專利名稱：沼氣復合原料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種沼氣復合原料。
背景技術：
沼氣是一種無色、有味、有毒、有臭的混合氣體，其成分不僅隨發酵原料的種類及相對含量不同而有變化，而且因發酵條件和發酵階段各有差異。一般情況下，沼氣的主要成分是甲烷、二氧化碳以及少量的硫化氫、一氧化碳、氫、氮和氨氣等氣體。沼氣只有在滿足微生物的生長條件和沼氣池正常運行條件下才能取得質優、量多的沼氣。現在沼氣的發酵原料主要是通過農戶養殖畜禽解決，原料比較單一且不足，但養殖的趨勢是集中化、規模化方向發展，加之農村外出勞力較多，農戶養殖量越來越少。近年來，國家投入大量資金發展農村戶用沼氣池，解決農村能源問題，由于養殖農戶數少、發酵原料嚴重不足，無法滿足沼氣池正常運行的條件，許多沼氣池閑置，甚至報廢，加之原料成份單一、產氣量不足，影響了沼氣產業的發展。因此，研發科學配方的沼氣復合原料是解決這一問題的關鍵。我國專利200910167968.2公開了 “一種沼氣復合原料及制備方法”，它利用畜禽糞便、農作物廢棄秸桿經堆慪、干燥、粉碎處理，加入生物菌、添加劑，攪拌混合成為產品，原料按以下重量份混合:畜禽糞便70 - 80%,農作物秸桿15 - 25%，生物菌3 — 6%，添加劑
0.001 — 1%。所用的生物菌為沼氣專用生物菌，所用的添加劑為尿素或活性碳粉末。解決秸桿作為戶用沼氣池發酵原料的技術難題，但產生效果也不太理想，難以滿足大面積的推廣應用。
發明內容
本發明的目的在于為克服現有技術的不足，而提供一種產氣持續時間長、產氣量高產氣速度快、有利于促進纖 維素、半纖維素分解提高原料利用率的沼氣復合原料。其組份按質量為:
畜禽糞便70 - 80kg,菌渣10 - 15kg，生物菌10kg，沼渣5kg。所說的畜禽糞便為干雞糞30kg，干豬糞10 - 40kg,干牛糞10 — 40kg。所說的沼渣為沼氣池的沉淀物經干燥、粉碎的產物。從本發明的技術方案可以看出，由于菌渣就是種植過平菇、金針菇、雙孢菇等食用菌的下腳料。而秸桿細胞壁由相互緊密結合在一起的三種成分構成其豐富的碳水化合物組成，這三種物質即半纖維素、纖維素和木質素。半纖維素在細胞組織中結合松散，很容易被酸和酶分解，是最容易利用的碳源，主要分布在植物細胞的初生壁，次生壁中則較少，它由一種或數種單糖聚合的短鏈多糖組成。纖維素是植物細胞次生壁的主要成分，是由幾千到一萬多個脫水呋喃葡萄糖構成的多聚物。木質素是天然高分子聚合物，由苯基丙烷單元通過醚鍵和碳一碳鍵交聯而成。并且木質素與纖維素、半纖維素復合程度越高，細胞壁降解效果越差。秸桿質地疏松，比重小，進入沼氣池后容易漂浮形成發酵死區-浮殼層。發酵一般需經預處理。種植食用菌的棉籽殼，秸桿中的纖維素、木質素，在食用菌的發育過程中50%以上被分解，同時大量的食用菌菌絲也殘留在菌渣中，便于被甲烷菌利用，產生甲烷(沼氣)。經科研部門測定，用棉籽殼作原料生產食用菌的干下腳料，其粗蛋白含量為7.8%。此夕卜，菌渣中還含有豐富的鈣、磷和維生素，對沼氣微生物的生長提供了豐富的營養和有利的環境。因此菌渣作為沼氣的發酵原料可直接加入沼氣池中，不必再經過堆慪發酵處理，降低了生產成本，為食用菌生產中產生的菌渣利用開辟了新的途徑。沼氣發酵過程實質上是微生物的物質代謝和能量轉換過程。在分解代謝過程中沼氣微生物獲得能量和物質，以滿足自身生長繁殖，同時大部分物質轉化為甲烷和二氧化碳。這樣各種各樣的有機物質不斷的被分解，就構成了自然界物質和能量循環的重要環節。所以說，發酵原料生產沼氣是通過一系列復雜的生物化學反應來實現的。從有機物質進入沼氣池到產生沼氣，經歷了“水解-產酸-產甲烷”三個階段。水解階段就是將固體有機物質水解成分子量較小的可溶性單糖、氨基酸、甘油、脂肪酸。產酸階段就是各種可溶性物質(單糖、氨基酸、脂肪酸)在纖維素細菌、蛋白質細菌、脂肪細菌、果膠細菌胞內酶作用下繼續分解，轉化成低分子物質，如:丁酸、丙酸、乙酸以及醇、酮、醛等簡單的有機物質。產甲烷階段就是由產甲烷菌將產酸階段分解出來的乙酸等簡單有機物分解成甲烷和二氧化碳，其中二氧化碳在氫氣的作用下還原成甲烷。沼渣一般含有含有機質36% - 49.9%、腐質酸10.1% 一 24.6%、粗蛋白5% — 9%，還含有24種氨基酸、多種微量元素、B族維生素等營養物質和大量的沼氣微生物。因此沼渣是一種生產沼氣的高效原料。目前，由于還沒有純甲烷菌可利用，因此選擇正常產氣的大中型沼氣工程的沼渣，不但可為沼氣微生物提供豐富的營養物質，而且由于含有大量的沼氣微生物，對于新建沼氣池不但啟動時間快，而且可提高產氣量30%左右。本發明與現有技術相比，具有以下效果:
1、產氣持續時間長。通過與農戶使用較單一原料(豬糞為主)對比:在6立方米沼氣池中，相同環境條件下加入相同15kg原料情況下，配方原料產氣時間持續長達45天，比農戶使用較單一原料多25天。2、產氣量高。在6立方米沼氣池中，加入相同15kg原料，在25°C相同產氣條件下，配方原料每天產氣量高達1.6立方米，農戶使用傳統較單一原料(豬糞為主)每天產氣量僅為0.8立方米，配方原料較傳統單一原料(豬糞為主)每天多產氣0.8立方米，產氣量提高50%。3、產氣速度快。通過對比試驗示范，在25 °C相同沼氣池容積和產氣條件下，加入相同15kg原料，配方原料第5天檢測配方原料產氣率達到85%，第10天產氣率達100%。農戶使用傳統較單一原料(豬糞為主)第5天檢測產氣率達65%，第10天產氣率達78%，第15天產氣率達100%。4、促進纖維素、半纖維素分解，提高原料利用率。通過對比試驗，配方原料提高了沼氣池中難分解利用的纖維素、半纖維素，轉化為氨基酸、多糖等小分子有機物，從而有利于甲烷菌進一步分解產生甲烷，增加沼氣產量。農戶使用傳統較單一原料，沼氣池中纖維素、半纖維素分解慢，甲烷菌難以進一步利用，造成沼氣池上部結殼(纖維素、半纖維素所致)產氣量明顯下降，所以 農戶在新池使用半年后，常感覺原來一天可煮3次飯，后來只能煮2次或I次飯，甚至不產氣。5、沼氣中甲烷含量明顯提高。通過甲烷檢測儀檢測，6立方米沼氣池，在相同環境條件下加入15kg相同原料后，第10天時檢測，加入配方原料沼氣池甲烷含量平均達78.8%，而加入傳統單一原料(豬糞為主)沼氣池甲烷含量平均達65.7%。配方原料甲烷含量提高13.1個百分點，從而提高了沼氣的燃燒值。6、便于工廠化生產、運輸，農戶方便使用。7、生產原料易得。雞糞、豬糞、牛糞、菌渣(或紅薯渣)、活性污泥等原料可就近收集、生產。8、有效的解決農村污染。大中型養殖場由于糞便產生量大，周邊無法利用常造成環境污染。9、廢物綜合利用。配方原料不僅充分利用了農業廢棄物，變廢為寶，而且為缺原料沼氣農戶提供了原料，提高了沼氣池利用率，經濟效益和生態效益顯著。
具體實施例方式實施例1:一種沼氣復合原料。其組份按質量為:
干雞糞30kg,干豬糞40kg,菌洛15kg生物菌IOkg,沼洛5kg。實施例2:—種沼氣復合原料。其組份按質量為:
干雞糞30kg,干牛糞40kg,菌洛IOkg生物菌IOkg,沼洛5kg。實施例3:—種沼氣復合原料。其組份按質量為:
干雞糞30kg,干豬糞30kg,干牛糞IOkg,菌洛15kg生物菌IOkg,沼洛5kg。實施例4:一種沼氣復合 原料。其組份按質量為:
干雞糞30kg,干豬糞20kg,干牛糞20kg,菌洛15kg,生物菌IOkg,沼洛5kg。
權利要求
1.一種沼氣復合原料，其特征在于:其組份按質量為: 畜禽糞便70 - 80kg,菌渣10 - 15kg，生物菌10kg，沼渣5kg。
2.根據權利要求1所述的一種沼氣復合原料，其特征在于:所說的畜禽糞便為干雞糞30kg,干豬幾 10 — 40kg,干牛幾 10 一 40kg。
3.根據權利要求1所述的一種沼氣復合原料，其特征在于:所說的沼渣為沼氣池的沉淀物經干燥、粉碎的 產物。
全文摘要
本發明公開了一種沼氣復合原料，其特征在于其組份按質量為:畜禽糞便70－80kg，菌渣10－15kg，生物菌10kg，沼渣5kg。所說的畜禽糞便為干雞糞30kg，干豬糞10－40kg，干牛糞10－40kg。所說的沼渣為沼氣池的沉淀物經干燥、粉碎的產物。本發明沼氣復合原料具有產氣持續時間長、產氣量高、產氣速度快、促進纖維素、半纖維素分解提高原料利用率、沼氣中甲烷含量明顯提高、便于工廠化生產、運輸，農戶方便使用、生產原料易得、有效的解決農村污染、廢物綜合利用等優點。
文檔編號C12P5/02GK103103216SQ201310050639
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月16日 優先權日2013年2月16日
發明者滕明佳 申請人:滕明佳