[發明專利]生物質微環境調控發酵方法及裝置

有效

• 申請號: 201110009213.7
• 申請日: 2011-01-17
• 公開（公告）號: CN102180726A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 鄭冰;鄭祥品
• 申請（專利權）人: 鄭冰;鄭祥品
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;A01G1/04;C12P7/10;A23K1/14;A23K1/16;A23K1/175;C05G1/00;C12P21/02;C12N9/00;A24B15/20;A23F3/08;D01C1/00;C12S11/00;D21C
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧;唐紹烈

技術領域

本發明涉及一種生物質微環境調控發酵方法及裝置。

背景技術

生物質是地球上最廣泛存在的物質，據估計全球年約產出600萬億噸，它包括所有動物、植物、微生物以及由這些有生命物質派生、排泄和代謝產生的物質(如農作物、樹木、野草、能源作物和其他植物及其殘體、畜禽糞便、生活垃圾、有機廢棄物等)，其主要成分是纖維素、半纖維素、木質素(也稱木質纖維素)等有機物質。這些廢棄物不容易在自然條件下無害發酵降解，而成為環境的污染源。

發明內容

針對生物質造成的污染，本發明的目的在于提供一種生物質微環境調控發酵方法和裝置，變廢為寶，降低環境污染。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種生物質微環境調控發酵方法，按以下步驟進行：

第一步，將生物質破碎；

第二步，將生物質和氮源配料混合為營養料，攪拌均勻，調節pH值6-9.5，含水量控制在40-75％；

第三步，將第二步的營養料裝入發酵裝置，進行微生物發酵6天，先利用細菌群落分解生物質，溫度65-85℃，時間保持48小時左右，再利用真菌群落分解生物質，溫度55-65℃，時間保持48小時左右，最后利用放線菌群落分解生物質，溫度30-55℃，時間保持48小時左右。

所述氮源包括長效氮源、速效氮源和輔助氮源。

所述生物質為含木質纖維的有機物，占營養料干料總重量的60％-80％，長效氮源占營養料干料總重量的1％-10％，速效氮源占營養料干料總重量的1％-10％；輔助氮源占營養料干料總重量的1％-20％。

所述長效氮源為粗蛋白含量高的物質先經過粉碎后再進行膨化處理制成的粉狀物質，其中各組分的重量百分比為：含粗蛋白的物質占90％-100％，維生素占0％-1％，無機礦物質占0％-1％，能被微生物分解為碳水化合物的物質占0％-8％。

所述速效氮源為將植物性粗蛋白含量在30％以上的物質粉碎后再進行膨化處理制成的粉狀物質。

所述輔助氮源為粉狀物質，其植物性粗蛋白含量在8％以上。

所述營養料中還包括增氧劑，增氧劑的加入量為營養干料重量的0.2％-0.3％，增氧劑為過氧化鈣或空氣。

所述pH值是通過石膏粉或者石灰來調節，用量為1-8％。

一種生物質微環境調控發酵裝置，由仿瘤胃、蜂巢胃和百葉胃組成，仿瘤胃為具有進風口和出風口的大棚，仿瘤胃中放入蜂巢胃，蜂巢胃為具有通風孔的筐體，蜂巢胃中放入百葉胃，百葉胃由鏤空筒和壓墊組成，鏤空筒上加設壓墊，壓墊上開設散熱通氧孔，且散熱通氧孔的孔壁向下延伸散熱通氧管，散熱通氧管插置在鏤空筒中。

所述每個蜂巢胃中放入1至6個百葉胃。

采用上述方案后，本發明將生物質通過發酵過程改善木質纖維及粗蛋白等組分的物理性狀，把一些復雜的大分子化合物降解或分解成簡單的小分子化合物，使之能被微生物直接利用，并把一些有害物質降解掉，同時產生大量微生物菌體蛋白。營養料經過幾天時間發酵完全，同時發酵過程可誘導營養料中雜菌孢子的萌發，再利用發酵后營養料內的高溫殺死雜菌，達到誘導滅菌的目的。

本發明利用發酵微環境調控技術，根據微生物分解所需碳氮比、培養基含水量、氧氣、酸堿度、營養顆粒、外界溫度等因素，運用模擬瘤胃微生物發酵系統，創造人工瘤胃發酵裝置，該裝置發酵數量由250Kg至數噸，營造細菌、真菌、放線菌最佳的生長繁殖環境，為有益的發酵菌群提供良好的環境物候條件，利用生物的生存優勢，將廢棄物變害為寶。該技術充分利用自然物候條件的(自然能量)系統(利用生物能)，在最經濟的環境工程設施中，使生物質(木質纖維素)轉化成為各個單體，解決了現代世界面臨的三大問題：食物問題、環境問題和能源問題。本發明不需任何發酵劑及不添加任何化學物質，可運用在生物燃料、生物制漿、生物脫墨、生物脫膠、生物制藥、動物飼料生產、食用蕈菌培養料處理、微生物有機肥生產、生活垃圾處理以及纖維素預處理技術研究等各方面。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

附圖說明

圖1是本發明整體裝置的結構示意圖；

圖2是本發明百葉胃的結構示意圖。

具體實施方式

配合圖1至圖2所示，本發明的一種生物質微環境調控發酵裝置，由仿瘤胃1、蜂巢胃2和百葉胃3組成。

仿瘤胃1為具有進風口11和出風口12的大棚，仿瘤胃1中若干放入蜂巢胃2。

蜂巢胃2為具有通風孔21的筐體，每個蜂巢胃2中放入1至6個百葉胃3。