以牛粪为原料制备生物质燃料的方法技术

本发明专利技术公开了一种以牛粪为原料制备生物质燃料的方法，它包括如下步骤：（1）将鲜牛粪处理至含水率下降为60%～75%；（2）将该鲜牛粪与复合菌剂进行混合后发酵10～20天，至发酵产物的含水率小于42%；（3）将发酵产物送至造粒车间进行粉碎、筛分、造粒，风干至含水率为30%以下，即为生物质燃料。本发明专利技术利用菌剂的生物活性，促使牛粪黏性下降，固液自然分离，分离出的污水较机械挤压出的粪水COD浓度明显降低，一般在500mg/l左右，能进入牧场自有污水处理系统中处理，不会产生冲击负荷；牛粪堆温的不断升温，最高可升至70℃左右，可有效杀灭牛粪中的各类有害微生物；发酵产物中的粗纤维量会逐步富集，热值相应提高，热值可达到2500千卡以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物质燃料领域，尤其涉及一种。
技术介绍
经过对国内外奶牛粪便处理的大量考察和了解，目前，日本主要采用控制牧场规模，将牛粪就地烘干，制成花肥的方式解决牛粪问题，但是投入较大，不适用于大规模牛粪处理。还有一些家庭牧场，利用牛粪养蚯蚓，种食用菌等，均能有效解决牛粪问题。国内有利用牛粪养蚯蚓，种食用菌等方法来处理牛粪的，但仅适合规模较小的牧场。国内目前主流的大规模奶牛养殖场，动辄数千头上万头的规模场，无法采用上述方法解决全部牛粪问题。部分牧场采用厌氧发酵方法来处理牛粪，即传统堆置怄肥的方法，但是由于牛粪数量过大，导致占用土地多、生产周期长，生产过程中产生臭味等二次污染问题，且产出的肥料肥力低下，产品销售困难，导致“粪围牧场”，一旦发生大雨等情况，粪污外流，还会造成粪便污染扩散等各类问题。在欧洲和以色列等奶牛也发达国家，一般采用牛粪脱水技术，将机械脱水后的牛粪高温烘干，回到牛舍作为牛舍地垫再次利用，粪水厌氧处理后制成有机液肥。国内也有采用这种方法来处理牛粪牧场，但是脱出的粪水厌氧处理难度较大，需要专业的环保人才对处理系统进行管理维护，且有机液肥销售储存不易，高温烘干牛粪成本较高，制约了此项技术的推广使用。在北美洲和大洋州，由于地广人稀，养殖方式与国内不同，多采用放牧，牛只自由采食青草，占地巨大的牧区足以承载牧场产生的牛粪和牛尿，可收集到的牛粪中粗纤维较多，且含水率较低，部分牧场利用半干牛粪发酵产生的沼气，甚至直接采用跟牛粪作为燃料进行发电，满足牧场自用电力需求。国内在近几年，也大力发展沼气事业，在粪污治理上取得了一定的成绩，特别是猪粪、鸡粪方面。但是由于国内奶牛的特殊饲养和饲料模式，使得牛粪较难稳定产气。奶牛的饲料以精饲料和青贮饲料为主，而且有4个胃，对精饲料的吸收较好，牛粪相对其他畜禽粪便，含水率高，营养物质较少，不易发酵，很难在单一牛粪的情况下稳定产气。国内还有些大型牧场配套上有机肥中心，以牛粪为原料生产有机肥。一般都是新建大型牧场，投资较大，需要专业环保团队运营有机肥中心，由于新鲜牛粪的含水率高达85%以上，营养成分较低，很难达到国家规定的有机肥标准，需要添加鸡粪猪粪等调整肥力，生产成本较高，销售难度较大。综上所述，国内外目前牛粪处理的方向都是以重复利用，综合治理为目标。参考国际上牛粪处理的经验，结合国内牧场的实际情况，需要找到一种牧场能实际运用，经济性好，操作简单，解决问题的牛粪处理方法
技术实现思路
本专利技术正是为了克服上述不足，所要解决的技术问题是提供一种。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下 一种，它包括如下步骤 1、预处理将鲜牛粪采用分段堆置、自然风干的方法使牛粪的含水率下降至60% 75% ； 2、发酵处理将含水率为60% 75%的鲜牛粪与复合菌剂进行混合后发酵10 20天，至发酵产物的含水率小于42%，其中，所述的复合菌剂的组成为按重量份数计算放线菌20 30份；真菌:15 25份；芽孢杆菌:10 15份；嗜热菌40^50份； 3、后处理将发酵产物送至造粒车间进行粉碎、筛分、造粒，然后送至晾晒大棚，风干至含水率为30%以下，即为所述的生物质燃料。其中，步骤2中所述的发酵10 20天的步骤为 a、将含水率为60% 75%的鲜牛粪与复合菌剂进行混合后，进行翻堆充氧发酵，翻堆速度为每I. 5天翻堆I次，至堆温上升至45°C以上； b、继续进行翻堆充氧发酵，提高翻堆速度为每天翻堆I次，至堆温上升至60°C以上； C、继续进行翻堆充氧发酵，提高翻堆速度为每半天翻堆I次，至堆温上升至70°C以上； d、继续进行翻堆充氧发酵，将翻堆速度降低为每I.5天翻堆I次，控制堆温为40 50 0C ； e、继续进行翻堆充氧发酵，将翻堆速度降低为每2天翻堆I次，至堆温下降至30 38 °C，完成发酵步骤。其中上述步骤a中所述的进行翻堆充氧发酵的时间优选为3飞天。上述步骤b中所述的继续进行翻堆充氧发酵的时间优选为广2天。上述步骤c中所述的继续进行翻堆充氧发酵的时间优选为2 3天。上述步骤d中所述的继续进行翻堆充氧发酵的时间优选为2 3天。上述步骤e中所述的继续进行翻堆充氧发酵的时间优选为2 3天。步骤2中所述的复合菌剂的用量为所述的含水率为60% 75%的鲜牛粪的质量的O.05 O. 2%ο步骤(2)中所述的嗜热菌为产甲烷细菌、硫化细菌中的一种或两种。步骤I中所述的预处理的方法为将含水率为50%以下的牛粪与鲜牛粪混合调整鲜牛的含水率至60% 75%。本专利技术利用复合菌剂的生物活性，在好氧发酵的初期，堆温约为15_45°C，由放线菌、真菌和芽孢杆菌主司其职，主要是以鲜牛粪中易分解的醣类和淀粉类作为基质。当温度超过45°C，牛粪黏性下降，固液自然分离，此时放线菌、真菌和芽孢杆菌受到抑制或死亡，取而代之的为嗜热菌进行工作。待温度升至70°C以上，大多数嗜热菌已不再适应，因而进入死亡或休眠，其他有害菌、有害致病微生物及蛔虫卵也被杀死。70°C以上高温阶段后，剩下的部分为较难分解的有机物，如木质素、纤维等，以及少量的腐植质，此时微生物活性已下降，故发热量减少，致堆温下降，放线菌、真菌和芽孢杆菌再占优势，对残余不稳定的有机物再进行分解。有益效果本专利技术利用菌剂的生物活性，促使牛粪黏性下降，固液自然分离，分离出的污水较机械挤压出的粪水COD浓度明显降低,一般在500 mg/1左右,易于存放、运输，可直接进入牧场自有污水处理系统中处理，不会产生冲击负荷；牛粪堆温的不断升温，最高可升至70°C左右，可有效杀灭牛粪中的各类有害微生物；发酵产物中的粗纤维量逐步富集，热值相应提高，热值可达到2500千卡以上；发酵产物的质量减量较鲜牛粪90%以上，且通过好氧发酵，基本消除了牛粪的臭味，大幅提高了产品的适用场合和范围，可用作生物质锅炉的燃料、农村日用燃料、垃圾焚烧辅料等；本专利技术的处理占地小，设备投资少，制备工艺简单，易于实现工业化大规模生产。具体实施例方式 实施例I 一种，它包括如下步骤 1、预处理将鲜牛粪采用分段堆置、自然风干的方法使牛粪的含水率下降至60% ·75% ； 2、发酵处理将含水率为60% 75%的鲜牛粪与该含水率为60% 75%的鲜牛粪质量的O. 1%的复合菌剂进行混合后发酵11天，至发酵产物的含水率小于42%，其中，所述的复合菌剂的组成为按重量份数计算放线菌25份；真菌25份；芽孢杆菌10份；嗜热菌40份； 3、后处理将发酵产物送至造粒车间进行粉碎、筛分、造粒，然后送至晾晒大棚，风干至含水率为30%以下，即为所述的生物质燃料。其中，步骤2所述的发酵11天的步骤为 a、将含水率为60% 75%的鲜牛粪与复合菌剂进行混合后，进行翻堆充氧发酵4天，翻堆速度为每I. 5天翻堆I次，至堆温上升至45°C以上； b、继续进行翻堆充氧发酵I天，提高翻堆速度为每天翻堆I次，至堆温上升至60°C以上； C、继续进行翻堆充氧发酵2天，提高翻堆速度为每半天翻堆I次，至堆温上升至70°C以上； d、继续进行翻堆充氧发酵2天，将翻堆速度降低为每I.5天翻堆I次，控制堆温为40 50 0C ； e、继续进行翻堆充氧发酵2天，将翻堆速度降低为每2天翻堆I次，至堆温下降至30 38 °C，完成发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以牛粪为原料制备生物质燃料的方法，其特征在于它包括如下步骤：（1）预处理：将鲜牛粪采用分段堆置、自然风干的方法使牛粪的含水率下降至60%～75%；（2）发酵处理：将含水率为60%～75%的鲜牛粪与复合菌剂进行混合后发酵10～20天，至发酵产物的含水率小于42%，其中，所述的复合菌剂的组成为：按重量份数计算：放线菌：20~30份；真菌：15~25份；芽孢杆菌：10~15份；嗜热菌：40~50份；（3）后处理：将发酵产物送至造粒车间进行粉碎、筛分、造粒，然后送至晾晒大棚，风干至含水率为30%以下，即为所述的生物质燃料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹先艳，王文峰，何悦，蔡文亮，
申请(专利权)人：太仓东浔生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：