[發明專利]用紫莖澤蘭發酵制取沼氣的工藝方法

無效

• 申請號: 201310724656.3
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103695473A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 陳金發;吳昊;廖茂芪;潘天春;李靜
• 申請（專利權）人: 西昌學院
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 林天福

技術領域

本發明涉及一種工藝方法，尤其是涉及一種用紫莖澤蘭發酵制取沼氣的工藝方法，屬于微生物制沼氣技術領域。

背景技術

紫莖澤蘭屬雙子葉植物綱，俗稱飛機草，破壞草等。在四川、云南、貴州、西藏、臺灣廣泛發生。2010年涼山州紫莖澤蘭分布面積共計81.20萬hm2，該地區多風，多光照等自然氣候因素適合其擴散與繁殖，并以每年大約60km的速度，隨西南風向東和向北擴散，被我國環保總局列為首批入侵的16種外來物種黑名單之首。紫莖澤蘭具有適應性、侵占性和抗逆性強的特點，一旦入侵便會形成單種優勢群落，對農林業與經濟造成極大影響。

紫莖澤蘭雖然具有很強的生態破壞性，但是其在我國分布面積較大，數量眾多，具有光合效率高，粗蛋白含量近20%且生物量大的特點?，F今對紫莖澤蘭的防治措施主要有人工與機械防除，化學防除與生物防除。這些措施都不具有良好的外部性并且消耗大量的人力、物力和財力。于是對紫莖澤蘭進行有效的開發利用，變廢為寶，也就具有重大意義了。

對紫莖澤蘭的資源化利用，包括將其作為生產沼氣或者是生產飼料的原料已經具有一定的理論成果，公知的對紫莖澤蘭的處理方法主要有：

丁宣學等人于1991年利用紫莖澤蘭制得“雜草刨花板”；夏洪應等以紫莖澤蘭為原料，碳酸鉀為活化劑，采用超聲波浸漬，微波輻射法制備活性炭；利用紫莖澤蘭作染料以及香精原料；將其作為野生肥料資源、栽培食用菌以及作為發酵動物飼料，發酵沼氣的原料等。

其中利用紫莖澤蘭進行發酵的專利成果主要有：

曹建華等在申請號為201210311492.7的專利中公開的“利用紫莖澤蘭制備生物有機肥的方法”，該方法是以紫莖澤蘭為主要原料的生物有機肥制備方法，通過將其粉碎、高溫微生物菌種混合、好氧發酵、維持混合物料堆體的溫度、混合物料干燥的步驟生產肥料產品。

錢益新在申請號為201010104277.0的專利中公開的“紫莖澤蘭工業化生產草粉及草顆粒飼料工藝”，該方法是用乙醇提取其毒素9-羰基-10,11去氫澤蘭酮，將其降至安全、無毒、無害水平，制備牧草粗飼料產品。

歐陽華在申請號為02113759.5的專利中公開的“紫莖澤蘭飼料的制備方法”，該方法采用微生物發酵脫毒和中藥解毒的綜合處理措施，將紫莖澤蘭有毒成分降至安全無害水平并將其作為原料制備家禽飼料產品。

另外，江蘊華等采用傳代實驗方法的研究表明按照常規發酵，紫莖澤蘭會引起發酵微生物群慢性中毒，最后完全失去產氣能力。預處理后，能使沼氣發酵正常進行。FangYin等利用預處理脫毒后的紫莖澤蘭生產生物能源甲烷，結果表明紫莖澤蘭可成為較好的沼氣原料，在30℃條件下天然氣率為180(m3·t-1?TS)。

紫莖澤蘭雖然是一種理想的飼料原料，但它自身卻含有的單寧、香豆素等有毒有害物質，在農村沼氣實際應用當中，脫毒工藝卻成為發酵沼氣的實際應用于推廣上的技術瓶頸。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種過程簡單、操作方便、生產成本低廉的適宜廣泛的推廣應的利用紫莖澤蘭發酵制取沼氣的工藝方法。

為解決上述技術問題所采用的技術方案是：用紫莖澤蘭發酵制取沼氣的工藝方法，包括以下步驟，

a、制備發酵原料，收割新鮮紫莖澤蘭去葉去根，制作成發酵原料；

b、堆漚處理，將步驟a制備的發酵原料在厭氧環境下堆漚2至4天；

c、發酵處理，提取步驟b堆漚處理合格的堆漚原料按320g/L～400g/L的料液比投入沼氣池原液中，并在25℃～50℃的溫度條件下發酵；

d、收集產氣量，待發酵時長達到規定的最短時間后，導出發酵后產生的沼氣，這樣便完成了紫莖澤蘭不經脫毒發酵制取沼氣的工藝過程。

進一步的是，步驟a中收割的新鮮紫莖澤蘭經去葉去根后，還要進行脫水晾曬并碎化成長度遠小于1cm的粉料，然后再進行步驟b的厭氧堆漚處理。

進一步的是，步驟b中，在對所述的發酵原料進行堆漚處理時，堆漚處理的時長為3天。

進一步的是，步驟c中，在將所述的堆漚原料按320g/L～400g/L的料液比投入沼氣池原液中的同時，還向所述的沼氣池原液中按3：10的體積比加入接種物原漿。

上述方案的優選方式是，所述的接種物原漿為沼氣池馴化底泥。

進一步的是，步驟c的發酵溫度為30℃～35℃。

進一步的是，步驟b的厭氧環境為沼氣池。