CN104843938A - 一种利用猪粪尿生产沼气的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用猪粪尿生产沼气的方法,具体涉及生产沼气的方法。本发明包括以下步骤:(1)将猪粪及尿液放入沉降池中,自由沉淀;(2)将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中,加清水稀释水解;(3)将水解后的猪粪尿和切碎的秸秆、青草加入发酵室内,严格厌氧发酵得到沼气;(4)将得到的沼气通入脱硫塔中,使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上,再通入板式吸收塔中溶剂逆流接触,在吸收塔顶端收集得到甲烷。本发明在生产沼气过程中产生的沼渣、沼液均是可以再利用的,生产方式完善、***,具有操作简单,控制容易,安全环保可持续性的优点。
Description
技术领域
本发明涉及生产沼气的方法,具体涉及一种利用猪粪尿生产沼气的方法。
背景技术
自古以来,猪粪尿被作为肥料来解决农作物生长的需要,农业中流传着“养猪不挣钱,回头看看田”的谚语。但新鲜粪尿不易于保存而且发出臭味,此外,随着养猪业的发展,只将猪粪尿用于周围作物的肥料供应,不仅不能完全解决养猪场内堆积的粪尿,对周围环境造成了极其严重的影响,还造成了资源的浪费,制约了农业生产的可持续发展。
猪粪尿堆积制约农业生产可持续发展的几个方面如下:(1)粪尿中的一些有害物质能溶于水,使水恶臭,恶化水质,使水不利于饮用;(2)粪尿富含氮、磷、钾的有机物的存在,经过微生物分解,使水中藻类大量繁殖,导致水体富营养化;(3)粪尿中有害微生物通过水体或植物快速扩散传播,直接或间接传播疾病;(4)粪尿经过堆积在微生物作用下分解,碳水化合物分解成甲烷、有机酸和醇类等带有酸臭味的气体,蛋白质和脂类分解为氨等带有臭味的含氮含硫化合物,恶化养猪场周围的环境,危害周围人员的健康。
目前猪养殖场粪尿处理的方法有:(1)直接排放或施入农田、水塘、尿液排入江河,这种方法未经任何处理,直接排放的,虽成本低,但污染大;(2)猪粪经厌氧发酵生成沼气,用于生活煮饭、烧水、炒菜、取暖、照明,沼渣就近施入农田或水塘,沼液和猪尿排入江河,这种方法虽然对猪粪进行了处理,但沼液和猪尿直接排放,造成污染;(3)猪粪经厌氧发酵产生沼气,沼气用于发电,沼液和猪尿经污水处理达标排放,这种方法猪粪尿虽经技术处理,沼气也进行了能量转换,但能量利用率不高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足,提供一种利用猪粪尿生产沼气的方法。
本发明的目的通过以下方案实现:一种利用猪粪尿生产沼气的方法,它包括以下步骤:
(1) 将猪粪及尿液放入沉降池中,自由沉淀1~2天;
(2) 将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中,加入清水稀释至固含量为20%~30%,搅拌8~24h,此过程加入硫酸保持pH为5.3~6.2;
(3) 将水解后的猪粪尿和切碎的秸秆、青草输送到发酵室内,在20~35℃、密闭条件下,经过严格厌氧发酵8~15天,得到沼气,其中,发酵过程中加入草木灰和氨水保持pH为6.8~7.6,且每天搅拌2~3次,每次搅拌30~50min;
(4) 将得到的沼气通入脱硫塔中,使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上,再通入板式吸收塔中,用醇氨溶液作溶剂逆流接触吸收,在吸收塔顶端收集得到甲烷。
所述的步骤(1)中自由沉淀除去粪便和尿液中的泥沙,将粪便中不利于发酵的固体物质除去。
所述的步骤(2)中加入清水稀释水解,将复杂的有机物转化成简单的有机物,利于后面的发酵过程,搅拌操作加快了反应的进行,保持酸性环境对水解有利。
所述的步骤(3)中猪粪尿、秸秆和青草的重量比为1:0.01~0.03:0.01~0.03。
所述的步骤(3)中经过严格厌氧发酵还得到沼渣和沼液,沼渣可直接用作基肥,也可以经过加工处理形成高效能的化肥、培养食用菌或蚯蚓的基质和饲料;沼液即发酵室内上层液,可经过加热管消毒处理,用来培养藻类的矿质营养成分。
所述的步骤(4)中得到的甲烷,将其储存起来,用于炊事、照明、采暖和发电。
本发明具有以下有益效果:(1)本发明中生产沼气的方式完善、***,具有操作简单、控制容易、安全环保、可持续性的优点;(2)本发明以猪粪尿为原料,解决了猪粪尿的堆积问题,且经过厌氧发酵后可以去除猪粪尿的臭味,猪粪尿的寄生虫及有害微生物,减少由于猪粪堆积而引起的环境污染、不安全卫生问题的存在,对养殖场的条件有益;(3)将粪尿用于生产沼气,变废为宝,可以用于炊事、照明等,基本满足了养殖场的生活用能,为养殖场节约了生活成本;(4)生产沼气过程中氮、磷、钾等肥料成分均没受到很大损失,产生的沼渣,可以用作肥料,改善土壤质量,增加农作物产量,同时减少农药和化肥的使用,减少农作物的化学污染;(5)生产沼气过程中产生的沼液为藻类的培养提供了营养组分。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述,本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1:一种利用猪粪尿生产沼气的方法,它包括以下步骤:
(1) 将猪粪及尿液放入沉降池中,自由沉淀1天;
(2) 将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中,加入清水稀释至固含量为20%,搅拌8h,此过程加入硫酸保持pH为5.3;
(3) 将重量份为100的水解后的猪粪尿、重量份为1的切碎的秸秆、重量份为1的切碎的青草输送到发酵室内,在20℃、密闭条件下,经过严格厌氧发酵15天,得到沼气,其中,发酵过程中加入草木灰和氨水保持pH为6.8,且每天搅拌2次,每次搅拌50min;
(4) 将得到的沼气通入脱硫塔中,使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上,再通入板式吸收塔中,用醇氨溶液作溶剂逆流接触吸收,在吸收塔顶端收集得到甲烷。
实施例2:一种利用猪粪尿生产沼气的方法,它包括以下步骤:
(1) 将猪粪及尿液放入沉降池中,自由沉淀2天;
(2) 将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中,加入清水稀释至固含量为30%,搅拌24h,此过程加入硫酸保持pH为6.2;
(3) 将重量份为100的水解后的猪粪尿、重量份为3的切碎的秸秆、重量份为3的切碎的青草输送到发酵室内,在35℃、密闭条件下,经过严格厌氧发酵8天,得到沼气,其中,发酵过程中加入草木灰和氨水保持pH为7.6,且每天搅拌3次,每次搅拌30min;
(4) 将得到的沼气通入脱硫塔中,使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上,再通入板式吸收塔中,用醇氨溶液作溶剂逆流接触吸收,在吸收塔顶端收集得到甲烷。
实施例3:一种利用猪粪尿生产沼气的方法,它包括以下步骤:
(1) 将猪粪及尿液放入沉降池中,自由沉淀28h;
(2) 将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中,加入清水稀释至固含量为22%,搅拌10h,此过程加入硫酸保持pH为5.5;
(3) 将重量份为100的水解后的猪粪尿、重量份为2的切碎的秸秆、重量份为2的切碎的青草输送到发酵室内,在23℃、密闭条件下,经过严格厌氧发酵14天,得到沼气,其中,发酵过程中加入草木灰和氨水保持pH为7.0,且每天搅拌2次,每次搅拌48min;
(4) 将得到的沼气通入脱硫塔中,使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上,再通入板式吸收塔中,用醇氨溶液作溶剂逆流接触吸收,在吸收塔顶端收集得到甲烷。
实施例4:一种利用猪粪尿生产沼气的方法,它包括以下步骤:
(1) 将猪粪及尿液放入沉降池中,自由沉淀32h;
(2) 将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中,加入清水稀释至固含量为25%,搅拌16h,此过程加入硫酸保持pH为5.8;
(3) 将重量份为100的水解后的猪粪尿、重量份为3的切碎的秸秆、重量份为1的切碎的青草输送到发酵室内,在27℃、密闭条件下,经过严格厌氧发酵12天,得到沼气,其中,发酵过程中加入草木灰和氨水保持pH为7.2,且每天搅拌3次,每次搅拌35min;
(4) 将得到的沼气通入脱硫塔中,使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上,再通入板式吸收塔中,用醇氨溶液作溶剂逆流接触吸收,在吸收塔顶端收集得到甲烷。
实施例5:一种利用猪粪尿生产沼气的方法,它包括以下步骤:
(1) 将猪粪及尿液放入沉降池中,自由沉淀40h;
(2) 将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中,加入清水稀释至固含量为28%,搅拌20h,此过程加入硫酸保持pH为6.0;
(3) 将重量份为100的水解后的猪粪尿、重量份为2的切碎的秸秆、重量份为3的切碎的青草输送到发酵室内,在30℃、密闭条件下,经过严格厌氧发酵10天,得到沼气,其中,发酵过程中加入草木灰和氨水保持pH为7.4,且每天搅拌2次,每次搅拌45min;
(4) 将得到的沼气通入脱硫塔中,使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上,再通入板式吸收塔中,用醇氨溶液作溶剂逆流接触吸收,在吸收塔顶端收集得到甲烷。
Claims (2)
1.一种利用猪粪尿生产沼气的方法,其特征在于,它包括以下步骤:
(1) 将猪粪及尿液放入沉降池中,自由沉淀1~2天;
(2) 将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中,加入清水稀释至固含量为20%~30%,搅拌8~24h,此过程加入硫酸保持pH为5.3~6.2;
(3) 将水解后的猪粪尿和切碎的秸秆、青草输送到发酵室内,在20~35℃、密闭条件下,经过严格厌氧发酵8~15天,得到沼气,其中,发酵过程中加入草木灰和氨水保持pH为6.8~7.6,且每天搅拌2~3次,每次搅拌30~50min;
(4) 将得到的沼气通入脱硫塔中,使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上,再通入板式吸收塔中,用醇氨溶液作溶剂逆流接触吸收,在吸收塔顶端收集得到甲烷。
2.根据权利要求1所述的一种利用猪粪尿生产沼气的方法,其特征在于,所述的步骤(3)中猪粪尿、秸秆和青草的重量比为1:0.01~0.03:0.01~0.03。
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