[發(fā)明專利]一種用于厭氧發(fā)酵的干黃秸稈預(yù)處理工藝

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910334029.6
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110079559A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 壽亦豐;宮亞斌;包海軍;周麗燁;李倩;譚婧
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州能源環(huán)境工程有限公司
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02;C05F9/04
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤體

本發(fā)明提供的一種用于厭氧發(fā)酵的干黃秸稈預(yù)處理工藝，包括以下步驟：向厭氧發(fā)酵分離出的沼液中添加水解促進(jìn)劑，制得水解促進(jìn)液；將調(diào)配后的水解促進(jìn)液用于干黃秸稈的水解預(yù)處理，其控制秸稈TS濃度15%?30%，溫度30℃?45℃，反應(yīng)時(shí)間為8h?48h；將水解后干黃秸稈進(jìn)行厭氧發(fā)酵，然后將厭氧發(fā)酵的產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，得到沼液，將該沼液循環(huán)用于制得水解促進(jìn)液。本發(fā)明在干黃秸稈發(fā)酵分離出的沼液中加入水解促進(jìn)劑，制得水解促進(jìn)液后投加至干黃秸稈的水解預(yù)處理單元，并控制秸稈TS濃度15%?30%，溫度30℃?45℃下反應(yīng)8h?48h，經(jīng)過該預(yù)處理提高了秸稈水解效率，有利后續(xù)厭氧發(fā)酵對秸稈中有機(jī)物的降解，顯著提高了干黃秸稈產(chǎn)氣率；其回收利用沼液中氮源，大大降低了生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)有廢棄物資源化利用領(lǐng)域，具體涉及一種用于厭氧發(fā)酵的干黃秸稈預(yù)處理工藝。

背景技術(shù)

目前，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國每年的秸稈可收集量高達(dá)9億噸，綜合利用潛力巨大。但由于無切實(shí)可行的收集、處理和利用技術(shù)，大量秸稈露天焚燒，導(dǎo)致了嚴(yán)重的空氣污染和資源浪費(fèi)。而厭氧發(fā)酵工藝已在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用于解決環(huán)境、農(nóng)業(yè)和能源問題，產(chǎn)生了巨大的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。若能利用厭氧發(fā)酵技術(shù)將秸稈原料轉(zhuǎn)化為高產(chǎn)熱值的沼氣，是解決我國日益嚴(yán)峻的能源和環(huán)境問題的有效途徑之一，具有巨大的開發(fā)潛力和研究意義。

利用秸稈高效產(chǎn)沼氣仍存在較多技術(shù)難題，主要是由于秸稈富含纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，三者在秸稈中相互纏繞，構(gòu)成致密的空間結(jié)構(gòu)，不易被微生物及酶直接利用，而這嚴(yán)重制約了其厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的效率。因此，厭氧發(fā)酵前的預(yù)處理尤為重要。

應(yīng)用最廣泛的預(yù)處理方法有物理預(yù)處理、化學(xué)預(yù)處理和生物預(yù)處理以及這些方法的組合。公開號為CN107190027A的專利，提供了一種堿磨預(yù)處理秸稈的方法，將堿液與破碎后的秸稈一起研磨后，經(jīng)過生物發(fā)酵產(chǎn)沼氣、乙醇、鹽、有機(jī)肥等；公開號為CN106049146A的專利，提供了一種蒸汽預(yù)處理秸稈的方法，將粉碎的秸稈進(jìn)行蒸汽爆破預(yù)處理后，再進(jìn)行發(fā)酵處理，最終將發(fā)酵后的秸稈用作動(dòng)物飼料；這些預(yù)處理方法中，采用化學(xué)藥劑處理往往存在設(shè)備的腐蝕問題，且殘存的酸堿需要進(jìn)行中和或稀釋，容易導(dǎo)致抑制物的生成以及可溶性有機(jī)物的流失，進(jìn)而影響沼氣的產(chǎn)量；采用蒸汽爆破類物理法對秸稈進(jìn)行預(yù)處理，則需要較大的壓力，有一定的操作風(fēng)險(xiǎn)；公開號為CN107177637A的專利，提供了一種利用微生物對玉米秸稈水解糖化預(yù)處理的方法和應(yīng)用，往破碎后的秸稈中加入雜色云芝與糙皮側(cè)耳混合菌液、無菌無機(jī)鹽以及石膏粉等物質(zhì)，并進(jìn)行微生物培養(yǎng)，得到預(yù)處理后的秸稈；該方法主要用于生產(chǎn)乙醇領(lǐng)域，其微生物培養(yǎng)時(shí)間需7天-30天，培養(yǎng)周期較長，工程放大投資高。

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供一種用于厭氧發(fā)酵的干黃秸稈預(yù)處理工藝，采用水解促進(jìn)液用于干黃秸稈的水解預(yù)處理，解決了現(xiàn)有的干秸稈的處理工藝中采用化學(xué)藥劑處理往往存在設(shè)備的腐蝕問題，且殘存的酸堿需要進(jìn)行中和或稀釋，容易導(dǎo)致抑制物的生成以及可溶性有機(jī)物的流失，進(jìn)而影響沼氣的產(chǎn)量；蒸汽爆破類物理法對秸稈進(jìn)行預(yù)處理，則需要較大的壓力，有一定的操作風(fēng)險(xiǎn)；采用水解糖化預(yù)處理，微生物培養(yǎng)周期較長，工程放大投資高。

（二）技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種用于厭氧發(fā)酵的干黃秸稈預(yù)處理工藝，包括以下步驟：

將厭氧發(fā)酵分離出的沼液中添加水解促進(jìn)劑，制得水解促進(jìn)液；

將制得的水解促進(jìn)液用于干黃秸稈的水解預(yù)處理；