一种电气石制品用于提高沼气产率的方法

摘要

本发明公开了一种电气石制品用于提高沼气产率的方法，所述方法的具体步骤如下：(1)将电气石加工成电气石制品；(2)将禽畜粪便和秸秆按照固形物重量计1∶0.5-5的比例组成混料，混合均匀后，并混合均匀后置于多级沼气池中，再往每一级沼气池中加沼浆体积的5-10％电气石制品，各级池中电气石材料不进入下一级，然后按照沼气发酵基本流程进行。本发明的方法投加电气石后比不投加的系统产气率增加了20～50％，生物气的甲烷含量提高了15～40％，COD去除率提高了8～18％。

说明书

技术领域

本发明涉及生态农业生产技术领域，尤其涉及一种电气石制品用 于提高沼气产率的方法。

背景技术

沼气是一种清洁高效的优质能源，主要成分为CH₄，沼气的利 用不但能解决农民的生活能源问题，缓解能紧张的状况，还能够利用 废弃物，减少环境污染。随着新农村能源生态模式大力推进，以及养 殖业的迅速发展，沼气事业发展出现空前可喜的局面，各种超大规格 沼气设施均有了较大的改进，特别是太阳能的应用，让一年四季产沼 气成为可能。但是由于各地气候、作物秸秆、畜禽粪便等的原料不同， 配料差异很大，加上用户操作技术上的差异，出现产沼气不稳定，春 夏秋三季产气不均衡，北方冬季严寒季节不产气等现象，在一定程度 上制约了沼气的发展。通过人为添加电气石复合产甲烷菌剂材料，以 提高并稳定甲烷产生量，业已成为新建沼气池和大型沼气设施的重要 措施之一。

但在沼气实际的推广应用中却存在着很多问题，比如：发酵启动 慢，甲烷含量低，产期效率低甚至不能产气等，这些问题都制约着沼 气工程的推广和普及。

发明内容

为了解决目前沼气实际的推广应用中存在的问题，本发明目的在 于提供一种电气石制品用于提高沼气产率的方法。

本发明采取的技术方案是：

本发明的电气石制品用于提高沼气产率的方法的具体步骤如下：

(1)将电气石加工成电气石制品；

(2)将将秸秆截成1-5cm长

(3)将禽畜粪便和秸秆按照固形物重量计1∶0.5-5的比例组成混料， 混合均匀后，并混合均匀后置于多级沼气池中，再往每一级沼气池中 每立方混料加沼浆体积的5-10％电气石制品，各级池中电气石材料不 进入下一级，然后按照沼气发酵基本流程进行。

步骤(1)中，电气石制品为电气石陶瓷滤料、电气石多孔陶瓷 块体或电气石海绵中的一种或几种。

步骤(1)中，电气石制品比重略大于沼浆比重。

步骤(3)中，禽畜粪便为猪粪、牛粪或羊粪中的一种或几种。

步骤(3)中，禽畜粪便为猪粪，猪粪和秸秆按照固形物重量计 1∶2的比例组成混料。

步骤(3)中，禽畜粪便为牛粪，牛粪和秸秆按照固形物重量计 1∶1的比例组成混料。

步骤(3)中，所述沼气发酵的条件是15～55℃条件下进行。

步骤(3)中，在发酵过程中，要通过添加水分调节沼液比重， 使电气石制品比重略大于沼浆比重，使电气石粉末保持在沼浆中，在 反冲或搅拌状态下能够与沼浆充分接触并作用。

电气石是较为常见的含硼硅酸盐矿物。在我国储量很丰富。电气 石的化学式为XY₃Z₆Si₆O₁₈(BO₃)₃W₄，电气石结构上属三方晶系。其 中X代表大阳离子，主要由K、Ca、Na等元素。电气石因其特殊的 结构综合了多种矿物功能材料的性能。如自发极化性、压电性、热释 电性、远红外辐射、释放负离子，而在工业、环保、保健等领域被广 泛利用。

本发明是将加工一定造型电气石复合制品，电气石制品可制备成 电气石陶瓷滤料、电气石多孔陶瓷块体或电气石海绵，要求体密度大 于沼液密度。

将电气石制品制品置于沼气氧化预处理池、酸化发酵池中及甲烷 化池中，采用反冲方式或搅拌等方式使得电气石制品与浆液处于充分 接触和作用状态，可促进对以混有秸秆的牛粪、猪粪和羊粪等禽畜粪 便为原料的沼气发酵均有很好的效果，能对沼气发酵过程中的产甲烷 菌有很好的即时作用，发酵过程中添加本材料可以提高系统产气量和 沼气中甲烷含量，同时COD、TS和VS的去除率也有明显的提高。 在沼气的液化阶段，电气石制品能够促进酵母菌、乳酸菌、枯草孢子 杆菌等细菌生长，有益于纤维酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酸酶的产生 并对有机物质进行体外酶解；在产酸阶段，在对产酸菌系进一步促生 的同时，继续对第一阶段中的物质分解成小分子酸性化合物；在产甲 烷阶段中，电气石制品能够促进产甲烷菌系的繁殖，催化小分子酸性 化合物沼气化，电气石制品本身亦存在大量电质子，可明显提高沼气 转化率。本产品系环境友好材料，不会产生二次污染。这种电气石制 品对于沼气工程的推广和应用具有很好的应用前景。

投加电气石制品后比不投加的系统产气率增加了20～50％，生 物气的甲烷含量提高了15～40％，COD去除率提高了8～18％。

本发明的方法中电气石制品不参与有机功能微肥制备体系，适用 于多级沼气池、搅拌式或反冲式、连续发酵的大中型沼气池。

具体实施方式

下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。

实施例1猪粪类大中型沼气池发酵电气石制品应用

本实验以大中型沼气池为应用实例，将电气石加工成电气石制 品，可将电气石制品可制备成电气石陶瓷滤料、电气石多孔陶瓷块体 或电气石海绵，将将秸秆截成1-5cm长。大中型沼气池多为多级沼气 池，搅拌式或反冲式，属于连续发酵。要保持电气石制品制品比重略 大于沼浆比重，或尽可能均匀分散在沼浆中，在反冲或搅拌状态下能 够与沼浆充分接触并作用。原料为猪粪∶秸秆1∶3-5(按固形物 重量计算)组成混料，每一级沼气池每立方混料加沼浆体积的5-10％ 电气石制品，第一级加沼浆体积的10％电气石制品；第二级加沼浆体 积的7.5％电气石制品，依次递减，最后一级加沼浆体积的5％电气石 制品。各级池中电气石材料不进入下一级，因此不需要添加过多电气 石制品，然后按照沼气发酵基本流程进行。本实施例投加电气石制品 后比不投加的系统产气率增加了40％，生物气的甲烷含量提高了35 ％，COD去除率提高了15％。

实施例2牛粪类大中型沼气池发酵电气石制品应用

本实验以牛粪类大中型沼气池为应用实例，将电气石加工成电气 石制品，电气石制品可制备成电气石陶瓷滤料、电气石多孔陶瓷块体 或电气石海绵。将将秸秆截成1-5cm长。牛粪类大中型沼气池多为多 级沼气池，搅拌式或反冲式，属于连续发酵。多级沼气池中可保持电 气石制品制品比重略大于沼浆比重，或尽可能均匀分散在沼浆中，在 反冲或搅拌状态下能够与沼浆充分接触并作用。原料为牛粪∶秸秆 1∶0.5-3(按固形物重量计算)组成混料，每一级沼气池加电气石粉 或电气石制品不等，第一级加沼浆体积的10％电气石制品；第二级加 沼浆体积的7.5％电气石制品，依次递减，最后一级加沼浆体积的5％ 电气石制品。各级池中电气石材料不进入下一级，因此不需要添加过 多电气石制品，然后按照沼气发酵基本流程进行。本实施例投加电气 石制品后比不投加的系统产气率增加了50％，生物气的甲烷含量提 高了40％，COD去除率提高了18％。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术 人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这 些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权 利要求及其等同物限定。