[發明專利]一種利用植物秸稈聯產乙醇和沼氣的工藝

在審

• 申請號: 201610055400.1
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105603003A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 許偉平
• 申請（專利權）人: 安徽大地節能科技有限公司
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10;C12P5/02;C02F11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及秸稈再利用領域，具體涉及一種利用植物秸稈聯產乙醇和沼氣的工藝。

背景技術

近年來，化石能源漸趨枯竭，環境壓力日益沉重，能源需求和油價呈現出持續上升的 勢態，世界各國都在為開發新能源，特別是汽油的替代品而努力。在眾多的生物質能源中， 燃料酒精由于其生產工藝簡單，可生產乙醇汽油，向環境排放的溫室氣體為零等優點，得 到了美國、巴西等國家的青睞，我國也在“十一五”規劃中提出了大力發展燃料酒精。

目前，生物乙醇主要原料為糧食，隨著生物乙醇工業的發展以及市場對乙醇需求的增 加，糧食的消耗量越來越大。我國是世界上人口最多的國家，為了保證國家的糧食戰略安 全，國家提出工業生產“不與糧爭地、不與人爭糧”的發展戰略要求，同時國家發改委對 于糧食為原料生產燃料乙醇的項目也不再審批。在這種情況下，發展非糧乙醇的生產技術 顯的尤為重要。

我國是一個農業大國，作物秸稈的年產量非常巨大，據統計，目前的秸稈利用率33％， 但經過一定技術處理后利用的僅占2.6％，其余大部分只是作為燃料等直接利用，開發前景 非常廣闊。

在乙醇的生產過程中，大量的醪糟及醪液作為生產工藝中的廢棄物需要進行無害化處 理，以往的處理工藝多是將醪糟作為飼料或有機肥的主要成分進行加工，成為下游產品進 行出售獲利。而醪液多是作為高COD污水進行處理，不僅需要大量的一次性投資，處理過 程中持續性的經濟投入也是必不可少的。隨著近年來生物工程技術的發展，將醪糟及醪液 作為原料生產沼氣的技術也變得越來越成熟，很多乙醇生產單位將醪糟和醪液變廢為寶， 生產沼氣并為企業創造更多的利潤。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的上述不足，提供一種利用植物秸稈聯產乙醇和沼氣 的工藝。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種利用植物秸稈聯產乙醇和沼氣的工藝，該工藝主要包括以下步驟：

(1)對植物秸稈進行預處理；

(2)將預處理后的植物秸稈加入質量分數為0.01％-0.04％的堿液進行水解，將二者 混合在120-135℃溫度下蒸煮140-180min；

(3)蒸煮后往步驟(2)中所得的物料中依次加入(NH4)2SO4、CaCO3、葡萄糖固體攪 拌均勻，調節溶液的pH＝6-8，接著向上述物料中接種降解菌和復合菌，在40℃微氧環境 下發酵15-30h，發酵完成后將產物乙醇進行精餾；

(4)將植物秸稈發酵乙醇后剩下的醪糟與醪液的混合物放入沼氣池；

(5)在沼氣池中加入人畜糞尿和一定量的碳氨，保持醪糟與醪液的混合物和人畜糞 尿的配比為10:1，所述人畜糞尿攜帶一定量的尿素能物質，能夠加速植物秸稈的發酵過程， 且保持沼氣池內碳氨比為20:1，碳氨比為20:1適合發酵過程中微生物的生長，有助于微 生物對秸稈的的分解，接著再接種厭氧活性甲烷菌，繼續發酵2個月以生產沼氣。

優選的，步驟(1)所述的植物秸稈為玉米秸稈、水稻秸稈、小麥秸稈、高粱秸稈、 棉花秸稈。

優選的，步驟(1)對植物秸稈進行預處理方法為機械粉碎法，將植物秸稈粉碎成3-8mm 的碎料。

優選的，步驟(2)中處理后的植物秸稈與堿液的固液質量比為l：15-25。

優選的，步驟(3)中接種的降解菌為物料質量的0.5-2％。

本發明所具有的有益效果是：

使用本發明工藝可同時制得乙醇和沼氣，且其乙醇和沼氣綠色環保，經濟實惠，安全 可靠，符合可持續發展的環保理念，而且該秸稈聯產乙醇和沼氣的工藝進一步提高了秸稈 的利用率。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結 合具體實施例，進一步闡述本發明。

實施例1

一種利用植物秸稈聯產乙醇和沼氣的工藝，該工藝主要包括以下步驟：

(1)對植物秸稈進行預處理；

(2)將預處理后的植物秸稈加入質量分數為0.01％的堿液進行水解，將二者混合在 120℃溫度下蒸煮140min；

(3)蒸煮后往步驟(2)中所得的物料中依次加入(NH4)2SO4、CaCO3、葡萄糖固體攪 拌均勻，調節溶液的pH＝6，接著向上述物料中接種降解菌，在40℃微氧環境下發酵15h， 發酵完成后將產物乙醇進行精餾；