專利名稱:復合厭氧消化促進劑及其生產工藝的制作方法
技術領域:
本發明是關于促進厭氧消化過程的復合添加劑及其生產工藝。
厭氧消化(AnaerobicDigestion),是有機物(人畜糞便、農作物桔桿、發酵工業的高濃度廢水等)在厭氧條件下,經過微生物的分解代謝,最終產生沼氣的生化過程。沼氣是一種優質的氣體燃料,厭氧發酵后的“沼渣”是優質有機肥。我國農村推廣利用沼氣已經取得了很大成績,既解決了農戶家庭煮飯和照明,又提供了大量速效的優質有機肥料,對于充分利用能源、消滅寄生蟲病、并改善農業生態條件是十分有利的。
此外,厭氧消化技術還廣泛應用于城市和工業廢水處理,在消除高濃度有機廢水污染的同時,付產沼氣,作為可再生能源加應利用。在美、英、日、西德等國都有許多大型沼氣設備作為污水處理廠的重要組成部分。
據農牧漁業部農村能源環保局的統計,目前全國已有沼氣池450萬個,每年新建池25萬個,如果以每個沼氣池提高產氣率20%計,即相當新增沼氣池90萬個,等于三年半的建池數。廣西農村能源辦公室測算,全區沼存池平均池容產氣率大約在0.15-0.2m3·日,產氣率偏低成了推廣應用沼氣的障礙之一。各地的沼氣科學工作者在池型結構、發酵工藝、日常管理等方面做了大量試驗研究,探索過許多提高發酵水平的措施。然而,這些措施有的手續繁鎖,有的成本偏高,有的效果不穩定,一般農產難以仿效實施。
為了加快厭氧消化速度,最大限度地提高產氣率,六十年代以來國外就有人進行過研制厭氧消化添加劑的工作,已經試驗過的添加劑包括微生物發酵產物或微生物菌體,某些生物酶類,生長因子或中間代謝產物等,例如CA94(6)33537ZAnaerobicsludgedigestioninthepresenceoflactobacillusadditive.國內有武漢大學張世煒等試驗過硫酸鋅,《中國沼氣》1984年第1期,也有的直接從沼氣發酵過的污泥作為厭氣消化菌種,或添加一定的氮磷元素物質進發酵池內(如CN87102714、CN86105710)。以上所加的添加劑大多成本高,效果不穩定,所需設備復雜,適應范圍不廣,因而很多尚在試驗階段,未能成為產品,或者只在某些特定場合才能用上。
鑒于厭氧消化(沼氣發酵)過程的復雜性和它對于任何添加劑成本的苛刻要求,據了解到目前為止,國內外還沒有研制出一種效果穩定、適應范圍廣而成本低廉消化促進劑(或添加劑)。
本發明的目的是提供一種兼備環境調節和營養補強的復合物質,它對厭氧消化過程微生物的生長代謝有促進作用,這些物質來源容易,成本低廉,并且能有效地迅速處理高濃度有機廢水,加快生物降解,提高沼氣和產氣量。
本發明的另一目的是提供一種利用幾種工業廢渣為主要原料的配方和相應的生產工藝,以達到變廢為寶、化害為利,不僅可以發展農村沼氣和城市能源事業,而且還起到綜合治理環境、保護生態平衡,造福于子孫后代的重大作用。
本發明從沼氣發酵的微生物原理出發,經過反復研究和比較,研制出一種適應范圍廣、效果穩定可靠的復合促進劑,只要投少量(原料量的千分之一)進入沼氣池中,攪勻,就可以調節沼氣池內的微區生態環境和微生物區系,改善營養狀況,提高厭氧消化過程的速度,大幅度提高產氣率。
復合厭氧消化促進劑的組成為(重量%)A、活性濾泥50-80B、啤酒渣7-14C、醬渣7-14D、硫酸鋅5-7E、磷酸鹽(以P2O5計 0.15-0.2附圖
中給出了復合厭氧消化促進劑的生產工藝流程圖,各設備的名稱和序號如下1濕料貯斗,2螺旋加料器,3鼓風機,4燃燒爐,5打散機,6氣流干燥器,7旋風分離器,8袋式過濾器,9引風機,10A干料貯斗,11粉碎機,12重力分選器,13旋風分離器,14過濾分離器,15干料貯斗,16螺旋混合機,17成品斗,18成品斗。
以下結合附圖對本發明的促進劑生產工藝過程作進一步的詳細描述糖廠濾泥A進入濕料貯斗1經螺旋輸送器2送進熱氣流干燥器6,被打散機5分散,與燃燒爐4鼓出來的高溫熱氣流充分混合,瞬間脫水活化,由旋風分離器7進入A干料貯斗10,然后計量投入螺旋混合機16,為了避免引風機帶走物料,在引風機之前設置袋式過濾器8。
本發明促進劑的另外的原料B、C、D、E的干物料(可采用任何方式干燥而得)按配比量投入粉碎機11粉碎到200目以下,由重力分選器12輸送到旋風分離器13,過粗的顆料沿重力分選器返回粉碎機,合格的細粉進行旋風分離進入干料貯斗15,計量后進入混合機16。
干燥活化的濾泥與其它四種原料在螺旋混合機16中混合10-15分鐘,取樣化驗合格后,送入成品斗17和18,便可包裝出廠。
使用方法及效果1.新投料啟動的沼氣池用法按每立方米發酵料添加1公斤本發明的復合促進劑,或者按原料總量(包括水份)的千分之一加入,按常規工藝一起投料入池攪拌均勻,然后封池發酵。
效果可加速啟動過程。在沼池不泄漏的條件下保證迅速進入產甲烷發酵的正常階段,還可避免出現酸化抑制病池或其它異常發酵病池,可提前1-2天供氣。
2.日常運轉的沼氣池用法、在每次投加新料時(人畜糞便、雜草和其它發酵原料。)按加料量的千分之一左右添加本促進劑,在加料的同時一并倒入,稍加攪拌均勻即可。
效果促進甲烷發酵的微生物區系的代謝活動,加速有機物的分解,提高原料利用率。一般可提高產氣率15-30%,并且提高沼渣的有效肥力。
應用實例實施例一,南寧市農牧漁業局農村能源工作站石埠試驗點1987年9月-11月試驗,新池啟動按規定方法投入本發明的促進劑與原料之比為1∶1000,另設一個不加促進劑但其余條件完全相同的沼氣池,結果表明投加促進劑的沼氣池提前兩天進入正常發酵產氣;產氣率高達0.35-0.75m3/m3·日·前十天累計,投促進劑的試驗池多產沼氣5.2m3,比對比池高29.02%,并且經取樣分析,投促進劑池的甲烷含量比對比池高。
實施例二廣西邕寧縣新村青年農民周炳川、周興勤等三戶試用。周炳川觀察記錄31天,添加本促進劑的試驗池比對照池多產沼氣8920升,增加21.09%,周興勤記錄44天,同樣條件下,多產沼氣12025升,增產沼氣29.96%。
權利要求
1.一種復合厭氧消化促進劑,是使高濃度有機物質在缺氧狀態下加快分解速度和添加劑,其特征在于這種兼備環境調節和營養補強,對厭氧消化過程的各類微生物--包括甲烷菌類和非甲烷菌類均有促進作用的復合物質,主要由幾種工業廢渣組成,它的成份為(重量%)A、活性濾泥 50-80B、啤酒渣 7-14C、醬渣 7-14D、硫酸鋅 5-7E、磷酸鹽類(以P2O5計) 0.15-0.2
2.根據權利要求1所述的促進劑,其特征在于活性濾泥為制糖工業的濾泥。
3.根據權利要求1所述的促進劑,其生產工藝是A組分的濾泥預先進行活化處理,然后與充分粉碎的其余組分干物質攪勻而成。
4.根據權利要求3所述的生產工藝,其特征是物料A組分的活化處理采用熱氣流干燥設備,然后用旋風分離設備收集。
全文摘要
一種復合厭氧消化促進劑,含有兼備有利于甲烷菌迅速分解高濃度有機廢水的復合物質,這種物質含有活性泥及某些發酵工業廢渣,它的生產工藝是利用熱氣流干燥設備處理得到活性泥,然后與其余粉碎的干物質組合充分攪勻得到,這種促進劑按有機廢物溶液的千分之一添加入沼氣池時,可提高沼氣產量15—30%,新啟動的沼氣池可提前1—2天供氣。這種促進劑也適用于城市和工業廢水處理的厭氧發酵過程,對充分利用能源、綜合治理環境污染十分有利。
文檔編號C02F3/28GK1043688SQ88105848
公開日1990年7月11日 申請日期1988年12月23日 優先權日1988年12月23日
發明者鐘榮亮, 周樂民 申請人:廣西農學院中心實驗室