合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)解決方案，這些實(shí)施例不能理解為是對(duì)技術(shù)方案的限制。
[0029]下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。
[0030]下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，均從商業(yè)途徑得到。
[0031]下述實(shí)施例中的廚余垃圾來(lái)自淮安市淮陰區(qū)王營(yíng)鎮(zhèn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站，由生活垃圾進(jìn)行大類粗分后選取廚余垃圾。
[0032]本發(fā)明中涉及到的百分號(hào)“％”，若未特別說(shuō)明，是指質(zhì)量百分比；但溶液的百分比，除另有規(guī)定外，是指溶液10mL中含有溶質(zhì)若干克；液體之間的百分比，是指在20°C時(shí)容量的比例。
[0033]實(shí)施例1:依以下步驟生產(chǎn)沼氣
(I)從選取的生活垃圾中分類出以米和面粉類食物殘余為主的廚余垃圾，然后與雞糞按總固體量1:1 一起投入預(yù)處理罐中，混合并恒溫35±1°C加熱5小時(shí)，得混合物； (2)將調(diào)整好比例的步驟(I)混合物、篩分為20目的活性炭及接種物混合均勻，采用螺旋推流器依次投入到2個(gè)厭氧發(fā)酵罐中恒溫35±1°C加熱，攪拌12小時(shí)發(fā)酵30天，分別得到沼氣和發(fā)酵殘余物；其中，活性炭加入量為步驟(I)所得的廚余垃圾與雞糞混合物總固體量的40% ;接種物為含水率92.8%的老沼氣池的沼液，加入量為廚余垃圾、雞糞與活性炭混合物總固體量的10% ;發(fā)酵罐中混合物料的含水率為60%，碳氮比為20:1 ;
(3)發(fā)酵殘余物經(jīng)分離后，得沼液和固態(tài)有機(jī)肥；沼液經(jīng)靜置4小時(shí)，排放上清液后，得液態(tài)有機(jī)肥。
[0034]累積產(chǎn)氣量和甲烷含量的變化曲線見(jiàn)圖1，當(dāng)日產(chǎn)氣量明顯下降，在結(jié)束一輪反應(yīng)后進(jìn)行下一輪投料與接種。
[0035]為了便于說(shuō)明添加活性炭對(duì)廚余垃圾與雞糞混合發(fā)酵產(chǎn)沼氣的促進(jìn)作用，同時(shí)還做了一組對(duì)照案例(即未添加活性炭)，實(shí)施步驟與上述相同。
[0036]實(shí)施例2:依以下步驟生產(chǎn)沼氣
(1)從選取的生活垃圾中分類出以果蔬、果皮為主的廚余垃圾，然后與豬糞按總固體量1.5:1 一起投入預(yù)處理罐中，混合并恒溫40±1°C加熱6小時(shí)，得混合物；
(2)將調(diào)整好比例的步驟(I)混合物、篩分為50目的活性炭及接種物混合均勻，采用螺旋推流器依次投入到2個(gè)厭氧發(fā)酵罐中恒溫40±1°C加熱，攪拌18小時(shí)發(fā)酵33天，分別得到沼氣和發(fā)酵殘余物；其中，活性炭加入量為步驟(I)所得的廚余垃圾與豬糞混合物總固體量的50% ;接種物為95.2%的城市污水處理廠厭氧消化污泥，加入量為廚余垃圾、豬糞與活性炭混合物總固體量的12.5% ;發(fā)酵罐中混合物料的含水率為70%，碳氮比為25:1 ;
(3)發(fā)酵殘余物經(jīng)分離后，得沼液和固態(tài)有機(jī)肥；沼液經(jīng)靜置6小時(shí)，排放上清液后，得液態(tài)有機(jī)肥。
[0037]累積產(chǎn)氣量和甲烷含量的變化曲線見(jiàn)圖2，當(dāng)日產(chǎn)氣量明顯下降，在結(jié)束一輪反應(yīng)后進(jìn)行下一輪投料與接種。
[0038]為了便于說(shuō)明添加活性炭對(duì)廚余垃圾與豬糞混合發(fā)酵產(chǎn)沼氣的促進(jìn)作用，同時(shí)還做了一組對(duì)照案例(即未添加活性炭)，實(shí)施步驟與上述相同。
[0039]實(shí)施例3:依以下步驟生產(chǎn)沼氣
(1)從選取的生活垃圾中分類出以肉食、動(dòng)植物油為主的廚余垃圾，然后與牛糞按總固體量2:1 —起投入預(yù)處理罐中，混合并恒溫45±1°C加熱7小時(shí)，得混合物；
(2)將調(diào)整好比例的步驟(I)混合物、篩分為100目的活性炭及接種物混合均勻，采用螺旋推流器依次投入到2個(gè)厭氧發(fā)酵罐中恒溫45± 1°C加熱，攪拌24小時(shí)發(fā)酵35天，分別得到沼氣和發(fā)酵殘余物；其中，活性炭加入量為步驟(I)所得的廚余垃圾與牛糞混合物總固體量的60% ;接種物為含水率93.1%的屠宰場(chǎng)污泥，加入量為廚余垃圾、牛糞與活性炭混合物總固體量的15% ;發(fā)酵罐中混合物料的含水率為75%，碳氮比為30:1 ;
(3)發(fā)酵殘余物經(jīng)分離后，得沼液和固態(tài)有機(jī)肥；沼液經(jīng)靜置7小時(shí)，排放上清液后，得液態(tài)有機(jī)肥。
[0040]累積產(chǎn)氣量和甲烷含量的變化曲線見(jiàn)圖3，當(dāng)日產(chǎn)氣量明顯下降，在結(jié)束一輪反應(yīng)后進(jìn)行下一輪投料與接種。
[0041]為了便于說(shuō)明添加活性炭對(duì)廚余垃圾與牛糞混合發(fā)酵產(chǎn)沼氣的促進(jìn)作用，同時(shí)還做了一組對(duì)照案例(即未添加活性炭)，實(shí)施步驟與上述相同。
[0042]從圖1、2、3看出，相較于對(duì)照組，通過(guò)添加一定量的活性炭，三個(gè)實(shí)施案例中不同條件、不同配比下的廚余垃圾與糞便的發(fā)酵沼氣產(chǎn)量和平均甲烷含量都有較大幅度的提尚O
[0043]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(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.利用活性炭、廚余垃圾和糞便制備沼氣的方法，其特征是該沼氣制備方法包括以下步驟: a、將廚余垃圾與糞便按總固體量I?2:1投入預(yù)處理罐中，混合并恒溫加熱，得混合物；所述步驟a中混合的時(shí)間為5?7小時(shí)；所述步驟a中的恒溫加熱的溫度為35± 1°C?45±1°C ； b、將混合物、篩分為20?100目的活性炭及接種物混合投入到至少一個(gè)厭氧發(fā)酵罐中恒溫加熱，攪拌發(fā)酵，分別得到沼氣和發(fā)酵殘余物；所述步驟b中的混合投入是采用螺旋推流裝置進(jìn)料；所述步驟b中攪拌的時(shí)間為12?24小時(shí)；所述步驟b中的恒溫加熱的溫度為35±1°C?45±1°C。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用活性炭、廚余垃圾和糞便制備沼氣的方法，其特征是:所述步驟b中厭氧發(fā)酵罐的數(shù)量為4個(gè)，體積為5L。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用活性炭、廚余垃圾和糞便制備沼氣的方法，其特征是:所述廚余垃圾是指果蔬、果皮、肉食、蔬菜、動(dòng)植物油以及米和面粉類食物殘余等；糞便是指雞糞、豬糞和牛糞中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用活性炭、廚余垃圾和糞便制備沼氣的方法，其特征是:所述步驟b中發(fā)酵罐中加入的活性炭，為分析純(AR)的粉狀活性炭，加入量為步驟a所得的廚余垃圾與糞便混合物總固體量的40%?60%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用活性炭、廚余垃圾和糞便制備沼氣的方法，其特征是:步驟b中所述厭氧發(fā)酵罐為單相或固液兩相厭氧反應(yīng)器；接種物為老沼氣池的沼液、城市生活污水處理廠的厭氧消化污泥和養(yǎng)殖場(chǎng)污泥中的一種，接種物的加入量為步驟b中廚余垃圾、糞便與活性炭混合物總固體量的10%?15%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用活性炭、廚余垃圾和糞便制備沼氣的方法，其特征是:所述步驟b中發(fā)酵罐中的混合物，通過(guò)調(diào)整物料之間的比例使其碳氮比在20?30:1之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用活性炭、廚余垃圾和糞便制備沼氣的方法，其特征是:所述步驟b中發(fā)酵罐中的混合物含水率在60?75%。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用活性炭、廚余垃圾和糞便制備沼氣的方法，其特征是:在步驟b的發(fā)酵末期，當(dāng)發(fā)酵裝置日產(chǎn)氣量低于平均日產(chǎn)氣量的30%時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，重新投料進(jìn)行新一輪發(fā)酵。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用活性炭、廚余垃圾和糞便制備沼氣的方法，其特征是:所述步驟b中發(fā)酵殘余物經(jīng)分離后，得沼液和固態(tài)有機(jī)肥。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的利用活性炭、廚余垃圾和糞便制備沼氣的方法，其特征是:所述沼液經(jīng)靜置4?7小時(shí)，排放上清液后，得液態(tài)有機(jī)肥。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用活性炭、廚余垃圾和糞便制備沼氣的方法，屬于再生能源技術(shù)領(lǐng)域。具體包括以下步驟：將廚余垃圾與糞便投入預(yù)處理罐中，混合并恒溫加熱，得混合物；將混合物、活性炭及接種物混合投入到至少一個(gè)厭氧發(fā)酵罐中恒溫加熱，攪拌發(fā)酵，分別得到沼氣和發(fā)酵殘余物。本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)添加外源物活性炭，較大幅度提高以廚余垃圾及糞便為原料發(fā)酵生產(chǎn)沼氣與甲烷的效率，且運(yùn)行穩(wěn)定，同時(shí)還能降低生產(chǎn)成本和適宜大規(guī)模進(jìn)行推廣，此外也能夠有效減少生活垃圾清運(yùn)量，節(jié)約資源，控制惡臭氣體的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
【IPC分類】C02F11/04, C12P5/02, C05F11/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105063094
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510553685
【發(fā)明人】戴本林, 徐繼明, 徐寧, 鄧媛方, 吳真
【申請(qǐng)人】淮陰師范學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日