本發(fā)明涉及一種產(chǎn)沼氣的方法，特別涉及一種堿化處理生物質(zhì)秸稈產(chǎn)沼氣的方法。

背景技術(shù)：

秸稈是成熟農(nóng)作物莖葉部分的總稱，通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油菜、棉花、甘蔗和其它農(nóng)作物在收獲籽實(shí)后的剩余部分。農(nóng)作物光合作用的產(chǎn)物有一半以上存在于秸稈中，秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機(jī)質(zhì)等，是一種具有多用途的可再生的生物資源，秸稈也是一種粗飼料，特點(diǎn)是粗纖維含量高，并含有木質(zhì)素等。木質(zhì)素纖維素不能為豬、雞所利用，人們常焚燒處理，照成環(huán)境污染，為了改變秸稈難處理的問題，將秸稈產(chǎn)沼氣可以將秸稈變廢為寶，但因?yàn)榻斩挼谋砻娴南炠|(zhì)層，影響了秸稈的發(fā)酵效率，所以提高小麥秸稈發(fā)酵的產(chǎn)氣率，是人們目前要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種堿化處理生物質(zhì)秸稈產(chǎn)沼氣的方法，有利于提高小麥秸稈發(fā)酵的產(chǎn)氣率，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，一種堿化處理生物質(zhì)秸稈產(chǎn)沼氣的方法，包括以下步驟：

(1)生物質(zhì)備料：取小麥秸稈，玉米秸稈，高粱稈按照2︰1︰0.5的比例混合，得混合物，然后經(jīng)真空冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥48小時(shí)至完全干燥，將干燥后的混合物經(jīng)剪切到0.1-0.5cm；

(2)生物質(zhì)預(yù)處理：將剪切后的混合物按照混合物、氫氧化鈉和水按照干重比1︰0.04︰1的比例混合均勻，在25℃下浸泡物料8-10小時(shí)后，然后將混合物過濾控干后，將混合物、氧化鈣和水按照干重比1︰0.01︰2.5的比例混合均勻放入反應(yīng)器中，在25℃下浸泡物料10-12小時(shí)；

(3)糞便處理：按照混合物和糞便按照干重比1︰0.5的比例，將糞便加入到步驟(2)的反應(yīng)器中，混合均勻；

(4)發(fā)酵：向反應(yīng)器中加入馴化好的厭氧活性污泥，調(diào)節(jié)反應(yīng)器內(nèi)溶液的PH6.8-7.3，密封反應(yīng)器，在30℃的恒溫條件下，厭氧發(fā)酵40-70天，在發(fā)酵過程中，前3天早晚各取一次沼氣，取沼氣之后，將反應(yīng)器在厭氧的環(huán)境下進(jìn)行攪拌，第4天開始連續(xù)取氣。

優(yōu)選的，所述的糞便是豬糞、羊糞或者是豬糞羊糞的混合物。

優(yōu)選的，所述的豬糞羊糞的混合物中豬糞和羊糞的干重比為1︰0.5。

優(yōu)選地，所述的混合物經(jīng)秸稈剪切到0.3cm。

優(yōu)選地，所述的厭氧活性污泥與秸稈的重量比為3︰1，所述的厭氧活性污泥的含水率為80-85％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

小麥秸稈，玉米秸稈，高粱稈，按照一定的比例混合，因?yàn)槿N秸稈的木質(zhì)素含量不同，經(jīng)真空冷凍干燥后，秸稈的纖維結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生一定的變化，跟容易斷裂，在經(jīng)剪切成0.3-0.5cm的小段，這樣可以初步對(duì)秸稈中的木質(zhì)素進(jìn)行破壞，對(duì)于玉米秸稈因?yàn)槟举|(zhì)素含量較低，產(chǎn)甲烷菌容易先對(duì)玉米秸稈進(jìn)行利用，然后對(duì)小麥秸稈利用，能有效的提高菌生長(zhǎng)期的時(shí)間，產(chǎn)氣量增加；將秸稈和氫氧化鈉混合浸泡后，再經(jīng)過氧化鈣混合浸泡，這樣就能很好的破壞秸稈中的木質(zhì)素，有利于后續(xù)厭氧菌對(duì)秸稈的使用；糞便與小麥秸稈的比例為1︰0.5，這樣在發(fā)酵的過程中，不會(huì)因?yàn)榧S便添加的過多照成發(fā)酵液的PH改變，影響厭氧菌的生長(zhǎng)，也不會(huì)因?yàn)樘砑由僬粘砂l(fā)酵啟動(dòng)時(shí)，厭氧菌的生長(zhǎng)；在反應(yīng)器中加入?yún)捬趸钚晕勰?，能提高小麥秸稈的產(chǎn)氣率，在前3天只進(jìn)行早晚取氣，使厭氧菌適應(yīng)發(fā)酵的初期的環(huán)境，在取氣后將攪拌器進(jìn)行厭氧攪拌，防止了發(fā)酵不完全的情形。

具體實(shí)施方式

以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。

實(shí)施例1

一種堿化處理生物質(zhì)秸稈產(chǎn)沼氣的方法，包括以下步驟：

生物質(zhì)備料：取小麥秸稈，玉米秸稈，高粱稈按照2︰1︰0.5的比例混合，得混合物，然后經(jīng)真空冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥48小時(shí)至完全干燥，將干燥后的混合物經(jīng)秸稈剪切到0.1-0.5cm；

生物質(zhì)預(yù)處理：將剪切后的混合物按照混合物、氫氧化鈉和水按照干重比1︰0.04︰1的比例混合均勻，在25℃下浸泡物料8小時(shí)后，然后將混合物過濾控干后，將混合物、氧化鈣和水按照干重比1︰0.01︰2.5的比例混合均勻放入反應(yīng)器中，在25℃下浸泡物料10小時(shí)；

糞便處理：按照混合物和豬糞按照干重比1︰0.5的比例加入到步驟(2)的反應(yīng)器中，混合均勻；

發(fā)酵：向反應(yīng)器中加入馴化好的厭氧活性污泥，所述的厭氧活性污泥與秸稈的重量比為3︰1，所述的厭氧活性污泥的含水率為80-85％，調(diào)節(jié)反應(yīng)器內(nèi)溶液的PH6.8-7.3，密封反應(yīng)器，在30℃的恒溫條件下，厭氧發(fā)酵40-70天，在發(fā)酵過程中，前3天早晚各取一次沼氣，取沼氣之后，將反應(yīng)器在厭氧的環(huán)境下進(jìn)行攪拌，第4天開始連續(xù)取氣。

實(shí)施例2

一種堿化處理生物質(zhì)秸稈產(chǎn)沼氣的方法，包括以下步驟：

生物質(zhì)備料：取小麥秸稈，玉米秸稈，高粱稈按照2︰1︰0.5的比例混合，得混合物，然后經(jīng)真空冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥48小時(shí)至完全干燥，將干燥后的混合物經(jīng)秸稈剪切到0.1-0.5cm；

生物質(zhì)預(yù)處理：將剪切后的混合物按照混合物、氫氧化鈉和水按照干重比1︰0.04︰1的比例混合均勻，在25℃下浸泡物料10小時(shí)后，然后將混合物過濾控干后，將混合物、氧化鈣和水按照干重比1︰0.01︰2.5的比例混合均勻放入反應(yīng)器中，在25℃下浸泡物料12小時(shí)；

糞便處理：按照混合物和羊糞按照干重比1︰0.5的比例加入到步驟(2)的反應(yīng)器中，混合均勻；

發(fā)酵：向反應(yīng)器中加入馴化好的厭氧活性污泥，所述的厭氧活性污泥與秸稈的重量比為3︰1，所述的厭氧活性污泥的含水率為80-85％，調(diào)節(jié)反應(yīng)器內(nèi)溶液的PH6.8-7.3，密封反應(yīng)器，在30℃的恒溫條件下，厭氧發(fā)酵40-70天，在發(fā)酵過程中，前3天早晚各取一次沼氣，取沼氣之后，將反應(yīng)器在厭氧的環(huán)境下進(jìn)行攪拌，第4天開始連續(xù)取氣。

實(shí)施例3

一種堿化處理生物質(zhì)秸稈產(chǎn)沼氣的方法，包括以下步驟：

生物質(zhì)備料：取小麥秸稈，玉米秸稈，高粱稈按照2︰1︰0.5的比例混合，得混合物，然后經(jīng)真空冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥48小時(shí)至完全干燥，將干燥后的混合物經(jīng)秸稈剪切到0.1-0.5cm；

生物質(zhì)預(yù)處理：將剪切后的混合物按照混合物、氫氧化鈉和水按照干重比1︰0.04︰1的比例混合均勻，在25℃下浸泡物料9小時(shí)后，然后將混合物過濾控干后，將混合物、氧化鈣和水按照干重比1︰0.01︰2.5的比例混合均勻放入反應(yīng)器中，在25℃下浸泡物料11小時(shí)；

糞便處理：按照混合物和豬糞按照干重比1︰0.5的比例加入到步驟(2)的反應(yīng)器中，混合均勻；

發(fā)酵：向反應(yīng)器中加入馴化好的厭氧活性污泥，所述的厭氧活性污泥與秸稈的重量比為3︰1，所述的厭氧活性污泥的含水率為80-85％，調(diào)節(jié)反應(yīng)器內(nèi)溶液的PH6.8-7.3，密封反應(yīng)器，在30℃的恒溫條件下，厭氧發(fā)酵40-70天，在發(fā)酵過程中，前3天早晚各取一次沼氣，取沼氣之后，將反應(yīng)器在厭氧的環(huán)境下進(jìn)行攪拌，第4天開始連續(xù)取氣。

實(shí)施例4

一種堿化處理生物質(zhì)秸稈產(chǎn)沼氣的方法，包括以下步驟：

生物質(zhì)備料：取小麥秸稈，玉米秸稈，高粱稈按照2︰1︰0.5的比例混合，得混合物，然后經(jīng)真空冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥48小時(shí)至完全干燥，將干燥后的混合物經(jīng)秸稈剪切到0.1-0.5cm；

生物質(zhì)預(yù)處理：將剪切后的混合物按照混合物、氫氧化鈉和水按照干重比1︰0.04︰1的比例混合均勻，在25℃下浸泡物料9小時(shí)后，然后將混合物過濾控干后，將混合物、氧化鈣和水按照干重比1︰0.01︰2.5的比例混合均勻放入反應(yīng)器中，在25℃下浸泡物料11小時(shí)；

糞便處理：按照混合物和糞便按照干重比1︰0.5的比例加入到步驟(2)的反應(yīng)器中，混合均勻，糞便為豬糞羊糞的混合物，其中豬糞和羊糞的干重比為1︰0.5；

發(fā)酵：向反應(yīng)器中加入馴化好的厭氧活性污泥，所述的厭氧活性污泥與秸稈的重量比為3︰1，所述的厭氧活性污泥的含水率為80-85％，調(diào)節(jié)反應(yīng)器內(nèi)溶液的PH6.8-7.3，密封反應(yīng)器，在30℃的恒溫條件下，厭氧發(fā)酵40-70天，在發(fā)酵過程中，前3天早晚各取一次沼氣，取沼氣之后，將反應(yīng)器在厭氧的環(huán)境下進(jìn)行攪拌，第4天開始連續(xù)取氣。

發(fā)酵實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)組將按照本實(shí)施例1-4的方法對(duì)30g小麥秸稈發(fā)酵70天，設(shè)置空白對(duì)照組即不加小麥秸稈發(fā)酵70天，分別統(tǒng)計(jì)在20天、30天、50天、70天的沼氣累計(jì)產(chǎn)氣量，TS產(chǎn)氣率統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表1：

表1

從表1可以看出，采用本發(fā)明方法產(chǎn)氣率具有很大的提高。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。