一種利用糠醛生產(chǎn)中廢料與廢液制備沼氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種利用糠醛生產(chǎn)中廢料與廢液制備沼氣的方法，屬于沼氣制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]糠醛是玉米芯降解的主要產(chǎn)物，作為重要的有機化工原料和化學(xué)溶劑，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、樹脂、日化、紡織、石油等行業(yè)?？啡┬袠I(yè)的污染源主要是廢渣、廢水。一個年產(chǎn)量100t的糠醛廠一年產(chǎn)生的廢渣量約為13000t，糠醛廢渣中含硫酸約160t。糠醛生產(chǎn)過程中的蒸餾塔下廢水約為糠醛產(chǎn)量的24倍，年產(chǎn)100t的糖醛廠其塔下廢水約24000to廢渣的主要成分為含有芳烴結(jié)構(gòu)的木質(zhì)纖維素，廢液中含有一定量的木糖、葡萄糖和低聚糖。
[0003]多數(shù)糠醛生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)了糠醛廢渣的資源化利用，多用來生產(chǎn)一種被稱為KCS的農(nóng)用有機肥，如在西班牙建有年產(chǎn)20萬tKCS肥廠，美國落杉磯郊外也建有KCS肥生產(chǎn)廠。在國內(nèi)，糠醛廢渣的綜合利用不盡人意，如生產(chǎn)丙烯酸、二次水解生產(chǎn)乙醇等，由于受技術(shù)條件的限制，經(jīng)濟效益不佳，不能實現(xiàn)工業(yè)化?，F(xiàn)多采用傳統(tǒng)的廢渣處理方法:把廢渣與煤混合后用于燒鍋爐，在燃燒過程中產(chǎn)生大量的硫化物，隨煙塵排放到空中，對周圍環(huán)境造成嚴重污染。糠醛廢渣含有大量纖維素和硫酸，是很值得利用的資源，在人們?nèi)找孀⒅丨h(huán)境與資源協(xié)調(diào)發(fā)展的今天，社會對各種工農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化再利用技術(shù)需求十分迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前糠醛生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量廢渣和廢液，生產(chǎn)上多把糠醛渣直接回填鍋爐燃燒，在燃燒過程中產(chǎn)生大量的硫化物，隨煙塵排放到空中，對周圍環(huán)境造成嚴重污染，且造成了極大的資源浪費，糠醛廢水目前糠醛廢水具有高酸度、高濃度、腐蝕性強等特點，可生化性差，傳統(tǒng)方法處理效果不理想，且易造成二次污染，提供了一種利用糠醛生產(chǎn)中廢料與廢液制備沼氣的方法，本發(fā)明先將糠醛廢料的酸性進行中和處理，再用活性炭從糠醛廢液中提取有效成份后和糠醛廢渣進行混合，混合后向其中加入發(fā)酵助劑并放入沼氣池進行發(fā)酵，最后將發(fā)酵得到的沼氣過濾、收集備用，本發(fā)明用將糠醛的廢液和廢渣通過發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，不僅對廢液和廢渣進行的有效利用，而且不污染環(huán)境，綠色環(huán)保，生產(chǎn)工藝簡單，成本低。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種利用糠醛生產(chǎn)中廢料與廢液制備沼氣的方法，其特征在于具體制備步驟為:
(1)取4?5kg廢料放入容器中，向其中加入水淹沒廢料3?5cm，再向其中加入200?300g80?90目鳥奠石粉末，攪拌加熱40?50min，溫度設(shè)定為80?90°C，然后趁熱使用質(zhì)量分數(shù)為40?45%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為7.0?7.5，自然冷卻至室溫，過濾，收集過濾物，備用；
(2)取6?9L廢液放在容器中，向其中加入800?900g活性炭，在溫度為110?120°C，攪拌加熱I?2h，然后靜置20?30min，趁熱過濾，收集活性炭，再將過濾液倒入一中間設(shè)有陶瓷膜的容器中，對容器底部減壓至400?500Pa，待陶瓷膜無液體滴落時，停止減壓，收集陶瓷膜上部混合粘稠液；
(3)將上述所得的活性炭放入反應(yīng)釜中，向其中通入溫度為110?115°C的過熱蒸汽，排出反應(yīng)釜內(nèi)部的空氣，再使用氮氣對其沖壓，帶壓力達到0.1?0.15MPa時，停止加入氮氣，攪拌9?llh，然后泄壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，收集反應(yīng)釜內(nèi)的液體，與上述所得的混合粘稠液混合均勻，得混合液；
(4)將上述所得的混合液浸泡步驟(I)所得的過濾物，再向其中加入過濾物質(zhì)量2?4%的碳酸氫氨，攪拌均勻，然后倒入底部帶有攪拌器的沼氣池內(nèi)，倒入量為沼氣池體積的30?35%，再向其中加入正常沼氣池內(nèi)沼液，加入量為混合液體積的35?40%，加入水，加入量為混合液體積的70?75%，攪拌10?15min ；
(5)待上述攪拌結(jié)束后，密封沼氣池，控制發(fā)酵池內(nèi)部溫度為30?35°C，每4?6天啟動攪拌器攪拌5?7min，轉(zhuǎn)速設(shè)定為300?350r/min，發(fā)酵周期為45?50天，然后將沼氣池內(nèi)的沼氣經(jīng)沼氣過濾器，收集備用，即可。
[0006]本發(fā)明的應(yīng)用方法:將本發(fā)明經(jīng)過凈化處理后的沼氣可以直接應(yīng)用在沼氣燈、沼氣熱水器、沼氣發(fā)電機，沼氣灶等產(chǎn)品上，例如應(yīng)用在沼氣灶上，沼氣由導(dǎo)氣管送入噴嘴，在壓力下從噴嘴噴射出，和空氣進行充分混合，然后由頭部噴嘴中出孔溢出，進行燃燒，熱值達到28?32MJ/m3，既可以節(jié)約燃料的成本，又降低對環(huán)境的污染。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明用將糠醛的廢液和廢渣通過發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，不僅對廢液和廢渣進行的有效利用，而且不污染環(huán)境，綠色環(huán)保，生產(chǎn)工藝簡單，成本低。
【具體實施方式】
[0008]首先取4?5kg廢料放入容器中，向其中加入水淹沒廢料3?5cm，再向其中加入200?300g80?90目鳥糞石粉末，攪拌加熱40?50min，溫度設(shè)定為80?90°C，然后趁熱使用質(zhì)量分數(shù)為40?45%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為7.0?7.5，自然冷卻至室溫，過濾，收集過濾物，備用；取6?9L廢液放在容器中，向其中加入800?900g活性炭，在溫度為110?120°C，攪拌加熱I?2h，然后靜置20?30min，趁熱過濾，收集活性炭，再將過濾液倒入一中間設(shè)有陶瓷膜的容器中，對容器底部減壓至400?500Pa，待陶瓷膜無液體滴落時，停止減壓，收集陶瓷膜上部混合粘稠液；將所得的活性炭放入反應(yīng)釜中，向其中通入溫度為110?115°C的過熱蒸汽，排出反應(yīng)釜內(nèi)部的空氣，再使用氮氣對其沖壓，帶壓力達到0.1?0.15MPa時，停止加入氮氣，攪拌9?llh，然后泄壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，收集反應(yīng)釜內(nèi)的液體，與上述所得的混合粘稠液混合均勻，得混合液；將所得的混合液浸泡到所得的過濾物，再向其中加入過濾物質(zhì)量2?4%的碳酸氫氨，攪拌均勻，然后倒入底部帶有攪拌器的沼氣池內(nèi)，倒入量為沼氣池體積的30?35%，再向其中加入正常沼氣池內(nèi)沼液，加入量為混合液體積的35?40%，加入水，加入量為混合液體積的70?75%，攪拌10?15min ;待攪拌結(jié)束后，密封沼氣池，控制發(fā)酵池內(nèi)部溫度為30?35°C，每4?6天啟動攪拌器攪拌5?7min，轉(zhuǎn)速設(shè)定為300?350r/min，發(fā)酵周期為45?50天，然后將沼氣池內(nèi)的沼氣經(jīng)沼氣過濾器，收集備用，即可。
[0009]實例I 首先取4kg廢料放入容器中，向其中加入水淹沒廢料3cm，再向其中加入200g80目鳥糞石粉末，攪拌加熱40min，溫度設(shè)定為80°C，然后趁熱使用質(zhì)量分數(shù)為40%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH為7.0，自然冷卻至室溫，過濾，收集過濾物，備用；取61^廢液放在容器中，向其中加入SOOg活性炭，在溫度為110°C，攪拌加熱lh，然后靜置20min，趁熱過濾，收集活性炭，再將過濾液倒入一中間設(shè)有陶瓷膜的容器中，對容器底部減壓至400Pa，待陶瓷膜無液體滴落時，停止減壓，收集陶瓷膜上部混合粘稠液；將所得的活性炭放入反應(yīng)釜中，向其中通入溫度為110°C的過熱蒸汽，排出反應(yīng)釜內(nèi)部的空氣，再使用氮氣對其沖壓，帶壓力達到0.1MPa時，停止加入氮氣，攪拌9h，然后泄壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，收集反應(yīng)釜內(nèi)的液體，與上述所