一种生物处理沼气发酵废弃物的方法与流程

1.本发明涉及一种处理沼气发酵废弃物的方法。


背景技术：

2.农业废弃物主要包括农作物秸秆、畜禽粪污等。我国年作物秸秆的理论资源量为11亿吨，可收集资源量约8.7亿吨，全国现有猪、牛、家禽三大类畜禽牛粪资源量约为24亿吨。这些农业废弃物若不经过处理会对环境造成不同程度的污染，因此对其进行资源化利用显得尤为重要。
3.目前，农业废弃物的资源化利用技术按属性主要分为微生物技术(如好氧堆肥、厌氧发酵、饲料化技术等)、物理化学技术(如焚烧、热解液化、热解气化、热解炭化、化工提取等)以及材料工程技术等。其中的微生物技术被广泛认可和使用，特别是沼气发酵技术；该技术不仅能产生清洁能源，还能利用沼渣进一步生产生物肥。但是现有的沼气浆生物肥技术仍然存在副产物多、营养物转化率低的问题。


技术实现要素：

4.本发明为了提高沼液发酵后营养物的转化率，减少副产物，而提供了一种生物处理沼气发酵废弃物的方法。
5.本发明生物处理沼气发酵废弃物的方法，该方法按以下步骤进行：
6.s1、向沼气浆中加入芬顿试剂并调节ph，进行芬顿反应；
7.s2、分离沼液、沼渣；
8.s3、沼液调节ph值养殖小球藻，之后沼液与小球藻分离；
9.s4、将沼渣和s3得到的小球藻混合，之后加入复合发酵菌剂继续发酵；低温干燥，即得到沼气发酵废弃物生物肥；
10.其中，复合发酵菌剂由光合菌群、酵母菌、放线菌、曲霉和甲基营养型芽孢杆菌(bacillus methylotrophicus)wswshg-10组成。
11.进一步的，步骤s1中芬顿试剂的投放量与沼气浆中cod的摩尔比为(0.2～0.6)∶1。
12.进一步的，步骤s3复合发酵菌剂中光合菌群、酵母菌、放线菌、曲霉孢子和甲基营养型芽孢杆菌(bacillus methylotrophicus)wswshg-10的加入量分别为(1
×
106～1
×
107cfu/ml)、(1
×
106～1
×
107cfu/ml)、(1
×
106～1
×
107cfu/ml)、(1
×
106～1
×
107cfu/ml)、(1
×
105～0.5
×
106cfu/ml)。
13.进一步的，步骤s1中调节ph值≤4。
14.进一步的，步骤s1中调节ph值＝4。
15.进一步的，步骤s3中调节ph值为6～9。
16.本发明采用芬顿试剂对沼气浆中的有机物进行氧化，可难降解的有机化合物氧化分解或分解成有利于生物降解的小分子物质，且经过氧化后将大部分难降解有机物转化为易降解物质，提升b/c值，将黑褐色高分子腐殖酸氧化，降低沼液色度。采用芬顿试剂不仅能
将恶臭物分解，还能够增加生物肥中的铁元素含量。
17.本发明用沼液养殖小球藻，利用小球藻进一步的降低沼液的富营养化，实现净化沼液水体和营养物富集的双重作用；提高了营养物的转化率。
18.本发明复合发酵菌剂中的光合菌群属于独立营养微生物，它能利用接受的太阳热能或以紫外线为能源，将沼液中的硫化氢和碳氢化合物中的氢分离出来，变有害物质为无害物质。所制备的生物肥中光合菌群依然保持活性可以植物根部的分泌物、有机物、有害气体(硫化氢等)及二氧化碳、氮等为基质，合成糖类、氨基酸、维生素类、氮素化合物和生理活性物质等，具有肥沃土壤和促进动植物生长的作用。光合菌的代谢物质或者被植物直接吸收，或者成为其它微生物繁殖的养分，光合细菌如果能够增殖，其它的有益微生物也会增殖。本发明复合发酵菌剂中的酵母菌则是利用氨基酸、糖类及其它有机物质，通过发酵，产生出促进细胞分裂的活性化物质。酵母菌可促进其它的有效微生物增殖所需要的基质(食物)的生产提供重要的营养保障。此外，酵母菌生产的单细胞蛋白是动物不可缺少的有效养分。本发明复合发酵菌剂中的放线菌从光合细菌中获取氨基酸、氮素等作为基质，产生出各种抗生物质、维生素及酶，可以直接抑制病原菌。放线菌提前获取有害霉菌和细菌增殖所需要的基质，从而抑制它们的增殖，并创造出其它有益微生物增殖的生存环境。放线菌和光合细菌混合后的净菌作用比放线菌单兵作战的杀伤力要大得多。放线菌对难分解的物质，如木质素、纤维素、甲壳素等具有降解作用，并容易被动植物吸收，增强动植物对各种病害的抵抗力和免疫力。放线菌也会促进固氮菌和va菌根菌增殖。本发明复合发酵菌剂中的曲霉能和其他微生物共存，沼气发酵废弃物生物肥中的曲霉对土壤或环境中酯的生成有良好效果，还可以消除恶臭。本发明复合发酵菌剂中的甲基营养型芽孢杆菌(bacillus methylotrophicus)wswshg-10含有嗜铁素，可以螯合三价铁离子，可为土壤补充具有生物活性的铁离子，对植物和动物的生长均具有促进作用；甲基营养型芽孢杆菌(bacillus methylotrophicus)wswshg-10能够分解纤维素；而且，在生物肥中甲基营养型芽孢杆菌将继续产生抗菌蛋白，抑制烟草角斑病菌、玉米茎基腐病菌、黄瓜枯萎病菌、大豆菌核病菌、水稻恶苗和稻曲病菌、番茄灰霉病菌以及刺五加根腐病菌生长。
19.小球藻与沼渣混合增加了沼气发酵废弃物生物肥中蛋白和氨基酸的含量，本发明制备的沼气发酵废弃物生物肥可用于植物肥料和动物饲料添加剂。
具体实施方式
20.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.沼气浆：是沼气发酵后残液和残渣的混合物，即沼气发酵废弃物。
23.具体实施方式一：本实施方式生物处理沼气发酵废弃物的方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行：
24.s1、向沼气浆中加入芬顿试剂并调节ph，进行芬顿反应；
25.s2、分离沼液、沼渣；
26.s3、沼液调节ph值养殖小球藻，之后沼液与小球藻分离；
27.s4、将沼渣和s3得到的小球藻混合，之后加入复合发酵菌剂继续发酵；低温干燥，即得到沼气发酵废弃物生物肥；
28.其中，复合发酵菌剂由光合菌群、酵母菌、放线菌、曲霉和甲基营养型芽孢杆菌(bacillus methylotrophicus)wswshg-10组成。
29.本实施方式尤其适合用禽畜粪便发酵产生沼气后得到的沼气浆。
30.本发明方法变废为宝，利用禽畜粪便和农业废弃物发酵产生沼气，产生清洁能源，再利用发酵后产生的发酵废弃物制备沼气发酵废弃物生物肥。不但解决了大量禽畜粪便和农业废弃物处理的难题，同时还可以为农民增收、创收。沼气发酵废弃物生物肥制备过程中能够有效的去除沼气发酵产生的恶臭和有毒有害物质，还可以进一步提升沼气发酵废弃物生物肥的品质。
31.甲基营养型芽孢杆菌(bacillus methylotrophicus)wswshg-10已在中国期刊文献“寒地耐冷生防菌株筛选鉴定及特性研究”(作者：王玉霞，姜威，刘宇帅，孟利强等，刊名：东北农业大学学报，出版日期：2016，期号：第8期)中公布。
32.具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤s1中芬顿试剂的投放量与沼气浆中cod的摩尔比为(0.2～0.6)∶1。其它与具体实施方式一相同。
33.具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二的不同点在于步骤s3复合发酵菌剂中光合菌群、酵母菌、放线菌、曲霉孢子和甲基营养型芽孢杆菌(bacillus methylotrophicus)wswshg-10的加入量分别为(1
×
106～1
×
107cfu/ml)、(1
×
106～1
×
107cfu/ml)、(1
×
106～1
×
107cfu/ml)、(1
×
106～1
×
107cfu/ml)、(1
×
105～0.5
×
106cfu/ml)。其它与具体实施方式一或二相同。
34.具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一的不同点在于步骤s1中调节ph值≤4。其它与具体实施方式一至三之一相同。
35.具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一的不同点在于步骤s1中调节ph值＝4。其它与具体实施方式一至四之一相同。
36.具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一的不同点在于步骤s3中调节ph值为6～9。其它与具体实施方式一至五之一相同。
37.具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一的不同点在于步骤s4中低温干燥的温度《42℃。其它与具体实施方式一至六之一相同。
38.具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一的不同点在于步骤s4加入复合发酵菌剂在环境温度为15～37℃的条件下继续发酵10～14天。其它与具体实施方式一至七之一相同。

技术特征：
1.一种生物处理沼气发酵废弃物的方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行：s1、向沼气浆中加入芬顿试剂并调节ph，进行芬顿反应；s2、分离沼液、沼渣；s3、沼液调节ph值养殖小球藻，之后沼液与小球藻分离；s4、将沼渣和s3得到的小球藻混合，之后加入复合发酵菌剂继续发酵；低温干燥，即得到沼气发酵废弃物生物肥；其中，复合发酵菌剂由光合菌群、酵母菌、放线菌、曲霉和甲基营养型芽孢杆菌(bacillus methylotrophicus)wswshg-10组成。2.根据权利要求1所述的生物处理沼气发酵废弃物的方法，其特征在于，步骤s1中芬顿试剂的投放量与沼气浆中cod的摩尔比为(0.2～0.6)∶1。3.根据权利要求1所述的生物处理沼气发酵废弃物的方法，其特征在于，步骤s3复合发酵菌剂中光合菌群、酵母菌、放线菌、曲霉孢子和甲基营养型芽孢杆菌(bacillus methylotrophicus)wswshg-10的加入量分别为(1
×
106～1
×
107cfu/ml)、(1
×
106～1
×
107cfu/ml)、(1
×
106～1
×
107cfu/ml)、(1
×
106～1
×
107cfu/ml)、(1
×
105～0.5
×
106cfu/ml)。4.根据权利要求1所述的生物处理沼气发酵废弃物的方法，其特征在于，步骤s1中调节ph值≤4。5.根据权利要求1所述的生物处理沼气发酵废弃物的方法，其特征在于，步骤s1中调节ph值＝4。6.根据权利要求1所述的生物处理沼气发酵废弃物的方法，其特征在于，步骤s3中调节ph值为6～9。

技术总结
一种生物处理沼气发酵废弃物的方法，本发明涉及一种处理沼气发酵废弃物的方法。本发明方法：S1、向沼气浆中加入芬顿试剂并调节pH，进行芬顿反应；S2、分离沼液、沼渣；S3、沼液调节pH值养殖小球藻，之后沼液与小球藻分离；S4、将沼渣和S3得到的小球藻混合，之后加入复合发酵菌剂继续发酵；低温干燥，即得到沼气发酵废弃物生物肥。本发明方法利用发酵后产生的废弃物制备沼气发酵废弃物生物肥。解决了大量禽畜粪便和农业废弃物处理的难题，同时还可以为农民增收、创收。沼气发酵废弃物生物肥制备过程中能够有效的去除沼气发酵产生的恶臭和有毒有害物质，还可以进一步提升沼气发酵废弃物生物肥的品质。的品质。


技术研发人员：赵晓宇 王爽 刘建生 殷博 孟利强 金品娇 张颂 王康康 王佳龙 王瑶 王向向 王书功 何鑫 张建伟 刘鑫海
受保护的技术使用者：黑龙江国宏节能环保有限公司 黑龙江省黑土保护利用研究院
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/9/20