一種利用豬糞與油茶殼共消化產沼氣的方法
2023-09-22 19:10:55 5
一種利用豬糞與油茶殼共消化產沼氣的方法
【專利摘要】一種利用豬糞與油茶殼共消化產沼氣的方法，具體以油茶殼為新原料，採用的可控型恆溫厭氧不鏽鋼發酵罐，在高溫50℃條件下，以半連續厭氧發酵的方式，與豬糞通過不同比例混合後共消化產沼氣。與純豬糞發酵相比，本發明所述方法可豐富沼氣原料，緩解沼氣原料供應問題，促進沼氣的推廣應用，提高油茶果的附加利用價值。
【專利說明】一種利用豬糞與油茶殼共消化產沼氣的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於生物質能源領域，具體涉及一種利用豬糞與農林廢物油茶殼共消化產沼氣的方法。
【背景技術】
[0002]油茶又名茶油樹，是世界四大本木食用油料之一，同時油茶樹也是我國的重要的經濟作物，廣泛種植於華中、華南、華東、西南等地，目前全國油茶殼的種植面積大400萬hm2.。隨著近年來油茶籽脫殼技術得到了長足發展，油茶加工過程中產生了大量的油茶殼。對於副產物油茶殼大部分都丟棄，丟棄的油茶殼丟棄的油茶殼的降解產物中，可產生異味氣體汙染空氣環境，液體和固體汙染水源，對水源和生態環境造成嚴重汙染。在化工行業，製藥行業和化妝品行業中利用油茶殼都是高能耗的產業。
[0003]近幾年來，我國沼氣建設發展較快，大大緩解了農村能源緊張的局面，也有效治理了大量的汙染物和廢水。目前我國主要的沼氣發酵方式包括農作物秸杆、人畜糞便、農業固體廢物等，沼氣發酵技術的迅速發展，已經成為提高農村畜禽糞便和農林廢棄物資源化利用的有效途徑。而在油 茶殼的開發利用方面，國內主要通過添加氮源和微生物菌劑進行堆慪發酵，用於花卉苗木的無土栽培，少量用於提煉栲膠、糠醛、活性炭等物質，但這些加工處理的投入產出比較低，產品的附加值不高，而且會給環境帶來二次汙染，因此大部分地區只是將油茶種子榨油，沒有深度開發利用，特別是油茶殼這一具有很高利用價值的產品大多被丟棄浪費，沒有得到實際應用，若能充分利用油茶殼這一農林廢物，將其作為發酵產沼氣的一種新原料，可為開展油茶殼的綜合利用及解決沼氣的原料供應問題提供有效解決方案。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種全新的方法處理農林廢物油茶殼，具體是提供一種利用豬糞與油茶殼共消化產沼氣的方法。
[0005]本發明所述方法包括:
(O以純豬糞做原料，投入接種物啟動反應；
(2)將豬糞與油茶殼投入發酵罐中混合浸泡發酵，所述油茶殼經粉碎過40目篩，所述豬糞與油茶殼的乾重配比為1-4:1 ;
(3)在厭氧條件下不斷攪拌，發酵溫度為50°C，PH控制在6~8，物料水力停留時間為15
天;
(4)所述發酵罐是自行設計的可控型恆溫厭氧不鏽鋼發酵罐，其結構包括罐體、罐頂、進料口、出氣口、電機、螺絲封口、出水口、液封管、下水口、加熱棒、柵欄；出氣口與氣體流量計相連。
[0006]本發明的優點是:
(O沼氣池的負荷通常用發酵原料濃度來體現適宜的乾物質濃度為3%~18%，濃度過高或過低都不利於沼氣發酵:濃度過高，則含水量過少，發酵原料不宜分解:濃度過低，則含水量過多，單位容積內有機物含量相對減少，產氣量也會減少。因此經篩選，選擇豬糞與油茶殼的重量配比為1:1~4:1，控制物料總固體含量為6%。
[0007](2)本發明控制發酵溫度為50°C，高溫條件有利於提高產氫、產乙酸菌和產甲烷菌的活性，增大產氣中甲烷的體積分數比，同時高溫能加快反應速率，縮短反應周期。
[0008](3)經測定表明，酸鹼度在PH為6~8之間，適宜沼氣微生物的生長繁殖，能穩定產氣。
[0009](4)持續攪拌能加強微生物與原料的接觸，提高原料利用率及能量轉換效率，利於
提聞廣氣量。
[0010](5)不同的物料水力停留時間對產氣的穩定性有很大影響，實踐證明，15天的物料水力停留時間可保證反應平穩進行。
【專利附圖】
【附圖說明】 [0011]圖1為本發明所述可控型恆溫厭氧不鏽鋼發酵罐結構示意圖；
圖中:1.罐體、2.罐頂、3.進料口、4.出氣口、5.電機、6.螺絲封口、7.出水口、8.液封管、9.下水口、10.加熱棒、11.柵欄。
【具體實施方式】
[0012]本發明提供一種利用豬糞與農林廢物油茶殼共消化產沼氣的方法，其特的方法步驟如下:
A、以純豬糞做原料，投入接種物啟動反應。
[0013]B、混合豬糞與油茶殼，投入發酵罐中。
[0014]C、在厭氧條件下反應製得沼氣。
[0015]具體的，本發明是採用自行設計的可控型恆溫厭氧不鏽鋼發酵罐，在無氧，不斷攪拌的情況下，控制發酵溫度50°C，PH控制在6~8的條件下，反應製得沼氣。
[0016]以下通過實施例的【具體實施方式】，對本發明的上述內容再作進一步的詳細說明。
[0017]實施例:
①組裝好如圖1所示的可控型恆溫厭氧不鏽鋼發酵罐，總體積為30L，有效容積為24L。
本設備內置加熱棒升溫，通過插入罐內的熱電偶控制溫度，並將產生的氣體通過出氣口與氣體流量計相連，測量每天的產氣量。發電機轉速設置為27r/min，並一直保持旋轉，產生的氣體量由氣體流量計每天測量一次。
[0018]②本實例設計溫度50°C，pH=6~8，發酵液TS=6%，水力停留時間15天，在發酵罐中
加入720g豬糞和4.7L的接種物(接種物的TS忽略不計)，待到發酵產氣趨於穩定時，就開始半連續地投入油茶殼和豬糞的混合原料。
[0019]③將油茶殼用粉碎機粉碎並用40目的篩子篩分，油茶殼的TS=87.6%，新鮮豬糞TS=20%，稱取油茶殼34.3g，，豬糞600g，兩者混合浸泡24h後投入已經能夠穩定產氣的發酵裝置中。按此條件，半連續投料之後每天的產期平均值58.6L/d，甲烷的平均體積分數63.3%。
[0020]X每天下午18:00準時投料與出料。並且每天記錄產氣量，每隔一天測量一次pH、甲烷的體積分數，同時收集發酵液定期測定氨氮、揮發性脂肪酸的含量。
[0021]以上所述的實施方案，只是本發明的較佳實施例，並非對本發明做任何形式的限制。 凡是依據本發明的方法實質對以上實施例所作的任何簡單修改，等同變化與修飾，均仍屬於本發明的方法方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種利用豬糞與油茶殼共消化產沼氣的方法，其特徵是: (1)以純豬糞做原料，投入接種物啟動反應； (2)將豬糞與油茶殼投入發酵罐中混合浸泡發酵，所述油茶殼經粉碎過40目篩，所述豬糞與油茶殼的乾重配比為1-4:1 ; 所述發酵罐是自行設計的可控型恆溫厭氧不鏽鋼發酵罐，其結構包括罐體、罐頂、進料口、出氣口、電機、螺絲封口、出水口、液封管、下水口、加熱棒、柵欄；出氣口與氣體流量計相連； (3)在厭氧條件下不斷攪拌，發酵溫度為50°C，PH控制在6~8，物料水力停留時間為15天。
【文檔編號】C10L3/08GK104017621SQ201410250259
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月9日 優先權日:2014年6月9日
【發明者】張帆, 朱建航, 廖麗萍, 彭航宇, 申釗穎, 祝俊林 申請人:南昌大學