一種提高沼氣產(chǎn)率并生產(chǎn)復(fù)合功能有機肥的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高沼氣產(chǎn)率并生產(chǎn)復(fù)合功能有機肥的方法，所述方法的具體步驟如下：(1)首先將電氣石進行粉碎，粉碎后電氣石的粒徑在300nm-1mm；(2)將禽畜糞便和秸稈按照固形物重量計1∶0.5-5的比例組成混料，混合均勻后，再往每立方混料中加入1-2Kg電氣石粉，混合均勻后置于沼氣池中，然后按照沼氣發(fā)酵基本流程進行，發(fā)酵完畢，清理沼氣池中的電氣石沼渣，即可得到本發(fā)明的沼渣／電氣石復(fù)合功能有機肥。本發(fā)明的方法投加電氣石后比不投加的系統(tǒng)產(chǎn)氣率增加了20～50％，生物氣的甲烷含量提高了15～40％，COD去除率提高了8～18％。經(jīng)過熟化后的沼肥已經(jīng)與電氣石均勻復(fù)合，是一種非常好的生態(tài)功能有機復(fù)合肥。
【專利說明】一種提高沼氣產(chǎn)率并生產(chǎn)復(fù)合功能有機肥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電氣石用于提高沼氣產(chǎn)率并能生產(chǎn)沼渣/電氣石復(fù)合功能有機肥的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]沼氣是一種清潔高效的優(yōu)質(zhì)能源，主要成分為CH4，沼氣的利用不但能解決農(nóng)民的生活能源問題，緩解能緊張的狀況，還能夠利用廢棄物，減少環(huán)境污染。隨著新農(nóng)村能源生態(tài)模式大力推進，以及養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，沼氣事業(yè)發(fā)展出現(xiàn)空前可喜的局面，各種超大規(guī)格沼氣設(shè)施均有了較大的改進，特別是太陽能的應(yīng)用，讓一年四季產(chǎn)沼氣成為可能。但是由于各地氣候、作物秸桿、畜禽糞便等的原料不同，配料差異很大，加上用戶操作技術(shù)上的差異，出現(xiàn)產(chǎn)沼氣不穩(wěn)定，春夏秋三季產(chǎn)氣不均衡，北方冬季嚴(yán)寒季節(jié)不產(chǎn)氣等現(xiàn)象，在一定程度上制約了沼氣的發(fā)展。通過人為添加電氣石復(fù)合產(chǎn)甲烷菌劑材料，以提高并穩(wěn)定甲烷產(chǎn)生量，業(yè)已成為新建沼氣池和大型沼氣設(shè)施的重要措施之一。
[0003]但在沼氣實際的推廣應(yīng)用中卻存在著很多問題，比如:發(fā)酵啟動慢，甲烷含量低，產(chǎn)期效率低甚至不能產(chǎn)氣等，這些問題都制約著沼氣工程的推廣和普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決目前沼氣實際的推廣應(yīng)用中存在的問題，本發(fā)明目的在于提供一種電氣石用于提高沼氣產(chǎn)率的方法。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種電氣石用于提高沼氣產(chǎn)率的方法，其特征在于:所述方法的具體步驟如下:
[0007](I)首先將電氣石進行粉碎，粉碎后電氣石的粒徑在300nm-lmm ;
[0008](2)將秸桿碎成1-1Ocm長的秸桿；
[0009](3)將禽畜糞便和秸桿按照固形物重量計1: 0.5-5的比例組成混料，混合均勻后，再往每立方混料中加入l_2Kg粉碎后的電氣石，并混合均勻后置于沼氣池中，然后按照沼氣發(fā)酵基本流程進行，發(fā)酵完畢，清理沼氣池中的電氣石沼渣，即可得到本發(fā)明的沼渣/電氣石復(fù)合功能有機肥。
[0010]步驟(3)中，禽畜糞便為豬糞、牛糞或羊糞中的一種或幾種。
[0011]步驟(3)中，禽畜糞便為豬糞，豬糞和秸桿按照固形物重量計1: 2的比例組成混料。
[0012]步驟(3)中，禽畜糞便為牛糞，牛糞和秸桿按照固形物重量計1:1的比例組成混料。
[0013]步驟(3)中，所述沼氣發(fā)酵的條件是15~55°C條件下進行。
[0014]經(jīng)過熟化后的沼肥已經(jīng)與電氣石均勻復(fù)合，是一種非常好的生態(tài)功能有機復(fù)合肥。
[0015]電氣石是較為常見的含硼硅酸鹽礦物。在我國儲量很豐富。電氣石的化學(xué)式為XY3Z6Si6O18(BO3)3W4,電氣石結(jié)構(gòu)上屬三方晶系。其中X代表大陽離子，主要由K、Ca、Na等元素。電氣石因其特殊的結(jié)構(gòu)綜合了多種礦物功能材料的性能。如自發(fā)極化性、壓電性、熱釋電性、遠紅外輻射、釋放負離子，而在工業(yè)、環(huán)保、保健等領(lǐng)域被廣泛利用。
[0016]將電氣石300nm~Imm顆粒與牛糞、豬糞和羊糞等禽畜糞便及秸桿混合，置于沼氣酸化發(fā)酵池中及甲烷化池中，使得電氣石與漿液處于充分接觸和作用狀態(tài)，可促進對以秸桿及牛糞、豬糞和羊糞等禽畜糞便為原料的沼氣發(fā)酵均有很好的效果，能對沼氣發(fā)酵過程中的產(chǎn)甲烷菌有很好的即時作用，發(fā)酵過程中添加本材料可以提高系統(tǒng)產(chǎn)氣量和沼氣中甲烷含量，同時COD、TS和VS的去除率也有明顯的提高。在沼氣的液化階段，電氣石能夠促進酵母菌、乳酸菌、枯草孢子桿菌等細菌生長，有益于纖維酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酸酶的產(chǎn)生并對有機物質(zhì)進行體外酶解；在產(chǎn)酸階段，在對產(chǎn)酸菌系進一步促生的同時，繼續(xù)對第一階段中的物質(zhì)分解成小分子酸性化合物；在產(chǎn)甲烷階段中，電氣石能夠促進產(chǎn)甲烷菌系的繁殖，催化小分子酸性化合物沼氣化，電氣石本身亦存在大量電質(zhì)子，可明顯提高沼氣轉(zhuǎn)化率。本產(chǎn)品系環(huán)境友好材料，不會產(chǎn)生二次污染，經(jīng)過熟化后的沼肥已經(jīng)與電氣石均勻復(fù)合，是一種非常好的生態(tài)功能有機復(fù)合肥，與沼氣有機肥復(fù)合對植物有良好的促進生長作用。這種電氣石對于沼氣工程的推廣和應(yīng)用具有很好的應(yīng)用前景。[0017]電氣石300nm~Imm顆粒對產(chǎn)甲烷菌的激活作用，投加后比不投加的系統(tǒng)產(chǎn)氣率增加了 20~50%，生物氣的甲烷含量提高了 15~40%，COD去除率提高了 8~18%。本發(fā)明的方法還同時能產(chǎn)生一種經(jīng)過熟化后的沼肥已經(jīng)與電氣石均勻復(fù)合，是一種非常好的生態(tài)功能有機復(fù)合肥。
[0018]本發(fā)明的方法中電氣石參與在沼氣池系統(tǒng)中循環(huán)過程和有機功能微肥體系，該方法適用于無攪拌型小型農(nóng)戶型，或無攪拌大中型電氣石有機功能微肥制備型。
【具體實施方式】
[0019]下面的實施例是對本發(fā)明的進一步詳細描述。
[0020]實施例1:農(nóng)村戶型豬糞類沼氣發(fā)酵電氣石粉體材料應(yīng)用
[0021]本實驗以個體農(nóng)戶的豬糞類沼氣池為應(yīng)用實例，農(nóng)戶型沼氣池多為單級沼氣池，無攪拌、半干式模式，屬于批量發(fā)酵。單級沼氣池進行程序為，將電氣石粉碎成300ηπι-500μπι，秸桿碎成5-lOcm長的秸桿，原料為豬糞:秸桿1: 3_5(按固形物重量計算)組成混料，每立方混料加2kg電氣石粉，并混合均勻，然后按照沼氣發(fā)酵基本流程進行。電氣石復(fù)合材料系屬環(huán)境友好材料，同時能產(chǎn)生一種經(jīng)過熟化后的沼肥已經(jīng)與電氣石均勻復(fù)合，是一種非常好的生態(tài)功能有機復(fù)合肥。本實施例投加電氣石后比不投加的系統(tǒng)產(chǎn)氣率增加了 20%，生物氣的甲烷含量提高了 15%，COD去除率提高了 8%。
[0022]實施例2:農(nóng)村戶型牛糞類沼氣發(fā)酵電氣石粉體材料應(yīng)用
[0023]本實驗以個體農(nóng)戶的牛糞類沼氣池為應(yīng)用實例，農(nóng)戶型牛糞類沼氣池多為單級沼氣池，無攪拌、半干式模式，屬于批量發(fā)酵。單級沼氣池進行程序為，將電氣石粉碎成300nm-500 μ m,秸桿碎成5_10cm長的秸桿，原料為牛糞:秸桿1: 0.5-3 (按固形物重量計算)組成混料，每立方混料加2kg電氣石粉，并混合均勻，然后按照沼氣發(fā)酵基本流程進行。電氣石復(fù)合材料系屬環(huán)境友好材料，同時能產(chǎn)生一種經(jīng)過熟化后的沼肥已經(jīng)與電氣石均勻復(fù)合，是一種非常好的生態(tài)功能有機復(fù)合肥。投加后比不投加的系統(tǒng)產(chǎn)氣率增加了 35%，生物氣的甲烷含量提高了 30%，COD去除率提高了 12%。
[0024]實施例3:大中型豬糞類沼氣池發(fā)酵電氣石粉體材料應(yīng)用
[0025]本實驗以大中型豬糞類沼氣池為應(yīng)用實例，大中型豬糞類沼氣池多為多級沼氣池，攪拌式或反沖式，屬于連續(xù)發(fā)酵。多級沼氣池法可將電氣石粉碎成500ym-lmm，秸桿碎成l-5cm長的秸桿，原料為豬糞:秸桿1: 3-5 (按固形物重量計算)組成混料，每立方混料加Ikg電氣石粉，并混合均勻置于沼氣池中，然后按照沼氣發(fā)酵基本流程進行。同時能產(chǎn)生一種經(jīng)過熟化后的沼肥已經(jīng)與電氣石均勻復(fù)合，是一種非常好的生態(tài)功能有機復(fù)合肥。投加后比不投加的系統(tǒng)產(chǎn)氣率增加了 45%，生物氣的甲烷含量提高了 35%，COD去除率提高了 15%。
[0026]實施例4:大中型牛糞類沼氣池發(fā)酵電氣石粉體材料應(yīng)用
[0027]本實驗以大中型牛糞類沼氣池為應(yīng)用實例，大中型牛糞類沼氣池多為多級沼氣池，攪拌式或反沖式，屬于連續(xù)發(fā)酵。多級沼氣池法可將電氣石粉碎成500 μ m-lmm，秸桿碎成l-5cm長的秸桿，原料為牛糞:秸桿1: 0.5-3(按固形物重量計算)組成混料，每立方混料加Ikg電氣石粉，并混合均勻置于沼氣池中，然后按照沼氣發(fā)酵基本流程進行。同時能產(chǎn)生一種經(jīng)過熟化后的沼肥已經(jīng)與電氣石均勻復(fù)合，是一種非常好的生態(tài)功能有機復(fù)合肥。投加后比不投加的系統(tǒng)產(chǎn)氣率增加了 50%，生物氣的甲烷含量提高了 40%，COD去除率提高了 18%。
[0028]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種提高沼氣產(chǎn)率并生產(chǎn)復(fù)合功能有機肥的方法，其特征在于:所述方法的具體步驟如下: (1)首先將電氣石進行粉碎，粉碎后電氣石的粒徑在300nm-l_； (2)將稻桿碎成1-1Ocm長的碎稻桿； (3)將禽畜糞便和秸桿按照固形物重量計1: 0.5-5的比例組成混料，混合均勻后，再往每立方混料中加入l_2Kg粉碎后的電氣石，并混合均勻后置于沼氣池中，然后按照沼氣發(fā)酵基本流程進行，發(fā)酵完畢，清理沼氣池中的電氣石沼渣，即可得到本發(fā)明的沼渣/電氣石復(fù)合功能有機肥。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:其特征在于:步驟(3)中，禽畜糞便為豬糞、牛糞或羊糞中的一種或幾種混合糞便。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:其特征在于:步驟(3)中，禽畜糞便為豬糞，豬糞和秸桿按照固形物重量計1: 0.5-5的比例組成混料。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:其特征在于:步驟(3)中，禽畜糞便為牛糞，牛糞和秸桿按照固形物重量計1:1的比例組成混料。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:其特征在于:步驟(3)中，所述沼氣發(fā)酵的條件是15~55 °C 條件下進行。
【文檔編號】C05G3/00GK103898164SQ201410126699
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】王平, 黃小華, 朱敏, 黃中興, 黃中浩, 彭虎 申請人:江西理工大學(xué), 江西省華頤豐生態(tài)實業(yè)有限公司