一種利用豬糞尿生產(chǎn)沼氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生產(chǎn)沼氣的方法，具體涉及一種利用豬糞尿生產(chǎn)沼氣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自古以來，豬糞尿被作為肥料來解決農(nóng)作物生長的需要，農(nóng)業(yè)中流傳著“養(yǎng)豬不掙錢，回頭看看田”的謗語。但新鮮糞尿不易于保存而且發(fā)出臭味，此外，隨著養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展，只將豬糞尿用于周圍作物的肥料供應(yīng)，不僅不能完全解決養(yǎng)豬場內(nèi)堆積的糞尿，對周圍環(huán)境造成了極其嚴(yán)重的影響，還造成了資源的浪費(fèi)，制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
[0003]豬糞尿堆積制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的幾個方面如下:(I)糞尿中的一些有害物質(zhì)能溶于水，使水惡臭，惡化水質(zhì)，使水不利于飲用；(2)糞尿富含氮、磷、鉀的有機(jī)物的存在，經(jīng)過微生物分解，使水中藻類大量繁殖，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化；(3)糞尿中有害微生物通過水體或植物快速擴(kuò)散傳播，直接或間接傳播疾??；(4)糞尿經(jīng)過堆積在微生物作用下分解，碳水化合物分解成甲烷、有機(jī)酸和醇類等帶有酸臭味的氣體，蛋白質(zhì)和脂類分解為氨等帶有臭味的含氮含硫化合物，惡化養(yǎng)豬場周圍的環(huán)境，危害周圍人員的健康。
[0004]目前豬養(yǎng)殖場糞尿處理的方法有:(1)直接排放或施入農(nóng)田、水塘、尿液排入江河，這種方法未經(jīng)任何處理，直接排放的，雖成本低，但污染大；(2)豬糞經(jīng)厭氧發(fā)酵生成沼氣，用于生活煮飯、燒水、炒菜、取暖、照明，沼渣就近施入農(nóng)田或水塘，沼液和豬尿排入江河，這種方法雖然對豬糞進(jìn)行了處理，但沼液和豬尿直接排放，造成污染；(3)豬糞經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，沼氣用于發(fā)電，沼液和豬尿經(jīng)污水處理達(dá)標(biāo)排放，這種方法豬糞尿雖經(jīng)技術(shù)處理，沼氣也進(jìn)行了能量轉(zhuǎn)換，但能量利用率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用豬糞尿生產(chǎn)沼氣的方法。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下方案實(shí)現(xiàn):一種利用豬糞尿生產(chǎn)沼氣的方法，它包括以下步驟:
(O將豬糞及尿液放入沉降池中，自由沉淀I?2天；
(2)將經(jīng)過自由沉淀后的豬糞和豬尿液加入酸化池中，加入清水稀釋至固含量為20%?30%，攪拌8?24h，此過程加入硫酸保持pH為5.3?6.2 ;
(3)將水解后的豬糞尿和切碎的秸桿、青草輸送到發(fā)酵室內(nèi)，在20?35°C、密閉條件下，經(jīng)過嚴(yán)格厭氧發(fā)酵8?15天，得到沼氣，其中，發(fā)酵過程中加入草木灰和氨水保持pH為6.8?7.6，且每天攪拌2?3次，每次攪拌30?50min ；
(4)將得到的沼氣通入脫硫塔中，使甲烷和二氧化碳體積含量之和占沼氣總體積的97%以上，再通入板式吸收塔中，用醇氨溶液作溶劑逆流接觸吸收，在吸收塔頂端收集得到甲烷。
[0007]所述的步驟(I)中自由沉淀除去糞便和尿液中的泥沙，將糞便中不利于發(fā)酵的固體物質(zhì)除去。
[0008]所述的步驟(2)中加入清水稀釋水解，將復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成簡單的有機(jī)物，利于后面的發(fā)酵過程，攪拌操作加快了反應(yīng)的進(jìn)行，保持酸性環(huán)境對水解有利。
[0009]所述的步驟(3)中豬糞尿、秸桿和青草的重量比為1:0.01?0.03:0.01?0.03。
[0010]所述的步驟(3)中經(jīng)過嚴(yán)格厭氧發(fā)酵還得到沼渣和沼液，沼渣可直接用作基肥，也可以經(jīng)過加工處理形成高效能的化肥、培養(yǎng)食用菌或蚯蚓的基質(zhì)和飼料；沼液即發(fā)酵室內(nèi)上層液，可經(jīng)過加熱管消毒處理，用來培養(yǎng)藻類的礦質(zhì)營養(yǎng)成分。
[0011]所述的步驟(4)中得到的甲烷，將其儲存起來，用于坎事、照明、采暖和發(fā)電。
[0012]本發(fā)明具有以下有益效果:(I)本發(fā)明中生產(chǎn)沼氣的方式完善、系統(tǒng)，具有操作簡單、控制容易、安全環(huán)保、可持續(xù)性的優(yōu)點(diǎn)；(2)本發(fā)明以豬糞尿為原料，解決了豬糞尿的堆積問題，且經(jīng)過厭氧發(fā)酵后可以去除豬糞尿的臭味，豬糞尿的寄生蟲及有害微生物，減少由于豬糞堆積而引起的環(huán)境污染、不安全衛(wèi)生問題的存在，對養(yǎng)殖場的條件有益；(3)將糞尿用于生產(chǎn)沼氣，變廢為寶，可以用于坎事、照明等，基本滿足了養(yǎng)殖場的生活用能，為養(yǎng)殖場節(jié)約了生活成本；(4)生產(chǎn)沼氣過程中氮、磷、鉀等肥料成分均沒受到很大損失，產(chǎn)生的沼渣，可以用作肥料，改善土壤質(zhì)量，增加農(nóng)作物產(chǎn)量，同時減少農(nóng)藥和化肥的使用，減少農(nóng)作物的化學(xué)污染；(5)生產(chǎn)沼氣過程中產(chǎn)生的沼液為藻類的培養(yǎng)提供了營養(yǎng)組分。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0014]實(shí)施例1:一種利用豬糞尿生產(chǎn)沼氣的方法，它包括以下步驟:
(O將豬糞及尿液放入沉降池中，自由沉淀I天；
(2)將經(jīng)過自由沉淀后的豬糞和豬尿液加入酸化池中，加入清水稀釋至固含量為20%，攪拌8h，此過程加入硫酸保持pH為5.3 ;
(3)將重量份為100的水解后的豬糞尿、重量份為I的切碎的秸桿、重量份為I的切碎的青草輸送到發(fā)酵室內(nèi)，在20°C、密閉條件下，經(jīng)過嚴(yán)格厭氧發(fā)酵15天，得到沼氣，其中，發(fā)酵過程中加入草木灰和氨水保持pH為6.8，且每天攪拌2次，每次攪拌50min ；
(4)將得到的沼氣通入脫硫塔中，使甲烷和二氧化碳體積含量之和占沼氣總體積的97%以上，再通入板式吸收塔中，用醇氨溶液作溶劑逆流接觸吸收，在吸收塔頂端收集得到甲烷。
[0015]實(shí)施例2:—種利用豬糞尿生產(chǎn)沼氣的方法，它包括以下步驟:
(O將豬糞及尿液放入沉降池中，自由沉淀2天；
(2)將經(jīng)過自由沉淀后的豬糞和豬尿液加入酸化池中，加入清水稀釋至固含量為30%，攪拌24h，此過程加入硫酸保持pH為6.2 ;
(3)將重量份為100的水解后的豬糞尿、重量份為3的切碎的秸桿、重量份為3的切碎的青草輸送到發(fā)酵室內(nèi)，在35°C、密閉條件下，經(jīng)過嚴(yán)格厭氧發(fā)酵8天，得到沼氣，其中，發(fā)酵過程中加入草木灰和氨水保持pH為7.6，且每天攪拌3次，每次攪拌30min ；
(4)將得到的沼氣通入脫硫塔中，使甲烷和二氧化碳體積含量之和占沼氣總體積的97%以上，再通入板式吸收塔中，用醇氨溶液作溶劑逆流接觸吸收，在吸收塔頂端收集得到甲烷。
[0016]實(shí)施例3:—種利用豬糞尿生產(chǎn)沼氣的方法，它包括以下步驟:
Cl)將豬糞及尿液放入沉降池中，自由沉淀28h ；
(2)將經(jīng)過自由沉淀后的豬糞和豬尿液加入酸化池中，加入清水稀釋至固含量為22%，攪拌10h，此過程加入硫酸保持pH為5.5 ;
(3)將重量份為100的水解后的豬糞尿、重量份為2的切碎的秸桿、重量份為2的切碎的青草輸送到發(fā)酵室內(nèi)，在23°C、密閉條件下，經(jīng)過嚴(yán)格厭氧發(fā)酵14天，得到沼氣，其中，發(fā)酵過程中加入草木灰和氨水保持pH為7.0，且每天攪拌2次，每次攪拌48min ；
(4)將得到的沼氣通入脫硫塔中，使甲烷和二氧化碳體積含量之和占沼氣總體積的97%以上，再通入板式吸收塔中，用醇氨溶液作溶劑逆流接觸吸收，在吸收塔頂端收集得到甲烷。
[0017]實(shí)施例4:一種利用豬糞尿生產(chǎn)沼氣的方法，它包括以下步驟:
(O將豬糞及尿液放入沉降池中，自由沉淀32h ；
(2)將經(jīng)過自由沉淀后的豬糞和豬尿液加入酸化池中，加入清水稀釋至固含量為25%，攪拌16h，此過程加入硫酸保持pH為5.8 ;
(3)將重量份為100的水解后的豬糞尿、重量份為3的切碎的秸桿、重量份為I的切碎的青草輸送到發(fā)酵室內(nèi)，在27°C、密閉條件下，經(jīng)過嚴(yán)格厭氧發(fā)酵12天，得到沼氣，其中，發(fā)酵過程中加入草木灰和氨水保持pH為7.2，且每天攪拌3次，每次攪拌35min ；
(4)將得到的沼氣通入脫硫塔中，使甲烷和二氧化碳體積含量之和占沼氣總體積的97%以上，再通入板式吸收塔中，用醇氨溶液作溶劑逆流接觸吸收，在吸收塔頂端收集得到甲烷。
[0018]實(shí)施例5:—種利用豬糞尿生產(chǎn)沼氣的方法，它包括以下步驟:
Cl)將豬糞及尿液放入沉降池中，自由沉淀40h ；
(2)將經(jīng)過自由沉淀后的豬糞和豬尿液加入酸化池中，加入清水稀釋至固含量為28%，攪拌20h，此過程加入硫酸保持pH為6.0 ;
(3)將重量份為100的水解后的豬糞尿、重量份為2的切碎的秸桿、重量份為3的切碎的青草輸送到發(fā)酵室內(nèi)，在30°C、密閉條件下，經(jīng)過嚴(yán)格厭氧發(fā)酵10天，得到沼氣，其中，發(fā)酵過程中加入草木灰和氨水保持pH為7.4，且每天攪拌2次，每次攪拌45min ；
(4)將得到的沼氣通入脫硫塔中，使甲烷和二氧化碳體積含量之和占沼氣總體積的97%以上，再通入板式吸收塔中，用醇氨溶液作溶劑逆流接觸吸收，在吸收塔頂端收集得到甲烷。
【主權(quán)項】
1.一種利用豬糞尿生產(chǎn)沼氣的方法，其特征在于，它包括以下步驟: (O將豬糞及尿液放入沉降池中，自由沉淀I?2天； (2)將經(jīng)過自由沉淀后的豬糞和豬尿液加入酸化池中，加入清水稀釋至固含量為20%?30%，攪拌8?24h，此過程加入硫酸保持pH為5.3?6.2 ; (3)將水解后的豬糞尿和切碎的秸桿、青草輸送到發(fā)酵室內(nèi)，在20?35°C、密閉條件下，經(jīng)過嚴(yán)格厭氧發(fā)酵8?15天，得到沼氣，其中，發(fā)酵過程中加入草木灰和氨水保持pH為6.8?7.6，且每天攪拌2?3次，每次攪拌30?50min ； (4)將得到的沼氣通入脫硫塔中，使甲烷和二氧化碳體積含量之和占沼氣總體積的97%以上，再通入板式吸收塔中，用醇氨溶液作溶劑逆流接觸吸收，在吸收塔頂端收集得到甲烷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用豬糞尿生產(chǎn)沼氣的方法，其特征在于，所述的步驟(3)中豬糞尿、秸桿和青草的重量比為1:0.01?0.03:0.01?0.03。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用豬糞尿生產(chǎn)沼氣的方法，具體涉及生產(chǎn)沼氣的方法。本發(fā)明包括以下步驟：（1）將豬糞及尿液放入沉降池中，自由沉淀；（2）將經(jīng)過自由沉淀后的豬糞和豬尿液加入酸化池中，加清水稀釋水解；（3）將水解后的豬糞尿和切碎的秸稈、青草加入發(fā)酵室內(nèi)，嚴(yán)格厭氧發(fā)酵得到沼氣；(4)將得到的沼氣通入脫硫塔中，使甲烷和二氧化碳體積含量之和占沼氣總體積的97%以上，再通入板式吸收塔中溶劑逆流接觸，在吸收塔頂端收集得到甲烷。本發(fā)明在生產(chǎn)沼氣過程中產(chǎn)生的沼渣、沼液均是可以再利用的，生產(chǎn)方式完善、系統(tǒng)，具有操作簡單，控制容易，安全環(huán)?？沙掷m(xù)性的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C02F11-04, C12P5-02, C02F9-14
【公開號】CN104843938
【申請?zhí)枴緾N201510211085
【發(fā)明人】李明元, 鄧勇, 丁文武, 張友華, 隆麗萍
【申請人】綿陽市勇輝生態(tài)農(nóng)業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月29日