纯氨湿式浸泡常温预处理提高稻草甲烷产量的方法

摘要

本发明公开了一种通过秸秆预处理提高秸秆甲烷产量的方法。该方法是将氨水与水混合后均匀喷洒到放置在密封袋中稻草上，使稻草处于湿式浸泡状态，在常温条件下预处理90h~110h。通过调节湿式浸泡状态下的不同含水量来提高预处理效果，并使厌氧发酵过程中沼气的甲烷含量明显提高。结果表明：常温60%~90%含水条件下预处理稻草能够迅速进入产甲烷高峰期，并且有效缩短厌氧发酵周期。对于纯氨浓度为2%~6%，当含水率在60%~90%之间时，与未预处理的43天相比T80缩短了23.23%~50.1%、9.30%~50.1%和9.30%~25.5%。若将该结果应用到实际工程中可以使工程规模减少一倍，大大降低了投资成本。同时相对于未预处理稻草单位VS甲烷产量分别提高了5.90倍～14.63倍、1倍~16.1倍、1.6倍~10.15倍。

主权项

纯氨湿式浸泡常温预处理提高稻草甲烷产量的方法，其特征在于步骤如下：1)原料准备：采用秸秆为经过自然风干且没有发霉的稻草，并且粉碎至2cm以下；接种物为厌氧污泥，厌氧污泥为污水处理厂的活性污泥沉降一周以上；2)原料预处理：先将切碎稻草放置密封袋中，并将袋中空气排空，然后将氨水和水均匀混合倒入密封袋里，氨水的添加量以纯氨计量是稻草干重的2%~6%，水加上氨水中的水和稻草中所含的水的总质量为稻草干重的30%~90%；其中当总水量为60%~90%时，稻草全部浸泡在含氨溶液中，并且刚好有少量多余流动水存在，该状态称为湿式浸泡状态；密封袋封口，然后揉搓密封袋中的稻草使倒入的溶液均匀混合在稻草中；最后在25℃~35℃环境中保存，预处理时间为90h~110h；3)厌氧发酵：将预处理后的稻草与上述厌氧污泥一起加入厌氧发酵反应器中，其中稻草的加入量以干重计量为50~100gTS/L，而厌氧污泥的加入量为15gMLSS/L；再加入自来水至反应器的总体积的80%~90%，充入氮气，然后用橡胶塞密封，并将反应器固定在摇床中，摇床温度恒定在32℃~37℃之间，摇动；厌氧发酵反应T80，T80为根据达到总产气量80%的时间；测定所用稻草和接种物的总固体含量TS和总挥发性固体VS，利用排水法测定每天的产气量，测定甲烷百分含量，计算日产甲烷含量。