沼氣的新工藝，其優(yōu)勢在于：一是實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)資源循環(huán)化，形成“養(yǎng)殖、種植-糞污、秸稈-沼氣-有機肥-種植”的閉路循環(huán)，實現(xiàn)資源循環(huán)利用，環(huán)保零排放，利用糞污、秸稈產(chǎn)生沼氣，實現(xiàn)養(yǎng)殖廢棄物零排放，減少了秸稈燃燒的污染，同時產(chǎn)生的沼渣、沼液作為有機肥料還田，減少化肥、農(nóng)藥的使用，助推養(yǎng)殖、種植的綠色可持續(xù)發(fā)展，對農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和提質(zhì)增效起到巨大的示范作用和顯著的帶動作用；二是創(chuàng)新性的將農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)生的高溫酒精發(fā)酵廢液用于發(fā)酵原料提溫，既保障了沼氣工程中溫發(fā)酵，又將一二三產(chǎn)業(yè)融合在一起，是現(xiàn)代循環(huán)經(jīng)濟的典型示范。在此工藝條件下，經(jīng)濟效益增加35%以上，且實現(xiàn)了沼氣可持續(xù)生產(chǎn)。目前該技術(shù)已在公司實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，年增經(jīng)濟效益2000萬元以上。
具體實施方式
一種農(nóng)副產(chǎn)品循環(huán)資源化利用可持續(xù)生產(chǎn)沼氣的新工藝，EGST厭氧反應(yīng)體積30000m3，具體包括以下步驟：
（1）青貯秸稈處理：將蠟熟期收割后的小麥秸稈收集、去塵，然后粉碎過40目篩；用小麥酒精廢液調(diào)整小麥秸稈含水量60～70%，加入2～3%乳酸桿菌，在28～32℃條件下腐熟3～5天；取8～10份沸石、3～5份磷酸二氫鈣、6～8份葡萄糖、10～15份米糠、10～15份玉米粉、3～5份菜籽餅、10～15份小麥秸稈、2～3份里氏木霉、1～2份黑曲霉、1～2份地衣芽孢桿菌，混合攪拌均勻；然后用含有2%糖蜜的水溶液將水分調(diào)整為35～40%，25℃～30℃下通風(fēng)發(fā)酵3～5d，得復(fù)合發(fā)酵菌劑；按質(zhì)量比小麥秸稈100份、生物發(fā)酵劑2～3份、纖維素酶1～2份、木聚糖酶2～3份、糖蜜2～3份比例混合均勻，調(diào)整水分至35～40%；將混合后的混合物控溫通風(fēng)發(fā)酵2～3d，溫度28～32℃，定期攪拌；發(fā)酵結(jié)束后進行破碎即得青貯小麥秸稈。
（2）混料：將青貯秸稈和豬糞及養(yǎng)殖場污水按比例混合均勻，其物料組成為：
①豬糞：每天可處理的豬糞量為250t；干物質(zhì)（TS）濃度按20%計，則干物質(zhì)量為：50 t/d。
②青貯秸稈：每天可處理的青貯秸稈量為66t；干物質(zhì)（TS）濃度按70%計，則干物質(zhì)量為：46.2t/d。
③養(yǎng)豬場廢水：每天處理的污水量為600t。
④酒精廢液：每天處理的酒精廢液為500t；干物質(zhì)（TS）濃度按8%計，則干物質(zhì)量為：40t/d；
物料混合后總量為1416 t/d；物料調(diào)配后的TS濃度為9.6 %；
（3）調(diào)配：在調(diào)節(jié)罐中將酒精發(fā)酵廢液與混合后的物料進行調(diào)配，使物料增溫至40℃以上；
（4）調(diào)節(jié)pH：調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH為6.8～7.2；
（5）EGST控溫厭氧發(fā)酵：將調(diào)節(jié)pH后的物料用泵打入EGST厭氧反應(yīng)器，接種沼氣工程菌種，接種量為物料質(zhì)量比的3～5%，控溫35～40℃發(fā)酵，發(fā)酵過程中應(yīng)持續(xù)攪拌，并保證反應(yīng)器內(nèi)的pH在6.8～7.2之間，收集沼氣；
（5）分離沼渣沼液：發(fā)酵結(jié)束后分離沼渣和沼液。
試驗結(jié)果表明每天的產(chǎn)氣量按照3.6萬m3以上，池容產(chǎn)氣率：1.2 m3/ m3?d，遠高于《大中型沼氣工程技術(shù)規(guī)范》（GB/T51063）的規(guī)定。
以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其進行限制；盡管參照前述實施例對被發(fā)明進行了詳細的說明，但對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而對這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護的技術(shù)方案的精神和范圍。