藍藻、蘆葦和水稻秸稈干法厭氧發酵制沼氣的工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種藍藻、蘆葦和水稻秸稈干法發酵制沼氣的工藝，其具體步驟如下：(1)原料粉碎；(2)濕發酵；(3)混合；(4)干法厭氧發酵；(5)沼氣凈化。將含水率為90～95％藍藻與畜禽糞便按質量比5：(1～2)的比例混合進行濕發酵；截取1/4～1/3蘆葦上端莖尖段粉碎，再將其與粉碎后的水稻秸稈按質量比1：(1～3)的比例混合，獲得混合料；將藍藻和畜禽糞濕發酵后的沼液、沼渣藍藻和粉碎混合料按質量比2～2.5:1的比例在25～55℃的條件下，干法厭氧發酵20～40d，制備新型能源沼氣。整個工藝過程形成無二次污染，實現了藍藻、蘆葦和秸稈的資源化。
【專利說明】藍藻、蘆葦和水稻秸稈干法厭氧發酵制沼氣的工藝

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種干法厭氧發酵制沼氣的工藝，尤其涉及一種藍藻、蘆葦和水稻秸 桿干法厭氧發酵制沼氣的工藝。

【背景技術】
[0002] 藍藻（Cyanobateria)和具原核的細菌等一起，單立為原核生物界。所有的藍藻都 含有一種特殊藍藻（藍細菌）的藍色色素，藍藻就是因此得名。隨著近幾年水體富營養化 的程度加重，每年夏季藍藻大量繁殖，并在水面形成一層藍綠色而有腥臭味的浮沫。大規模 的藍藻爆發能夠引起水質的惡化，嚴重時耗盡水中氧氣而造成魚類的死亡。更為嚴重的是， 藍藻中有些種類（如微囊藻）還會產生毒素（簡稱MC)，大約50 %的藍藻中含有大量MC。 MC除了直接對魚類、人畜產生毒害之外，也是肝癌的重要誘因。目前，藍藻打撈后并沒有及 時有效的處置方法，大部分都就地存儲，產生惡臭氣味，另外沼液回流到河流里，對水體的 二次污染嚴重。
[0003] 蘆葦，多年水生或濕生的高大禾草，生長在灌溉溝渠旁、河堤沼澤地等，世界各地 均有生長。如今大部分的蘆葦都沒有得到很好地利用，每年都有大量的蘆葦自生自滅，造成 資源浪費的同時，對水體的二次污染也很嚴重。
[0004] 水稻秸桿是水稻成熟脫粒后剩余的莖葉部分。近年來，農民很少利用水稻秸桿作 為炊事燃料來使用，因為目前又并沒有很有效的資源化綜合利用方法，農民為搶收搶種只 能將大部分的水稻秸桿在田間直接焚燒。嚴重污染了環境，另外，也存在很大的安全隱患。
[0005] 日積月累，腐化后的藍藻、衰敗后的蘆葦和屢禁不止的秸桿燃燒必將給地區環境 和水質帶來嚴重的污染。
[0006] -種藍藻、蘆葦和水稻秸桿干法厭氧發酵制沼氣工藝，實現了對藍藻、蘆葦和水稻 秸桿的資源化綜合處理和利用。處理過程中無污水產生，無沼液消納問題，發酵剩余物可制 成有機肥料，基本上實現零污染物排放。


【發明內容】

[0007] 本發明的目的是提供一種藍藻、蘆葦和水稻秸桿干法厭氧發酵制沼氣的工藝。采 用干法發酵原理，將具有潛在危害的藍藻、蘆葦和水稻秸桿經粉碎、攪拌濕發酵混合和厭氧 發酵等一系列過程，制備出新型能源沼氣。
[0008] 本發明的技術方案為：一種藍藻、蘆葦和水稻秸桿干法發酵制沼氣的工藝，其具體 步驟如下：
[0009] (1)原料粉碎：將蘆葦莖尖部分和水稻秸桿分別粉碎成小段；然后將粉碎后的蘆 葦和水稻秸桿按質量比為1 : (1?3)比例混合得到粉碎料備用；
[0010] (2)濕發酵：將質量含水率為90?95%藍藻與畜禽糞便按質量比5 :(1?2)的比 例混合進行濕發酵；
[0011] (3)混合：將步驟（1)得到的粉碎料與濕發酵產生的沼液、沼渣按比例一起進入混 合裝置進行攪拌混合；其中沼液、沼渣的總質量與粉碎料的質量比為2?2. 5:1 ;
[0012] (4)干法厭氧發酵：將攪拌混合后的物料維持溫度在25?55°C條件下進行干法厭 氧發酵；
[0013] (5)沼氣凈化：將收集的沼氣經凈化后，存儲于儲氣罐中。
[0014] 優選上述蘆葦莖尖部分為截取整個蘆葦長度1/4?1/3的莖尖部分；蘆葦莖尖部 分和水稻結桿分別粉碎成長度為1?5cm的小段。
[0015] 優選上述的畜禽糞便為雞、鴨、鵝、豬、?；蜓蚣S中的任意一種或幾種。
[0016] 濕發酵按常規條件進行濕發酵。優選上述的干法厭氧發酵的發酵周期為20? 40d。發酵產生的沼氣從厭氧發酵池上方導出。將收集的沼氣經凈化后，存儲于儲氣罐中。
[0017] 干秸桿粉料有較好的吸水性，能充分吸收藍藻中的水分，以達到進入反應裝置時 對水分的要求，同時實現全反應過程無污水排放。
[0018] 有益效果：
[0019] 1、干法發酵中干秸桿粉料有較好的吸水性，能充分吸收藍藻中的水分，以達到進 入反應裝置時對水分的要求，同時實現全反應過程無污水排放。
[0020] 2、藍藻與雞禽糞便混合進行濕發酵后的沼液、沼渣再與干秸桿混合料進行厭氧干 發酵，保證了干秸桿混合料厭氧發酵的接種物。
[0021] 3、將秸桿和藍藻制成了沼氣，沼氣還可用于后續發電或作為發酵工藝的鍋爐燃料 氣等，實現了"變廢為寶"。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1為干法發酵制沼氣的工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0023] 以下實施例制沼氣的工藝流程圖如圖1所示：
[0024] 實施例1
[0025] 取15kg含水率95%的藍藻與3kg雞糞混合進行濕發酵，發酵后得到沼液和沼渣備 用。
[0026] 截取蘆葦前端1/4莖尖部分，分別將水稻秸桿和截取的蘆葦莖尖部分粉碎成平均 長度為lcm的小段，將粉碎后的水稻秸桿和蘆葦按質量比2:1比例混合得到粉碎料備用。
[0027] 取9kg上述粉碎料與上述濕發酵后所得的沼渣和沼液一起進入混合裝置，攪拌混 合均勻后，物料一起進入干法厭氧發酵裝置，在水浴恒溫35°C條件下，厭氧干發酵30d，收 集到產氣0. 72m3。
[0028] 實施例2
[0029] 取15kg含水率90 %的藍藻與4kg鴨糞混合進行濕發酵，發酵后得到沼液和沼渣備 用。
[0030] 截取蘆葦前端1/3莖尖部分，分別將水稻秸桿和截取的蘆葦莖尖部分粉碎成平均 長度為2cm的小段，將粉碎后的水稻秸桿和蘆葦按質量比1:1比例混合得到粉碎料備用。
[0031] 取8kg上述粉碎料與上述濕發酵后所得的沼渣和沼液一起進入混合裝置，攪拌混 合均勻后，物料一起進入干法厭氧發酵裝置，在水浴恒溫25°C條件下，厭氧干發酵25d，收 集到產氣0. 68m3。
[0032] 實施例3
[0033] 取15kg含水率90 %的藍藻與5kg豬糞混合進行濕發酵，發酵后得到沼液和沼渣備 用。
[0034] 截取蘆葦前端1/3莖尖部分，分別將水稻秸桿和截取的蘆葦莖尖部分粉碎成平均 長度為4cm的小段，將粉碎后的水稻秸桿和蘆葦按質量比3:1比例混合得到粉碎料備用。
[0035] 取9kg上述粉碎料與上述濕發酵后所得的沼渣和沼液一起進入混合裝置，攪拌混 合均勻后，物料一起進入干法厭氧發酵裝置，在水浴恒溫55°C條件下，厭氧干發酵40d，收 集到產氣0. 62m3。
[0036] 附表1各實例所產沼氣檢測項目百分比含量
[0037]

【權利要求】
1. 藍藻、蘆葦和水稻秸桿干法厭氧發酵制沼氣的工藝，其具體步驟如下： (1) 原料粉碎：將蘆葦莖尖部分和水稻秸桿分別粉碎成小段；然后將粉碎后的蘆葦和 水稻秸桿按質量比為1 : (1?3)比例混合得到粉碎料備用； (2) 濕發酵：將質量含水率為90?95%藍藻與畜禽糞便按質量比5 : (1?2)的比例混 合進行濕發酵； ⑶混合：將步驟⑴得到的粉碎料與濕發酵產生的沼液、沼渣按比例一起進入混合裝 置進行攪拌混合；其中沼液、沼渣的總質量與粉碎料的質量比為2?2. 5:1 ; (4)干法厭氧發酵：將攪拌混合后的物料維持溫度在25?55 °C條件下進行干法厭氧發 酵；(5)沼氣凈化：將收集的沼氣經凈化后，存儲于儲氣罐中。
2. 根據權利要求1所述的工藝，其特征在于所述蘆葦莖尖部分為截取整個蘆葦長度 1/4?1/3的莖尖部分；蘆葦莖尖部分和水稻秸桿分別粉碎成長度為1?5cm的小段。
3. 根據權利要求1所述的工藝，其特征在于所述的畜禽糞便為雞、鴨、鵝、豬、牛或羊糞 中的任意一種或幾種。
4. 根據權利要求1所述的工藝，其特征在于所述的干法厭氧發酵的發酵周期為20? 40d。
【文檔編號】C12P5/02GK104120151SQ201410334984
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月14日 優先權日:2014年7月14日
【發明者】徐炎華, 何若平, 胡俊, 康治金 申請人:南京工業大學, 南京工大環境科技有限公司