[發(fā)明專利]一種玉米秸稈厭氧干發(fā)酵菌劑及沼液回流增產(chǎn)甲烷的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910620977.6
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110184228A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王艷芹;左斌;付龍云;仲子文;張元成;王云鶴;雷軍
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所;樂陵勝利新能源有限責任公司;山東寶力生物質(zhì)能源股份有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P5/02;C12R1/07;C12R1/12;C12R1/01
• 代理公司: 濟南竹森知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37270
• 代理人: 朱家富

本發(fā)明涉及一種玉米秸稈厭氧干發(fā)酵菌劑及沼液回流增產(chǎn)甲烷的方法，一種玉米秸稈厭氧干發(fā)酵菌劑，由如下有效微生物成分組成：短小芽孢桿菌(8～10)×10⁹cfu/g；耐鹽芽孢桿菌(4～6)×10⁹cfu/g；膠凍樣芽孢桿菌(4～6)×10⁹cfu/g；多黏類芽孢桿菌(4～6)×10⁹cfu/g；糞腸球菌(2～4)×10⁹cfu/g。本發(fā)明首次采用玉米秸稈干發(fā)酵方法制備沼氣，通過沼液回流，均勻噴施于發(fā)酵物料的上方，避免了干發(fā)酵過程中，由于物料濃度高導致發(fā)酵系統(tǒng)易酸化、局部溫度過高等問題，防止了發(fā)酵系統(tǒng)崩潰的情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種玉米秸稈厭氧干發(fā)酵菌劑及沼液回流增產(chǎn)甲烷的方法，屬于生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

玉米是供作飼料為主的糧、經(jīng)、飼兼用作物，玉米秸稈作為一種含有豐富營養(yǎng)和可利用成分的農(nóng)業(yè)廢棄物，也是工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源。每年我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的各類秸稈高達7億多噸，而玉米秸稈就占到50％以上。如何變廢為寶，高效率低成本地利用玉米及其他作物秸稈，成為當前世界各國在生物質(zhì)資源利用領(lǐng)域的研發(fā)熱點。但由于玉米秸稈產(chǎn)量過大，且產(chǎn)出地域分散，受限于運輸?shù)葪l件制約，導致其無法進行大規(guī)模利用。因此，“秸稈焚燒”成為了農(nóng)村慣用的處理方式。目前，“秸稈焚燒”已成為和燃煤煙氣并列的困擾全國大氣環(huán)境的污染問題之一。

中國專利文獻CN106929539A(申請?zhí)?01710155411.1)公開了一種不同物料間聯(lián)合厭氧消化高效產(chǎn)沼氣的技術(shù)方法，屬于農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用領(lǐng)域，所要解決的問題是提供一種提高沼氣產(chǎn)量的方法，本發(fā)明首先將玉米秸稈粉碎，高溫高壓條件下將玉米秸稈高壓處理10-20min；其次在35℃條件下，將高壓處理后的秸稈浸泡在7g·L-¹的NaOH溶液中3h；最后在35℃條件下將處理后的玉米秸稈用沼液浸泡2-4d。將所得預處理的秸稈物料與牛糞按質(zhì)量比3:1比例混合均勻，調(diào)節(jié)pH值，加入30％的活性厭氧污泥，加水稀釋到TS8％左右進行中溫聯(lián)合厭氧消化。與秸稈、牛糞等單一物料相比，本發(fā)明能夠顯著縮短秸稈預處理和厭氧消化的發(fā)酵周期，產(chǎn)氣效率明顯提高，甲烷含量顯著上升。

中國專利文獻CN109266692A(申請?zhí)?01811195826.2)公開了一種沼液預處理玉米秸稈制沼方法，包括以下步驟：首先對玉米秸稈風干并粉碎過篩，然后進行預處理沼液和接種沼液的制備，接著通過預處理沼液對玉米秸稈進行預處理，最后將預處理后的玉米秸稈與接種沼液進行厭氧消化。本發(fā)明還提供了對制沼方法的條件優(yōu)化方法，也就是以預處理沼液用量、預處理溫度以及預處理時間作為條件優(yōu)化的單因素，通過響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果得到預處理過程的最優(yōu)條件。本發(fā)明通過以沼液為促進劑，對木質(zhì)素和纖維素含量較高的玉米秸稈進行預處理，從而使預處理后的玉米秸稈易于進行厭氧發(fā)酵；同時在操作過程中無需格外的設(shè)備，成本較低；且通過響應(yīng)面法得到預處理的最佳條件19.08％TS，29.78℃和5.42天，得到理論產(chǎn)氣量為4786.3mL。

上述技術(shù)均采用常規(guī)的沼氣池發(fā)酵產(chǎn)沼氣的方法，由于發(fā)酵過程中原料濃度較低，水分含量較高，因此，造成產(chǎn)氣速度慢、原料分解率低、產(chǎn)氣率低等問題。但如果增加原料濃度后，由于微生物分解速度過快會導致發(fā)酵系統(tǒng)局部酸化、溫度過高等問題，造成發(fā)酵系統(tǒng)崩潰，無法實現(xiàn)發(fā)酵過程的正常進行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種玉米秸稈厭氧干發(fā)酵菌劑及沼液回流增產(chǎn)甲烷的方法。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種玉米秸稈厭氧干發(fā)酵菌劑，由如下有效微生物成分組成：