[發明專利]沼氣復合原料

有效

• 申請號: 201310050639.6
• 申請日: 2013-02-16
• 公開（公告）號: CN103103216A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 滕明佳
• 申請（專利權）人: 滕明佳
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02;C02F11/04
• 代理公司: 南充三新專利代理有限責任公司 51207
• 代理人: 劉東

技術領域

本發明涉及一種沼氣復合原料。

背景技術

沼氣是一種無色、有味、有毒、有臭的混合氣體，其成分不僅隨發酵原料的種類及相對含量不同而有變化，而且因發酵條件和發酵階段各有差異。一般情況下，沼氣的主要成分是甲烷、二氧化碳以及少量的硫化氫、一氧化碳、氫、氮和氨氣等氣體。沼氣只有在滿足微生物的生長條件和沼氣池正常運行條件下才能取得質優、量多的沼氣。現在沼氣的發酵原料主要是通過農戶養殖畜禽解決，原料比較單一且不足，但養殖的趨勢是集中化、規模化方向發展，加之農村外出勞力較多，農戶養殖量越來越少。近年來，國家投入大量資金發展農村戶用沼氣池，解決農村能源問題，由于養殖農戶數少、發酵原料嚴重不足，無法滿足沼氣池正常運行的條件，許多沼氣池閑置，甚至報廢，加之原料成份單一、產氣量不足，影響了沼氣產業的發展。因此，研發科學配方的沼氣復合原料是解決這一問題的關鍵。?

我國專利200910167968.2公開了“一種沼氣復合原料及制備方法”，?它利用畜禽糞便、農作物廢棄秸桿經堆漚、干燥、粉碎處理，加入生物菌、添加劑，攪拌混合成為產品，原料按以下重量份混合：畜禽糞便70－80%，農作物秸桿15－25%，生物菌3－6%，添加劑0.001－1%。所用的生物菌為沼氣專用生物菌，所用的添加劑為尿素或活性碳粉末。解決秸稈作為戶用沼氣池發酵原料的技術難題，但產生效果也不太理想，難以滿足大面積的推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于為克服現有技術的不足，而提供一種產氣持續時間長、產氣量高產氣速度快、有利于促進纖維素、半纖維素分解提高原料利用率的沼氣復合原料。其組份按質量為:

畜禽糞便70－80kg，菌渣10－15kg，生物菌10kg，沼渣5kg。

所說的畜禽糞便為干雞糞30kg，干豬糞10－40kg，干牛糞10－40kg。

所說的沼渣為沼氣池的沉淀物經干燥、粉碎的產物。

從本發明的技術方案可以看出，由于菌渣就是種植過平菇、金針菇、雙孢菇等食用菌的下腳料。而秸稈細胞壁由相互緊密結合在一起的三種成分構成其豐富的碳水化合物組成，這三種物質即半纖維素、纖維素和木質素。半纖維素在細胞組織中結合松散，很容易被酸和酶分解，是最容易利用的碳源，主要分布在植物細胞的初生壁，次生壁中則較少，它由一種或數種單糖聚合的短鏈多糖組成。纖維素是植物細胞次生壁的主要成分，是由幾千到一萬多個脫水呋喃葡萄糖構成的多聚物。木質素是天然高分子聚合物，由苯基丙烷單元通過醚鍵和碳－碳鍵交聯而成。并且木質素與纖維素、半纖維素復合程度越高，細胞壁降解效果越差。秸稈質地疏松，比重小，進入沼氣池后容易漂浮形成發酵死區-浮殼層。發酵一般需經預處理。種植食用菌的棉籽殼，秸稈中的纖維素、木質素，在食用菌的發育過程中50%以上被分解，同時大量的食用菌菌絲也殘留在菌渣中，便于被甲烷菌利用，產生甲烷（沼氣）。經科研部門測定，用棉籽殼作原料生產食用菌的干下腳料，其粗蛋白含量為7.8%。此外，菌渣中還含有豐富的鈣、磷和維生素，對沼氣微生物的生長提供了豐富的營養和有利的環境。因此菌渣作為沼氣的發酵原料可直接加入沼氣池中，不必再經過堆漚發酵處理，降低了生產成本，為食用菌生產中產生的菌渣利用開辟了新的途徑。

沼氣發酵過程實質上是微生物的物質代謝和能量轉換過程。在分解代謝過程中沼氣微生物獲得能量和物質，以滿足自身生長繁殖，同時大部分物質轉化為甲烷和二氧化碳。這樣各種各樣的有機物質不斷的被分解，就構成了自然界物質和能量循環的重要環節。所以說，發酵原料生產沼氣是通過一系列復雜的生物化學反應來實現的。

從有機物質進入沼氣池到產生沼氣，經歷了“水解-產酸-產甲烷”三個階段。水解階段就是將固體有機物質水解成分子量較小的可溶性單糖、氨基酸、甘油、脂肪酸。產酸階段就是各種可溶性物質（單糖、氨基酸、脂肪酸）在纖維素細菌、蛋白質細菌、脂肪細菌、果膠細菌胞內酶作用下繼續分解，轉化成低分子物質，如：丁酸、丙酸、乙酸以及醇、酮、醛等簡單的有機物質。產甲烷階段就是由產甲烷菌將產酸階段分解出來的乙酸等簡單有機物分解成甲烷和二氧化碳，其中二氧化碳在氫氣的作用下還原成甲烷。