一種利用豬糞尿生產沼氣的方法

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

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于解決現有技術的不足，提供一種利用豬糞尿生產沼氣的方法。
[0006]本發明的目的通過以下方案實現:一種利用豬糞尿生產沼氣的方法，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、青草輸送到發酵室內，在20?35°C、密閉條件下，經過嚴格厭氧發酵8?15天，得到沼氣，其中，發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，將糞便中不利于發酵的固體物質除去。
[0008]所述的步驟(2)中加入清水稀釋水解，將復雜的有機物轉化成簡單的有機物，利于后面的發酵過程，攪拌操作加快了反應的進行，保持酸性環境對水解有利。
[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)中經過嚴格厭氧發酵還得到沼渣和沼液，沼渣可直接用作基肥，也可以經過加工處理形成高效能的化肥、培養食用菌或蚯蚓的基質和飼料；沼液即發酵室內上層液，可經過加熱管消毒處理，用來培養藻類的礦質營養成分。
[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、采暖和發電。
[0012]本發明具有以下有益效果:(I)本發明中生產沼氣的方式完善、系統，具有操作簡單、控制容易、安全環保、可持續性的優點；(2)本發明以豬糞尿為原料，解決了豬糞尿的堆積問題，且經過厭氧發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境污染、不安全衛生問題的存在，對養殖場的條件有益；(3)將糞尿用于生產沼氣，變廢為寶，可以用于坎事、照明等，基本滿足了養殖場的生活用能，為養殖場節約了生活成本；(4)生產沼氣過程中氮、磷、鉀等肥料成分均沒受到很大損失，產生的沼渣，可以用作肥料，改善土壤質量，增加農作物產量，同時減少農藥和化肥的使用，減少農作物的化學污染；(5)生產沼氣過程中產生的沼液為藻類的培養提供了營養組分。
【具體實施方式】
[0013]下面結合實施例對本發明做進一步的描述，本發明的保護范圍不局限于以下所述。
[0014]實施例1:一種利用豬糞尿生產沼氣的方法，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酵室內，在20°C、密閉條件下，經過嚴格厭氧發酵15天，得到沼氣，其中，發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]實施例2:—種利用豬糞尿生產沼氣的方法，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酵室內，在35°C、密閉條件下，經過嚴格厭氧發酵8天，得到沼氣，其中，發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]實施例3:—種利用豬糞尿生產沼氣的方法，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酵室內，在23°C、密閉條件下，經過嚴格厭氧發酵14天，得到沼氣，其中，發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]實施例4:一種利用豬糞尿生產沼氣的方法，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酵室內，在27°C、密閉條件下，經過嚴格厭氧發酵12天，得到沼氣，其中，發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]實施例5:—種利用豬糞尿生產沼氣的方法，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酵室內，在30°C、密閉條件下，經過嚴格厭氧發酵10天，得到沼氣，其中，發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。
【主權項】
1.一種利用豬糞尿生產沼氣的方法，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、青草輸送到發酵室內，在20?35°C、密閉條件下，經過嚴格厭氧發酵8?15天，得到沼氣，其中，發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.根據權利要求1所述的一種利用豬糞尿生產沼氣的方法，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】本發明公開了一種利用豬糞尿生產沼氣的方法，具體涉及生產沼氣的方法。本發明包括以下步驟：（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、青草加入發酵室內，嚴格厭氧發酵得到沼氣；(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。本發明在生產沼氣過程中產生的沼渣、沼液均是可以再利用的，生產方式完善、系統，具有操作簡單，控制容易，安全環保可持續性的優點。
【IPC分類】C02F11-04, C12P5-02, C02F9-14
【公開號】CN104843938
【申請號】CN201510211085
【發明人】李明元, 鄧勇, 丁文武, 張友華, 隆麗萍
【申請人】綿陽市勇輝生態農業股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月29日