專利名稱：一種通過沼液循環(huán)提高秸稈沼氣產(chǎn)量和減排沼液的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于固體廢物處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種通過控制沼液循環(huán)來提高秸桿產(chǎn)氣量、提高產(chǎn)氣品質(zhì)并且減少沼液排放量的方法。
背景技術(shù)：
我國是農(nóng)業(yè)大國，秸桿資源十分豐富，擁有量居世界首位。除少量被有效利用之外，大部分秸桿轉(zhuǎn)向露天燃燒或者堆放在田間，不僅造成了嚴重的環(huán)境問題，同時浪費了大量的資源。通過厭氧消化將秸桿轉(zhuǎn)化為清潔能源是秸桿實現(xiàn)無害化、資源化的有效途徑。秸桿厭氧消化后產(chǎn)生的廢棄物中含有大量的沼液，沼液直接外排會造成嚴重的環(huán)境污染，而且沼液在實際利用過程中也存在一些不確定因素。沼液不僅含有豐富的營養(yǎng)元素如氮、磷、鉀、銅、鐵、鋅等微量營養(yǎng)元素，還含有大量氨基酸、維生素、水解酶以及某些植物激素和一些其他有抑制病蟲害作用的物質(zhì)或因子。將沼液以循環(huán)的方式重新進入?yún)捬跸兀梢怨?jié)約大量的水資源和尿素等化學(xué)藥品，降低厭氧消化的運行成本；由于沼液中含有豐富均衡的微生物反應(yīng)所需的營養(yǎng)成分，提高了微生物活性，進而提高麥秸厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣量以及生物氣中的甲烷含量。因此沼液循環(huán)不僅有利于節(jié)能減排和保護環(huán)境，還可以大大提高秸桿厭氧發(fā)酵的經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了秸桿連續(xù)式厭氧發(fā)酵中通過控制沼液循環(huán)量來提高產(chǎn)氣的一種方法，工藝流程如圖I所示。在連續(xù)進出料生產(chǎn)沼氣工藝中，每天都會產(chǎn)生一定量的沼液，由于沼液中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)及某些微生物所必需的元素，因此沼液循環(huán)利用能促進微生物新陳代謝，提高微生物的活性，從而大幅提高產(chǎn)氣量。本發(fā)明的沼液池中安裝有傳感器實時測定沼液中的參數(shù)指標，據(jù)此確定沼液的循環(huán)比例。厭氧消化室液面中安裝有液位計，并與繼電器控制的離心泵相連，避免了厭氧消化室中液面下降、物料有效容積減少的情況。該流程實現(xiàn)了麥秸連續(xù)發(fā)酵以及沼液循環(huán)利用的自動控制。本發(fā)明中沼液循環(huán)控制流程如圖2所示，一種通過沼液循環(huán)提高秸桿沼氣產(chǎn)量和減排沼液的方法，其特征在于從厭氧發(fā)酵池中出來的混合物料經(jīng)固液分離機進行固液分離后，通過傳感器實時檢測沼液中氨氮濃度、COD、BOD、pH、Zn2+濃度、Cu2+濃度參數(shù)；根據(jù)沼液測定參數(shù)確定沼液循環(huán)流程并對參數(shù)進行調(diào)節(jié)；根據(jù)沼液測定指標數(shù)據(jù)設(shè)定沼液循環(huán)的比例為X，0%< X ( 100% ;或者不循環(huán)； X由對產(chǎn)氣抑制影響較大的氨氮濃度來確定令氨氮濃度為Cmg/L，若C/15 = N……n，則循環(huán)比例為X = (100-N) % ;若氨氮濃度C > 1500mg/L，則沼液不循環(huán)；另外確定循環(huán)比例的輔助參數(shù)范圍為BOD≥4000mg/L ；COD ≥ 10000mg/L ；Zn2+ ≥ 30mg/L ；Cu2+ ≥ 6mg/L ；pH ≥ 7. 5，當其中某個或者幾個
輔助參數(shù)達到規(guī)定范圍時，沼液不循環(huán)；將超出參數(shù)范圍的參數(shù)調(diào)節(jié)至氨氮濃度< 200mg/L ；B0D ( 500mg/L ；C0D ( 1000mg/L ；Zn2+ = O ；Cu2+ = O 并且 pH = 6. 8，使得沼液適合循環(huán)利用。當沼液循環(huán)時，補充清水且在清水中添加適量的微量元素Fe、Co、Ni使得厭氧反應(yīng)器中 Fe、Co、Ni 的濃度分別為(I. O I. 5)mg/L, (O. I O. 2)mg/L, (O. 2 O. 4)mg/L。調(diào)節(jié)參數(shù)的方法為用反硝化或添加氨氮去除劑的方法降低氨氮濃度，用化學(xué)沉淀法或混凝方法去除Zn2+和Cu2+，用酸堿中和法降低pH，用生化處理方法降低BOD及COD含量。本發(fā)明具體的工藝步驟如下(I)在連續(xù)進出料生產(chǎn)沼氣工藝中，每天從厭氧發(fā)酵池中出來的混合物料進入固液分離機進行固液分離后，沼渣外排作為肥料，沼液則進入沼液收集池。設(shè)每天所得沼液的體積為V。(2)沼液收集池中安裝實時監(jiān)測傳感器測定沼液中氨氮濃度、C0D、B0D、pH、Zn2+濃度、Cu2+濃度等參數(shù)。根據(jù)所測定參數(shù)設(shè)定沼液循環(huán)的比例為X(0%< X ( 100% )或者不循環(huán)。(3)若沼液循環(huán)的比例為X，則將體積為VX的沼液經(jīng)自動計量泵由沼液收集池送入混合池I，與預(yù)處理秸桿在混合池I中混合后進入混合池II，將體積為(V-VX)的清水中補充適量微量元素Fe、Co、Ni后送入混合池II，混合池II中物料充分混合后作為厭氧發(fā)酵的原料進入?yún)捬醴磻?yīng)器；若沼液不循環(huán)，則直接將預(yù)處理秸桿送入混合池I，之后再送入混合池II，將體積為V的清水中補充適量微量元素Fe、Co、Ni后送入混合池II，混合池II中物料充分混合后作為厭氧發(fā)酵的原料進入?yún)捬醴磻?yīng)器。(4)由于在厭氧發(fā)酵過程中會出現(xiàn)厭氧消化室中液面下降、物料有效容積減少的情況，所以安裝液位計用以測定厭氧消化室中的液面，當液面處于液位計下限時，繼電器控制離心泵開始工作，將沼液收集池中的沼液送入?yún)捬醴磻?yīng)器，當液面處于液位計上限時離
心泵停止工作。(I)通過沼液循環(huán)減少了沼液向外界環(huán)境排放的量，提供了一種處理沼液的新途徑，對環(huán)境友好，符合國家節(jié)能減排的政策；(2)通過沼液循環(huán)可以使麥秸的產(chǎn)氣量大幅提高40 % 50 %，產(chǎn)氣中有效成分甲烷的含量也有所提高，約為5% 10%。(3)沼液中含有豐富的氨氮物質(zhì)，通過沼液循環(huán)利用可以調(diào)節(jié)預(yù)處理麥秸的碳氮比為20 30 1，同時沼液中還含有磷、鉀、銅、鐵、鋅、鈣、錳等微生物所必需的元素，從而節(jié)約了實驗藥品成本以及水資源。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明圖I是秸桿厭氧發(fā)酵試驗流程圖 圖I中I自動計量泵2離心泵3離心泵4繼電器5液位計6氣體流量計圖2是沼液循環(huán)控制流程3、4分別是實施例I中日產(chǎn)氣量變化圖和單位產(chǎn)氣量圖(日均產(chǎn)氣為5. 58L，單位TS產(chǎn)氣量為436. 04mL/g,單位VS產(chǎn)氣量為525. 98mL/g)
圖5、6分別是實施例2中日產(chǎn)氣量變化圖和單位產(chǎn)氣量圖(日均產(chǎn)氣為5. 49L，單位TS產(chǎn)氣量為428. 64mL/g,單位VS產(chǎn)氣量為517. 06mL/g)圖7、8分別是實施例3中日產(chǎn)氣量變化圖和單位產(chǎn)氣量圖(日均產(chǎn)氣為5. 42L，單位TS產(chǎn)氣量為423. 70mL/g，單位VS產(chǎn)氣量為511. 09mL/g)圖9、10分別是實施例4中日產(chǎn)氣量變化圖和單位產(chǎn)氣量圖(日均產(chǎn)氣為5. 34L， 單位TS產(chǎn)氣量為416. 98mL/g,單位VS產(chǎn)氣量為502. 99mL/g)圖11、12分別是實施例5中日產(chǎn)氣量變化圖和單位產(chǎn)氣量圖(日均產(chǎn)氣為3. 83L， 單位TS產(chǎn)氣量為298. 96mL/g,單位VS產(chǎn)氣量為360. 62mL/g)圖13、14分別是實施例6中日產(chǎn)氣量變化圖和單位產(chǎn)氣量圖(日均產(chǎn)氣為4. 01L， 單位TS產(chǎn)氣量為313. 54mL/g,單位VS產(chǎn)氣量為378. 22mL/g)圖15、16分別是實施例7中日產(chǎn)氣量變化圖和單位產(chǎn)氣量圖(日均產(chǎn)氣為3. 96L， 單位TS產(chǎn)氣量為309. 38mL/g,單位VS產(chǎn)氣量為373. 19mL/g)圖17、18分別是實施例8中日產(chǎn)氣量變化圖和單位產(chǎn)氣量圖(日均產(chǎn)氣為3. 99L， 單位TS產(chǎn)氣量為311. 98mL/g，單位VS產(chǎn)氣量為376. 33mL/g)圖19、20分別是實施例9中日產(chǎn)氣量變化圖和單位產(chǎn)氣量圖(日均產(chǎn)氣為3. 91L， 單位TS產(chǎn)氣量為305. 21mL/g,單位VS產(chǎn)氣量為335. 96mL/g)圖21、22分別是實施例10中日產(chǎn)氣量變化圖和單位產(chǎn)氣量圖(日均產(chǎn)氣為 4. 02L，單位TS產(chǎn)氣量為314. 58mL/g,單位VS產(chǎn)氣量為346. 28mL/g)
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施案例對本發(fā)明做進一步詳細說明。實施例一本例所用實驗裝置中厭氧消化反應(yīng)器的有效容積為8L，厭氧發(fā)酵材料為麥秸，負荷為65gTS/L (TS為麥秸的干重)。在運行穩(wěn)定的連續(xù)厭氧發(fā)酵實驗中，每天將干重為12. Sg 的麥秸經(jīng)化學(xué)預(yù)處理(NaOH粉末和清水添加量分別為麥秸干重的2%和600% )后送入混合池I中。測定收集池中沼液參數(shù)，氨氮濃度為10mg/L，輔助參數(shù)為(BOD = 1000mg/L ；C0D =4000mg/L ；Zn2+ = 5mg/L ；Cu2+ = lmg/L ；pH = 7. 2),由于氨氮濃度和輔助參數(shù)均未超出規(guī)定范圍，則由氨氮濃度C = 10mg/L,確定沼液循環(huán)比例為100%。經(jīng)自動計量泵將70mL沼液由收集池送入儲存池，再由離心泵2全部進入混合池I中，與預(yù)處理麥秸混合均勻后進入混合池II中。不補充清水直接將原料送入?yún)捬醴磻?yīng)器中。本例中日均產(chǎn)氣為5. 58L，與沼液不循環(huán)相比，產(chǎn)氣量提高41. 35%。實施例二 本例所用實驗裝置中厭氧消化反應(yīng)器的有效容積為8L，厭氧發(fā)酵材料為麥秸，負荷為65gTS/L (TS為麥秸的干重)。在運行穩(wěn)定的連續(xù)厭氧發(fā)酵實驗中，每天將干重為12. Sg 的麥秸經(jīng)化學(xué)預(yù)處理(NaOH粉末和清水添加量分別為麥秸干重的2%和600% )后送入混合池I中。測定收集池中沼液參數(shù)，氨氮濃度為380mg/L，輔助參數(shù)為(BOD = 1500mg/L ；C0D =5000mg/L ；Zn2+ = lOmg/L ；Cu2+ = 2mg/L ；pH = 7. 25),由于氨氮濃度和輔助參數(shù)均未超出規(guī)定范圍，則由氨氮濃度C = 380mg/L，確定沼液循環(huán)比例為75%。經(jīng)自動計量泵將52. 5mL 沼液由收集池送入儲存池，再由離心泵2全部進入混合池I中，與預(yù)處理麥秸混合均勻后進
5入混合池II中。之后補充17. 5mL清水(清水中添加適量Fe、Co、Ni使厭氧反應(yīng)器中Fe、 Co、Ni的濃度分別為I. 0mg/L、0. Img/L、0. 2mg/L)進入混合池II中，充分混合均勻后作為厭氧發(fā)酵的原料送入?yún)捬醴磻?yīng)器中。本例中日均產(chǎn)氣為5. 49L，與沼液不循環(huán)相比，產(chǎn)氣量提聞 39. 08 % ο實施例三本例所用實驗裝置中厭氧消化反應(yīng)器的有效容積為8L，厭氧發(fā)酵材料為稻草，負荷為65gTS/L (TS為稻草的干重)。在運行穩(wěn)定的連續(xù)厭氧發(fā)酵實驗中，每天將干重為12. Sg 的稻草經(jīng)化學(xué)預(yù)處理(NaOH粉末和清水添加量分別為稻草干重的2%和600% )后送入混合池I中。測定收集池中沼液參數(shù)，氨氮濃度為760mg/L，輔助參數(shù)為(BOD = 2000mg/L ； COD = 6000mg/L ；Zn2+ = 15mg/L ；Cu2+ = 3mg/L ；pH = 7.3),由于氨氮濃度和輔助參數(shù)未超出規(guī)定范圍，則由氨氮濃度C = 760mg/L，確定沼液循環(huán)比例為50%。經(jīng)自動計量泵將35mL 沼液由收集池送入儲存池，再由離心泵2全部進入混合池I中，與預(yù)處理稻草混合均勻后進入混合池II中。之后補充35mL清水(清水中添加適量Fe、Co、Ni使厭氧反應(yīng)器中Fe、Co、 Ni的濃度分別為I. 0mg/L、0. Img/L、0. 2mg/L)進入混合池II中，充分混合均勻后作為厭氧發(fā)酵的原料送入?yún)捬醴磻?yīng)器中。本例中日均產(chǎn)氣為5. 42L，與沼液不循環(huán)相比，產(chǎn)氣量提高 37. 30%。實施例四本例所用實驗裝置中厭氧消化反應(yīng)器的有效容積為8L，厭氧發(fā)酵材料為玉米秸， 負荷為65gTS/L(TS為玉米秸的干重)。在運行穩(wěn)定的連續(xù)厭氧發(fā)酵實驗中，每天將干重為 12. 8g的玉米秸經(jīng)化學(xué)預(yù)處理(NaOH粉末和清水添加量分別為玉米秸干重的2%和600% ) 后送入混合池I中。測定收集池中沼液參數(shù)，氨氮濃度為1130mg/L，輔助參數(shù)為(B0D = 2500mg/L ；C0D = 7000mg/L ；Zn2+ = 20mg/L ；Cu2+ = 4mg/L ；pH = 7. 4),由于氨氮濃度和輔助參數(shù)未超出規(guī)定范圍，則由氨氮濃度C= 1130mg/L，確定沼液循環(huán)比例為25%。經(jīng)自動計量泵將17. 5mL沼液由收集池送入儲存池，再由離心泵2全部進入混合池I中，與預(yù)處理玉米秸混合均勻后進入混合池II中。之后補充52. 5mL清水(清水中添加適量Fe、Co、Ni使厭氧反應(yīng)器中Fe、Co、Ni的濃度分別為I. 2mg/L、0. 13mg/L、0. 26mg/L)進入混合池II中，充分混合均勻后作為厭氧發(fā)酵的原料送入?yún)捬醴磻?yīng)器中。本例中日均產(chǎn)氣為5. 34L，與沼液不循環(huán)相比，產(chǎn)氣量提高35. 28%。實施例五本例所用實驗裝置中厭氧消化反應(yīng)器的有效容積為8L，厭氧發(fā)酵材料為麥秸，負荷為65gTS/L (TS為麥秸的干重)。在運行穩(wěn)定的連續(xù)厭氧發(fā)酵實驗中，每天將干重為12. Sg 的麥秸經(jīng)化學(xué)預(yù)處理(NaOH粉末和清水添加量分別為麥秸干重的2%和600% )后送入混合池I中。測定收集池中沼液參數(shù)，氨氮濃度為1600mg/L，輔助參數(shù)為(BOD = 3000mg/L ； COD = 8000mg/L ；Zn2+ = 20mg/L ；Cu2+ = 4mg/L ；pH = 7. 4)，則由于氨氮濃度> 1500mg/L,所以沼液不循環(huán)。經(jīng)反硝化作用將收集池中的氨氮濃度< 200mg/L。之后直接把預(yù)處理麥秸送入混合池II，補充70mL清水(清水中添加適量Fe、Co、Ni使厭氧反應(yīng)器中Fe、Co、Ni的濃度分別為I. 2mg/L、0. 13mg/L、0. 26mg/L)進入混合池II中，充分混合均勻后作為厭氧發(fā)酵的原料送入?yún)捬醴磻?yīng)器中。本例中日均產(chǎn)氣為3. 83L。實施例六
本例所用實驗裝置中厭氧消化反應(yīng)器的有效容積為8L，厭氧發(fā)酵材料為稻草，負荷為65gTS/L (TS為稻草的干重)。在運行穩(wěn)定的連續(xù)厭氧發(fā)酵實驗中，每天將干重為12. Sg 的稻草經(jīng)化學(xué)預(yù)處理(NaOH粉末和清水添加量分別為稻草干重的2%和600% )后送入混合池I中。測定收集池中沼液參數(shù)，氨氮濃度為1350mg/L，輔助參數(shù)為(BOD = 4200mg/L ； COD = 8000mg/L ；Zn2+ = 25mg/L ；Cu2+ = 4. 5mg/L ；pH = 7. 55)，則由于 BOD、pH 超出輔助參數(shù)規(guī)定范圍，所以沼液不循環(huán)。用生化處理方法使BOD ( 500mg/L ;添加適量的氫氧化鈉使得pH = 6. 8。之后直接把預(yù)處理稻草送入混合池II，補充70mL清水(清水中添加適量Fe、 Co、Ni使厭氧反應(yīng)器中Fe、Co、Ni的濃度分別為I. 3mg/L、0. 16mg/L、0. 32mg/L)進入混合池
II中，充分混合均勻后作為厭氧發(fā)酵的原料送入?yún)捬醴磻?yīng)器中。本例中日均產(chǎn)氣為3. 99L。實施例七本例所用實驗裝置中厭氧消化反應(yīng)器的有效容積為8L，厭氧發(fā)酵材料為玉米秸， 負荷為65gTS/L(TS為玉米秸的干重)。在運行穩(wěn)定的連續(xù)厭氧發(fā)酵實驗中，每天將干重為 12. 8g的玉米秸經(jīng)化學(xué)預(yù)處理(NaOH粉末和清水添加量分別為玉米秸干重的2%和600% ) 后送入混合池I中。測定收集池中沼液參數(shù)，氨氮濃度為1350mg/L，輔助參數(shù)為(B0D = 3500mg/L ；C0D = 11000mg/L ；Zn2+ = 3lmg/L ；Cu2+ = 5mg/L ；pH = 7. 56)，則由于 C0D、Zn2+濃度、pH超出輔助參數(shù)規(guī)定范圍，所以沼液不循環(huán)。用生化處理方法使COD ( 1000mg/L ;添加硫化鈉使得Zn2+完全沉淀而去除；添加適量的氫氧化鈉使得pH = 6. 8。之后直接把預(yù)處理玉米秸送入混合池II，補充70mL清水(清水中添加適量Fe、Co、Ni使厭氧反應(yīng)器中Fe、 Co、Ni的濃度分別為I. 3mg/L、0. 16mg/L、0. 32mg/L)進入混合池II中，充分混合均勻后作為厭氧發(fā)酵的原料送入?yún)捬醴磻?yīng)器中。本例中日均產(chǎn)氣為4. 01L。實施例八本例所用實驗裝置中厭氧消化反應(yīng)器的有效容積為8L，厭氧發(fā)酵材料為麥秸，負荷為65gTS/L (TS為麥秸的干重)。在運行穩(wěn)定的連續(xù)厭氧發(fā)酵實驗中，每天將干重為12. Sg 的麥秸經(jīng)化學(xué)預(yù)處理(NaOH粉末和清水添加量分別為麥秸干重的2%和600% )后送入混合池I中。測定收集池中沼液參數(shù)，氨氮濃度為1350mg/L，輔助參數(shù)為(BOD = 4100mg/ L ；C0D = 10400mg/L ；Zn2+ = 25mg/L ；Cu2+ = 6. 5mg/L ；pH = 7. 57)，則由于 BOD、COD、Cu2+ 濃度、pH超出輔助參數(shù)規(guī)定范圍，所以沼液不循環(huán)。用生化處理方法使BOD彡500mg/L， COD ( 1000mg/L ;添加硫化鈉使得Cu2+完全沉淀而去除；添加適量的氫氧化鈉使得pH = 6. 8。之后直接把預(yù)處理麥秸送入混合池II，補充70mL清水(清水中添加適量Fe、Co、Ni 使厭氧反應(yīng)器中Fe、Co、Ni的濃度分別為I. 4mg/L、0. 19mg/L、0. 38mg/L)進入混合池II中， 充分混合均勻后作為厭氧發(fā)酵的原料送入?yún)捬醴磻?yīng)器中。本例中日均產(chǎn)氣為3. 96L。實施例九本例所用實驗裝置中厭氧消化反應(yīng)器的有效容積為8L，厭氧發(fā)酵材料為稻草，負荷為65gTS/L (TS為稻草的干重)。在運行穩(wěn)定的連續(xù)厭氧發(fā)酵實驗中，每天將干重為12. Sg 的稻草經(jīng)化學(xué)預(yù)處理(NaOH粉末和清水添加量分別為稻草干重的2%和600% )后送入混合池I中。測定收集池中沼液參數(shù)，氨氮濃度為1350mg/L，輔助參數(shù)為(BOD = 4200mg/L ； COD = 10500mg/L ；Zn2+ = 3lmg/L ；Cu2+ = 6. 5mg/L ；pH = 7. 6)，則由于 BOD、COD、Zn2+濃度、 Cu2+濃度、pH超出輔助參數(shù)規(guī)定范圍，所以沼液不循環(huán)。用生化處理方法使BOD ( 500mg/L, COD ( 1000mg/L ;添加硫化鈉使得Zn2+、Cu2+完全沉淀而去除；添加適量的氫氧化鈉使得pH=6. 8。之后直接把預(yù)處理稻草送入混合池II,之后補充70mL清水(清水中添加適量Fe、 Co、Ni使厭氧反應(yīng)器中Fe、Co、Ni的濃度分別為I. 4mg/L、0. 19mg/L、0. 38mg/L)進入混合池 II中，充分混合均勻后作為厭氧發(fā)酵的原料送入?yún)捬醴磻?yīng)器中。本例中日均產(chǎn)氣為3. 91L。實施例十本例所用實驗裝置中厭氧消化反應(yīng)器的有效容積為8L，厭氧發(fā)酵材料為玉米秸， 負荷為65gTS/L(TS為玉米秸的干重)。在運行穩(wěn)定的連續(xù)厭氧發(fā)酵實驗中，每天將干重為 12. 8g的玉米秸經(jīng)化學(xué)預(yù)處理(NaOH粉末和清水添加量分別為玉米秸干重的2%和600% ) 后送入混合池I中。測定收集池中沼液參數(shù)，氨氮濃度為1650mg/L，輔助參數(shù)為(B0D = 4300mg/L ；C0D = 10700mg/L ；Zn2+ = 31. 5mg/L ；Cu2+ = 6. 6mg/L ；pH = 7. 68)，則由于氨氮濃度、BOD、COD、Zn2+濃度、Cu2+濃度、pH超出規(guī)定范圍，所以沼液不循環(huán)。經(jīng)反硝化作用將收集池中的氨氮濃度彡200mg/L ;用生化處理方法使BOD ( 500mg/L, COD ( 1000mg/L ;添加硫化鈉使得Zn2+、Cu2+完全沉淀而去除；添加適量的氫氧化鈉使得pH = 6. 8。之后直接把預(yù)處理玉米秸送入混合池II，之后補充70mL清水(清水中添加適量Fe、Co、Ni使厭氧反應(yīng)器中Fe、Co、Ni的濃度分別為I. 5mg/L、0. 2mg/L、0. 4mg/L)進入混合池II中，充分混合均勻后作為厭氧發(fā)酵的原料送入?yún)捬醴磻?yīng)器中。本例中日均產(chǎn)氣為4. 02L。
權(quán)利要求
1.一種通過沼液循環(huán)提高秸桿沼氣產(chǎn)量和減排沼液的方法，其特征在于從厭氧發(fā)酵池中出來的混合物料經(jīng)固液分離機進行固液分離后，通過傳感器實時檢測沼液中氨氮濃度、COD、BOD、pH、Zn2+濃度、Cu2+濃度參數(shù)；根據(jù)沼液測定參數(shù)確定沼液循環(huán)流程并對參數(shù)進行調(diào)節(jié)；設(shè)定沼液循環(huán)的比例為Χ，0%<Χ< 100%;或者不循環(huán)；X由對產(chǎn)氣抑制影響較大的氨氮濃度來確定令氨氮濃度為Cmg/L，若C/15 = N……n，則循環(huán)比例為X= (100-N) 若氨氮濃度C > 1500mg/L,則沼液不循環(huán)；另外確定循環(huán)比例的輔助參數(shù)范圍為BOD彡4000mg/ L ；C0D彡10000mg/L ；Zn2+彡30mg/L ；Cu2+彡6mg/L ；pH彡7. 5，當其中某個或者幾個輔助參數(shù)達到規(guī)定范圍時，沼液不循環(huán)；將超出參數(shù)范圍的參數(shù)調(diào)節(jié)至氨氮濃度< 200mg/L ; BOD ( 500mg/L ；C0D ( 1000mg/L ；Zn2+ = 0 ；Cu2+ = 0 并且 pH = 6. 8 ;當沼液循環(huán)時，補充清水且在清水中添加適量的微量元素Fe、Co、Ni使得厭氧反應(yīng)器中 Fe、Co、Ni 的濃度分別為(I. O I. 5)mg/L、(0. I 0. 2)mg/L、(0. 2 0. 4)mg/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種通過沼液循環(huán)提高秸桿沼氣產(chǎn)量和減排沼液的方法，其特征在于調(diào)節(jié)參數(shù)的方法為用反硝化或添加氨氮去除劑的方法降低氨氮濃度，用化學(xué)沉淀法或混凝方法去除Zn2+和Cu2+，用酸堿中和法降低pH，用生化處理方法降低BOD及COD含量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過沼液循環(huán)提高秸稈沼氣產(chǎn)量和減排沼液的方法，使得麥秸發(fā)酵的產(chǎn)氣量提高40％～50％。根據(jù)沼液測定指標數(shù)據(jù)設(shè)定沼液循環(huán)的比例為X，0％≤X≤100％；或者不循環(huán)；令氨氮濃度為Cmg/L，若C/15＝N……n，則循環(huán)比例為X＝(100-N)％；若氨氮濃度C＞1500mg/L，則沼液不循環(huán)；另外確定循環(huán)比例的輔助參數(shù)范圍為BOD≥4000mg/L；COD≥10000mg/L；Zn2+≥30mg/L；Cu2+≥6mg/L；pH≥7.5，當輔助參數(shù)達到規(guī)定范圍時，沼液不循環(huán)；調(diào)節(jié)至氨氮濃度≤200mg/L；BOD≤500mg/L；COD≤1000mg/L；Zn2+＝0；Cu2+＝0并且pH＝6.8。本發(fā)明通過控制沼液循環(huán)比例，實現(xiàn)了沼液的循環(huán)利用，減少了沼液的排放，同時為發(fā)酵的穩(wěn)定運行節(jié)約了成本。
文檔編號C12P5/02GK102586333SQ20121001246
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者劉研萍, 龐云芝, 朱保寧, 李秀金, 袁海榮, 鄒德勛, 郝力彪 申請人:北京化工大學(xué)