【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及生物質能源利用，尤其是涉及一種生物質發酵產沼氣的方法。
技術介紹
1、隨著能源需求的持續增長和對環境保護的重視，開發可再生能源成為重要課題。沼氣作為一種清潔、可再生的能源，可由生物質發酵產生。然而，傳統的生物質發酵產沼氣方法存在諸多不足。
2、在原料處理方面，一些方法未對生物質進行精細的預處理，導致原料中復雜的有機成分不能充分分解，降低了產氣效率。在發酵條件控制上，許多發酵過程對溫度、ph值等關鍵參數的控制不夠精準，易導致微生物活性降低，發酵不穩定，沼氣產量和質量波動較大。此外，傳統方法在沼氣收集和凈化環節也存在效率低下、凈化不徹底等問題，影響了沼氣的后續利用。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種生物質發酵產沼氣的方法，能夠解決上述技術問題。
2、本專利技術提供一種生物質發酵產沼氣的方法，包括以下步驟：
3、原料預處理：
4、分揀與粉碎：收集生物質原料，包括但不限于農業廢棄物(如麥秸、稻稈等)、林業剩余物(如樹枝、木屑等)和有機生活垃圾。對收集的原料進行分揀，去除其中的塑料、金屬等非生物質雜質。然后將分揀后的原料進行粉碎，使原料粒徑控制在1-3毫米，以增加原料的比表面積，便于后續發酵；
5、浸泡與酶解處理：將粉碎后的原料放入浸泡池，加沼液浸沒，浸泡12-24小時，同時加入復合酶制劑，復合酶制劑包括纖維素酶、半纖維素酶和木質素酶，其用量為原料干重的0.5％-1.5％，浸泡過程中保持溫度在30-40℃
6、微生物接種與發酵條件優化：
7、接種特制微生物菌群：經過預處理的原料瀝干后接種微生物菌群，所述微生物菌群包含甲烷八疊球菌、布氏甲烷桿菌、熱纖梭菌，接種量為原料干重的15％-25％，確保微生物在原料中有足夠的數量啟動發酵；
8、調節發酵環境參數：將接種后的原料轉移至厭氧發酵罐中，發酵初期將發酵罐內溫度控制在28-32℃，ph值維持在6.5-7.0，保持厭氧環境，當產氣速率開始上升時，將溫度升高至35-38℃，ph值調節至7.0-7.2，并根據ph值變化適時添加緩沖劑；此為發酵的主產氣階段。在整個發酵過程中，根據ph值的變化，適時添加緩沖劑(如碳酸氫銨)，使ph值穩定在適宜范圍內；
9、攪拌：在發酵罐內設置攪拌裝置和內部循環系統，攪拌裝置每天定時運行，攪拌速度為20-30轉/分鐘，每次攪拌時間為15-30分鐘，進一步提高微生物與原料的接觸效率，促進發酵均勻進行；
10、沼氣收集與凈化：
11、沼氣收集：在發酵罐頂部設置沼氣收集口，連接到沼氣收集管道，收集管道上安裝氣體流量傳感器和壓力傳感器，收集到的沼氣先通入氣液分離裝置，分離出其中夾帶的水分和少量固體顆粒；
12、沼氣凈化：經過氣液分離后的沼氣依次通過脫硫塔、脫碳塔和干燥器，脫硫塔中利用氧化鐵脫硫劑去除硫化氫氣體，脫碳塔中采用化學吸收法去除二氧化碳，最后，在干燥器中，通過吸附劑(如硅膠、分子篩等)去除剩余的微量水分，使沼氣達到較高的純度，滿足后續利用的要求。
13、優選地，所述復合酶制劑用量為原料干重的1％。
14、優選地，所述微生物菌群接種量為原料干重的20％。
15、優選地，所述發酵初期溫度為30℃，ph值為6.8。
16、優選地，所述攪拌速度為25轉/分鐘，每次攪拌時間為20分鐘。
17、優選地，所述化學吸收法采用乙醇胺溶液去除二氧化碳。
18、專利技術的有益效果
19、本專利技術通過對生物質原料進行精細預處理，可充分分解其中復雜的有機成分，使更多原本難以被微生物利用的有機物轉化為可發酵的底物，從而顯著提高產氣效率，相比傳統方法可使沼氣產量有明顯提升。精準控制發酵過程中的溫度、ph值等關鍵參數，維持微生物生長和代謝的最佳環境。同時，對ph值的精確調控確保了微生物活性的穩定，避免因環境不適導致的微生物生長抑制，使得整個發酵過程穩定進行，沼氣產量和質量不再出現大幅度波動。凈化環節中，去除雜質，如硫化氫、二氧化碳等，使得沼氣的純度大幅提高，甲烷含量顯著增加，滿足更高質量的能源使用標準，為后續的能源利用提供優質的沼氣資源。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種生物質發酵產沼氣的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的生物質發酵產沼氣的方法，其特征在于，所述生物質原料包括農業廢棄物、林業剩余物和有機生活垃圾中的一種或多種。
3.根據權利要求1所述的生物質發酵產沼氣的方法，其特征在于，所述復合酶制劑用量為原料干重的1％。
4.根據權利要求1所述的生物質發酵產沼氣的方法，其特征在于，所述微生物菌群接種量為原料干重的20％。
5.根據權利要求1所述的生物質發酵產沼氣的方法，其特征在于，所述發酵初期溫度為30℃，pH值為6.8。
6.根據權利要求1所述的生物質發酵產沼氣的方法，其特征在于，所述攪拌速度為25轉/分鐘，每次攪拌時間為20分鐘。
7.根據權利要求1所述的生物質發酵產沼氣的方法，其特征在于，所述緩沖劑為碳酸氫銨。
8.根據權利要求1所述的生物質發酵產沼氣的方法，其特征在于，所述化學吸收法采用乙醇胺溶液去除二氧化碳。
9.根據權利要求1所述的生物質發酵產沼氣的方法，其特征在于，所述吸附劑包括硅膠、分子篩。
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。