本發(fā)明屬于沼氣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,具體地,涉及一種用中藥藥渣作為原料進(jìn)行沼氣生產(chǎn)的方法。
背景技術(shù):
中國是中藥生產(chǎn)大國,據(jù)不完全統(tǒng)計,產(chǎn)生的藥渣高達(dá)數(shù)百萬噸。因其對環(huán)境有不同程度的污染,故一直采用填埋的方法進(jìn)行處理,這不僅占用了大量的土地資源,污染了土地及地下水,而且還造成資源的浪費。
因此,如何有效處理、利用中藥藥渣已成為中藥生產(chǎn)廠家迫切需要解決的問題。
中藥藥渣都是植物的根莖葉,含有豐富的有機質(zhì)、糖類和粗蛋白質(zhì)等中量及微量元素營養(yǎng)物質(zhì),完全可以回收利用。用生物技術(shù)對其進(jìn)行無害的處理,發(fā)酵促其腐熟,就能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的有機肥,可以變廢為寶,消除污染,提高資源利用率,促進(jìn)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展,意義重大,效果顯著。
因此可將其用于沼氣的生產(chǎn)。
目前國內(nèi)外對于藥渣厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的的研究較少,且需添加牛糞等常規(guī)發(fā)酵原料。如cn101987796a公開了一種中藥渣兩階段干式厭氧發(fā)酵工藝,通過按照一定的比例混合新鮮牛糞、污泥和發(fā)酵原料,分階段啟動水解酸化罐和產(chǎn)氣罐,最終實現(xiàn)工藝快速啟動。設(shè)計水解酸化罐與產(chǎn)氣罐體積比為1∶4,控制水解酸化罐新鮮物料每天投配率為40%,產(chǎn)氣罐投配率為10%,水解酸化罐出料作為產(chǎn)氣罐進(jìn)料,保證兩罐進(jìn)、出物料守恒,實現(xiàn)整個工藝連續(xù)運行。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種用中藥藥渣作為原料進(jìn)行沼氣生產(chǎn)的方法,以中藥藥渣為主要原料發(fā)酵產(chǎn)沼氣,無需添加牛糞等其他發(fā)酵原料,操作簡便、發(fā)酵效率高、產(chǎn)氣效率高、原料利用率高,對廢棄物的合理再利用,能夠變廢為寶,保護(hù)環(huán)境。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種用中藥藥渣作為原料進(jìn)行沼氣生產(chǎn)的方法,包括如下步驟:
(1)將中草藥藥渣投入沼氣池中,控制碳氮比為20-25:1,ph值為6.8-7.2,進(jìn)行攪拌,獲得混合液;
(2)混合液進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵;在厭氧發(fā)酵罐中的溫度低于預(yù)設(shè)的發(fā)酵罐的溫度條件時,則對厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行加熱,直到發(fā)酵罐中的溫度等于預(yù)設(shè)的厭氧發(fā)酵罐的溫度時,則停止加熱裝置工作;在厭氧發(fā)酵罐中加入脫硫劑、脫氮劑,使原料的脫硫與發(fā)酵同步進(jìn)行,所用脫硫劑與混合液的質(zhì)量比為20-200:800,所用脫氮劑與混合液的質(zhì)量比為10-200:800;
(3)將厭氧發(fā)酵罐中生成的沼氣進(jìn)入微粒濾過器,將顆粒物和冷凝物去除;
(4)去除顆粒物后通入水洗罐進(jìn)行清洗,水洗罐中的水量為水洗罐容積的1/5-2/5;
(5)水洗后的沼氣進(jìn)入二氧化碳吸附塔,后過壓縮機壓縮,經(jīng)第一回冷器降溫,將降溫后的沼氣通入低溫提純塔,沼氣中液化的二氧化碳從低溫提純塔下部析出,純凈的甲烷氣體經(jīng)低溫提純塔上方流入第二回冷器,與第二回冷器熱交換后,即得到純凈的甲烷;
(6)將沼氣儲存到儲存罐中。
優(yōu)選地,所述步驟(2)中在厭氧發(fā)酵的整個過程中,對發(fā)酵原料進(jìn)行攪拌,攪拌速度為0.55-0.6m/s。
優(yōu)選地,所述降溫后的沼氣以300l/h的進(jìn)氣量通入低溫提純塔。
優(yōu)選地,所述步驟(2)脫硫劑由酒石酸鹽和有機胺的水溶液組成,所述酒石酸鹽與有機胺的混合摩爾比為1:0.9-1.9。
優(yōu)選地,所述脫硫劑中酒石酸鹽和有機胺的總濃度為0.5-4.0mol/l。
優(yōu)選地,所述步驟(2)脫氮劑包括如下重量百分比的原料:15-31%的氧化鈣、12-32%的二氧化硅、3-9%的氧化鎂、10-30%的二氧化鈦。
優(yōu)選地,所述脫氮劑還含有1-11%的硅酸鈉。
優(yōu)選地,所述厭氧發(fā)酵罐中的廢料可通過連接到沼氣池的管道重新輸送回沼氣池進(jìn)行循環(huán)發(fā)酵。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
(1)本發(fā)明提供的以中藥藥渣為原料厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的方法,應(yīng)用簡便、發(fā)酵效率高、產(chǎn)氣效率高、易于普及,利于環(huán)境保護(hù)與生態(tài)農(nóng)業(yè),適于藥廠推廣應(yīng)用;
(2)本發(fā)明以中草藥藥渣無需添加其它原料發(fā)酵產(chǎn)沼氣,該方法技術(shù)簡便、易操作,無需添加牛糞、秸稈等常規(guī)發(fā)酵原料,無需特殊裝置及設(shè)備;發(fā)酵效率高,日產(chǎn)氣量大;
(3)本發(fā)明方法藥渣用量大,可大批量處理藥渣,也可同時處理藥廠廢水,消除污染,適用范圍廣。同時,厭氧封閉發(fā)酵不產(chǎn)生臭氣,避免生態(tài)環(huán)境的惡化;
(4)本發(fā)明利用藥渣厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣,是對廢棄物的合理再利用,能夠變廢為寶,保護(hù)環(huán)境;
(5)本發(fā)明產(chǎn)生的副產(chǎn)品沼液沼渣可作為有機肥,施用于農(nóng)田可提高作物品質(zhì),促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè),同時適應(yīng)我國可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟的國策,推動循環(huán)經(jīng)濟與可持續(xù)發(fā)展;
(6)本發(fā)明脫硫劑化學(xué)穩(wěn)定性好,粘度小,原料來源豐富,易購買,價格便宜,具有高傳質(zhì)系數(shù),氣液流動無擾動,傳質(zhì)阻力小,脫硫率高,操作方便,同時不會導(dǎo)致發(fā)酵液結(jié)垢,不堵塞,無腐蝕。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解,這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明的目的是提供一種用中藥藥渣作為原料進(jìn)行沼氣生產(chǎn)的方法,以中藥藥渣為主要原料發(fā)酵產(chǎn)沼氣,無需添加牛糞等其他發(fā)酵原料,操作簡便、發(fā)酵效率高、產(chǎn)氣效率高、原料利用率高,對廢棄物的合理再利用,能夠變廢為寶,保護(hù)環(huán)境。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種用中藥藥渣作為原料進(jìn)行沼氣生產(chǎn)的方法,包括如下步驟:
(1)將中草藥藥渣投入沼氣池中,控制碳氮比為20-25:1,ph值為6.8-7.2,進(jìn)行攪拌,獲得混合液;
(2)混合液進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵;在厭氧發(fā)酵罐中的溫度低于預(yù)設(shè)的發(fā)酵罐的溫度條件時,則對厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行加熱,直到發(fā)酵罐中的溫度等于預(yù)設(shè)的厭氧發(fā)酵罐的溫度時,則停止加熱裝置工作;在厭氧發(fā)酵罐中加入脫硫劑、脫氮劑,使原料的脫硫與發(fā)酵同步進(jìn)行,所用脫硫劑與混合液的質(zhì)量比為20-200:800,所用脫氮劑與混合液的質(zhì)量比為10-200:800;
(3)將厭氧發(fā)酵罐中生成的沼氣進(jìn)入微粒濾過器,將顆粒物和冷凝物去除;
(4)去除顆粒物后通入水洗罐進(jìn)行清洗,水洗罐中的水量為水洗罐容積的1/5-2/5;
(5)水洗后的沼氣進(jìn)入二氧化碳吸附塔,后過壓縮機壓縮,經(jīng)第一回冷器降溫,將降溫后的沼氣通入低溫提純塔,沼氣中液化的二氧化碳從低溫提純塔下部析出,純凈的甲烷氣體經(jīng)低溫提純塔上方流入第二回冷器,與第二回冷器熱交換后,即得到純凈的甲烷;
(6)將沼氣儲存到儲存罐中。
優(yōu)選地,所述步驟(2)中在厭氧發(fā)酵的整個過程中,對發(fā)酵原料進(jìn)行攪拌,攪拌速度為0.55-0.6m/s。
優(yōu)選地,所述降溫后的沼氣以300l/h的進(jìn)氣量通入低溫提純塔。
優(yōu)選地,所述步驟(2)脫硫劑由酒石酸鹽和有機胺的水溶液組成,所述酒石酸鹽與有機胺的混合摩爾比為1:0.9-1.9。
優(yōu)選地,所述脫硫劑中酒石酸鹽和有機胺的總濃度為0.5-4.0mol/l。
優(yōu)選地,所述步驟(2)脫氮劑包括如下重量百分比的原料:15-31%的氧化鈣、12-32%的二氧化硅、3-9%的氧化鎂、10-30%的二氧化鈦。
優(yōu)選地,所述脫氮劑還含有1-11%的硅酸鈉。
優(yōu)選地,所述厭氧發(fā)酵罐中的廢料可通過連接到沼氣池的管道重新輸送回沼氣池進(jìn)行循環(huán)發(fā)酵。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
(1)本發(fā)明提供的以中藥藥渣為原料厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的方法,應(yīng)用簡便、發(fā)酵效率高、產(chǎn)氣效率高、易于普及,利于環(huán)境保護(hù)與生態(tài)農(nóng)業(yè),適于藥廠推廣應(yīng)用;
(2)本發(fā)明以中草藥藥渣無需添加其它原料發(fā)酵產(chǎn)沼氣,該方法技術(shù)簡便、易操作,無需添加牛糞、秸稈等常規(guī)發(fā)酵原料,無需特殊裝置及設(shè)備;發(fā)酵效率高,日產(chǎn)氣量大;
(3)本發(fā)明方法藥渣用量大,可大批量處理藥渣,也可同時處理藥廠廢水,消除污染,適用范圍廣。同時,厭氧封閉發(fā)酵不產(chǎn)生臭氣,避免生態(tài)環(huán)境的惡化;
(4)本發(fā)明利用藥渣厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣,是對廢棄物的合理再利用,能夠變廢為寶,保護(hù)環(huán)境;
(5)本發(fā)明產(chǎn)生的副產(chǎn)品沼液沼渣可作為有機肥,施用于農(nóng)田可提高作物品質(zhì),促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè),同時適應(yīng)我國可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟的國策,推動循環(huán)經(jīng)濟與可持續(xù)發(fā)展;
(6)本發(fā)明脫硫劑化學(xué)穩(wěn)定性好,粘度小,原料來源豐富,易購買,價格便宜,具有高傳質(zhì)系數(shù),氣液流動無擾動,傳質(zhì)阻力小,脫硫率高,操作方便,同時不會導(dǎo)致發(fā)酵液結(jié)垢,不堵塞,無腐蝕。
實施例1
本實施例提供的一種用中藥藥渣作為原料進(jìn)行沼氣生產(chǎn)的方法,包括如下步驟:
(1)將中草藥藥渣投入沼氣池中,控制碳氮比為25:1,ph值為6.8,進(jìn)行攪拌,獲得混合液;
(2)混合液進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵;在厭氧發(fā)酵罐中的溫度低于預(yù)設(shè)的發(fā)酵罐的溫度條件時,則對厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行加熱,直到發(fā)酵罐中的溫度等于預(yù)設(shè)的厭氧發(fā)酵罐的溫度時,則停止加熱裝置工作;在厭氧發(fā)酵罐中加入脫硫劑、脫氮劑,使原料的脫硫與發(fā)酵同步進(jìn)行,所用脫硫劑與混合液的質(zhì)量比為200:800,所用脫氮劑與混合液的質(zhì)量比為10:800;
(3)將厭氧發(fā)酵罐中生成的沼氣進(jìn)入微粒濾過器,將顆粒物和冷凝物去除;
(4)去除顆粒物后通入水洗罐進(jìn)行清洗,水洗罐中的水量為水洗罐容積的2/5;
(5)水洗后的沼氣進(jìn)入二氧化碳吸附塔,后過壓縮機壓縮,經(jīng)第一回冷器降溫,將降溫后的沼氣通入低溫提純塔,沼氣中液化的二氧化碳從低溫提純塔下部析出,純凈的甲烷氣體經(jīng)低溫提純塔上方流入第二回冷器,與第二回冷器熱交換后,即得到純凈的甲烷;
(6)將沼氣儲存到儲存罐中。
所述步驟(2)中在厭氧發(fā)酵的整個過程中,對發(fā)酵原料進(jìn)行攪拌,攪拌速度為0.55m/s。
所述降溫后的沼氣以300l/h的進(jìn)氣量通入低溫提純塔。
所述步驟(2)脫硫劑由酒石酸鹽和有機胺的水溶液組成,所述酒石酸鹽與有機胺的混合摩爾比為1:1.9。
所述脫硫劑中酒石酸鹽和有機胺的總濃度為0.5mol/l。
所述步驟(2)脫氮劑包括如下重量百分比的原料:31%的氧化鈣、12%的二氧化硅、9%的氧化鎂、10%的二氧化鈦。
所述脫氮劑還含有11%的硅酸鈉。
所述厭氧發(fā)酵罐中的廢料可通過連接到沼氣池的管道重新輸送回沼氣池進(jìn)行循環(huán)發(fā)酵。
實施例2
本實施例提供的一種用中藥藥渣作為原料進(jìn)行沼氣生產(chǎn)的方法,包括如下步驟:
(1)將中草藥藥渣投入沼氣池中,控制碳氮比為20:1,ph值為7.2,進(jìn)行攪拌,獲得混合液;
(2)混合液進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵;在厭氧發(fā)酵罐中的溫度低于預(yù)設(shè)的發(fā)酵罐的溫度條件時,則對厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行加熱,直到發(fā)酵罐中的溫度等于預(yù)設(shè)的厭氧發(fā)酵罐的溫度時,則停止加熱裝置工作;在厭氧發(fā)酵罐中加入脫硫劑、脫氮劑,使原料的脫硫與發(fā)酵同步進(jìn)行,所用脫硫劑與混合液的質(zhì)量比為20:800,所用脫氮劑與混合液的質(zhì)量比為200:800;
(3)將厭氧發(fā)酵罐中生成的沼氣進(jìn)入微粒濾過器,將顆粒物和冷凝物去除;
(4)去除顆粒物后通入水洗罐進(jìn)行清洗,水洗罐中的水量為水洗罐容積的1/5-2/5;
(5)水洗后的沼氣進(jìn)入二氧化碳吸附塔,后過壓縮機壓縮,經(jīng)第一回冷器降溫,將降溫后的沼氣通入低溫提純塔,沼氣中液化的二氧化碳從低溫提純塔下部析出,純凈的甲烷氣體經(jīng)低溫提純塔上方流入第二回冷器,與第二回冷器熱交換后,即得到純凈的甲烷;
(6)將沼氣儲存到儲存罐中。
所述步驟(2)中在厭氧發(fā)酵的整個過程中,對發(fā)酵原料進(jìn)行攪拌,攪拌速度為0.55m/s。
所述降溫后的沼氣以300l/h的進(jìn)氣量通入低溫提純塔。
所述步驟(2)脫硫劑由酒石酸鹽和有機胺的水溶液組成,所述酒石酸鹽與有機胺的混合摩爾比為1:1.9。
所述脫硫劑中酒石酸鹽和有機胺的總濃度為0.5mol/l。
所述步驟(2)脫氮劑包括如下重量百分比的原料:31%的氧化鈣、12%的二氧化硅、9%的氧化鎂、10%的二氧化鈦。
所述脫氮劑還含有11%的硅酸鈉。
所述厭氧發(fā)酵罐中的廢料可通過連接到沼氣池的管道重新輸送回沼氣池進(jìn)行循環(huán)發(fā)酵。
實施例3
本實施例提供的一種用中藥藥渣作為原料進(jìn)行沼氣生產(chǎn)的方法,包括如下步驟:
(1)將中草藥藥渣投入沼氣池中,控制碳氮比為23:1,ph值為6.9,進(jìn)行攪拌,獲得混合液;
(2)混合液進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵;在厭氧發(fā)酵罐中的溫度低于預(yù)設(shè)的發(fā)酵罐的溫度條件時,則對厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行加熱,直到發(fā)酵罐中的溫度等于預(yù)設(shè)的厭氧發(fā)酵罐的溫度時,則停止加熱裝置工作;在厭氧發(fā)酵罐中加入脫硫劑、脫氮劑,使原料的脫硫與發(fā)酵同步進(jìn)行,所用脫硫劑與混合液的質(zhì)量比為180:800,所用脫氮劑與混合液的質(zhì)量比為60:800;
(3)將厭氧發(fā)酵罐中生成的沼氣進(jìn)入微粒濾過器,將顆粒物和冷凝物去除;
(4)去除顆粒物后通入水洗罐進(jìn)行清洗,水洗罐中的水量為水洗罐容積的1/5-2/5;
(5)水洗后的沼氣進(jìn)入二氧化碳吸附塔,后過壓縮機壓縮,經(jīng)第一回冷器降溫,將降溫后的沼氣通入低溫提純塔,沼氣中液化的二氧化碳從低溫提純塔下部析出,純凈的甲烷氣體經(jīng)低溫提純塔上方流入第二回冷器,與第二回冷器熱交換后,即得到純凈的甲烷;
(6)將沼氣儲存到儲存罐中。
所述步驟(2)中在厭氧發(fā)酵的整個過程中,對發(fā)酵原料進(jìn)行攪拌,攪拌速度為0.58m/s。
所述降溫后的沼氣以300l/h的進(jìn)氣量通入低溫提純塔。
所述步驟(2)脫硫劑由酒石酸鹽和有機胺的水溶液組成,所述酒石酸鹽與有機胺的混合摩爾比為1:1.1。
所述脫硫劑中酒石酸鹽和有機胺的總濃度為2.5mol/l。
所述步驟(2)脫氮劑包括如下重量百分比的原料:19%的氧化鈣、18%的二氧化硅、6%的氧化鎂、20%的二氧化鈦。
所述脫氮劑還含有9%的硅酸鈉。
所述厭氧發(fā)酵罐中的廢料可通過連接到沼氣池的管道重新輸送回沼氣池進(jìn)行循環(huán)發(fā)酵。
以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。