低溫秸稈沼氣發(fā)酵促進劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低溫秸稈沼氣發(fā)酵促進劑及其制備方法，涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，該促進劑是由重量份的FeCl2?4H2O10份、NiCl2?6H2O2-4份、CoCl2?6H2O1-2份、麥麩44-67份、纖維素酶20-40份經(jīng)溶解混勻而成。本發(fā)明具有成分簡單、成本低廉、制備容易、使用靈活、易于調(diào)控等優(yōu)點，通過添加促進劑，解除低溫抑制，實現(xiàn)秸稈沼氣高效產(chǎn)氣。
【專利說明】低溫秸稈沼氣發(fā)酵促進劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]秸桿發(fā)酵產(chǎn)沼氣技術(shù)主要是以秸桿代替禽畜糞便作為主要發(fā)酵原料進行厭氧消化生產(chǎn)沼氣的技術(shù)。秸桿的厭氧消化反應(yīng)是一個生物化學(xué)轉(zhuǎn)化過程，一般可分三個階段:第一階段是水解階段，由厭氧和兼性厭氧的微生物將秸桿中纖維素等水解成小分子單體，并進一步被轉(zhuǎn)化成丙酸、乙酸、丁酸、乙醇等；第二階段是產(chǎn)酸階段，由產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌群利用第一階段產(chǎn)生的有機酸，氧化分解成乙酸和分子氫；第三階段由嚴格厭氧的產(chǎn)甲烷菌群將乙酸等轉(zhuǎn)化成甲烷。目前普遍認為低溫秸桿沼氣產(chǎn)氣能力低主要有兩個原因。一是與其他一些沼氣發(fā)酵原料，例如糞便和生活污水等相比，由于秸桿的主要成分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等，較難被微生物分解利用，因此秸桿沼氣發(fā)酵存在啟動慢、產(chǎn)氣率低；另外一個原因是在低溫條件下，沼氣發(fā)酵微生物的活性降低，原料在池內(nèi)得不到充分的分解和利用，使得沼氣轉(zhuǎn)換率低下，其在低溫季節(jié)沼氣產(chǎn)量明顯減少，同樣數(shù)量的沼氣原料產(chǎn)氣量常常不及夏季的1/3。為了提高沼氣池發(fā)酵原料的分解利用率和產(chǎn)氣量，可通過外加酶制劑對秸桿纖維素等大分子物質(zhì)進行降解，同時外加微生物活性激活劑提高沼氣池內(nèi)微生物在低溫條件下的活性，這兩個措施是解決低溫秸桿沼氣產(chǎn)氣能力的重要途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:克服現(xiàn)有秸桿沼氣技術(shù)在低溫條件下產(chǎn)氣能力不足的缺點，提供一種操作簡便、綜合成本低、低溫沼氣啟動速度快、適用性強的低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑，其能加速秸桿水解發(fā)酵，增強低溫沼氣菌種活性，提高沼氣產(chǎn)氣效率。
[0004]本發(fā)明的目的之二是:提供一種上述促進劑的制備方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:該低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑由下列重量份的原料組成=FeCl2.4H20 10 份，NiCl2.6H20 2-4 份，CoCl2.6H20 1-2 份，纖維素酶 20-40 份，麥麩44-67 份。
[0006]其中，促進劑中纖維素酶活高于500U/g。
[0007]其中，上述低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑的制備方法包括以下步驟:按重量份數(shù)稱取FeCl2*4H20 10份，NiCl2*6H20 2-4份，CoC12*6H20 1-2份，加水溶解制成飽和溶液；再加入重量份數(shù)44-67份的麥麩充分混勻；最后稱取重量份數(shù)20-40份的纖維素酶完全混勻，得低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點是:1、低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑中含有能水解秸桿的纖維素酶，加速秸桿的降解，促進秸桿的水解和酸化，同時含有對甲烷產(chǎn)生菌有益的各種金屬元素及生長因子，酶、金屬元素和生長因子的共同作用，改善了低溫秸桿沼氣發(fā)酵菌群的營養(yǎng)環(huán)境，促進菌群的快速協(xié)調(diào)生長，從而提高產(chǎn)氣效果，投加促進劑比不投加的系統(tǒng)產(chǎn)氣量增加了35~50% ;2、低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑成分簡單，成本低廉，制備容易，使用靈活，易于調(diào)控，通過添加促進劑，可解除低溫抑制和實現(xiàn)秸桿沼氣高效產(chǎn)氣的目的，具有很好的市場應(yīng)用前景。
【具體實施方式】
[0009]以下結(jié)合具體實施例來進一步說明本發(fā)明，這些實施例不能理解為是對技術(shù)方案的限制。
[0010]實施例1:按重量份數(shù)稱取 FeCl2*4H20 10 份，NiCl2*6H20 2 份，CoC12*6H20 I 份，加水溶解制成飽和溶液；再加入重量份數(shù)67份的麥麩充分混勻；最后稱取重量份數(shù)20份的纖維素酶完全混勻，得低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑。
[0011]選取農(nóng)作物秸桿為發(fā) 酵原料在IL發(fā)酵罐中進行，發(fā)酵料液總固形物為10%，接入固形物含量10% (W/W)的低溫馴化的活性污泥，在發(fā)酵罐中按發(fā)酵液體積的0.6%。加入上述的低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑，在15°C恒溫箱中培養(yǎng)，30天后產(chǎn)氣總量達7230mL。
[0012]實施例2:按重量份數(shù)稱取 FeCl2*4H20 10 份，NiCl2*6H20 3 份，CoC12*6H20 2 份，加水溶解制成飽和溶液；再加入重量份數(shù)55份的麥麩充分混勻；最后稱取重量份數(shù)30份的纖維素酶完全混勻，得低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑。
[0013]選取農(nóng)作物秸桿為發(fā)酵原料在IL發(fā)酵罐中進行，發(fā)酵料液總固形物為10%，接入固形物含量10% (W/W)的低溫馴化的活性污泥，在發(fā)酵罐中按發(fā)酵液體積的0.4%。加入上述的低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑，在15°C恒溫箱中培養(yǎng)，30天后產(chǎn)氣總量達6980mL。
[0014]實施例3:按重量份數(shù)稱取 FeCl2*4H20 10 份，NiCl2*6H20 4 份，CoC12*6H20 2 份，加水溶解制成飽和溶液；再加入重量份數(shù)44份的麥麩充分混勻；最后稱取重量份數(shù)40份的纖維素酶完全混勻，得低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑。
[0015]選取農(nóng)作物秸桿為發(fā)酵原料在IL發(fā)酵罐中進行，發(fā)酵料液總固形物為10%，接入固形物含量10% (W/W)的低溫馴化的活性污泥，在發(fā)酵罐中按發(fā)酵液體積的0.3%。加入上述的低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑，在15°C恒溫箱中培養(yǎng)，30天后產(chǎn)氣總量達7550mL。
[0016]對照例:選取農(nóng)作物秸桿為發(fā)酵原料在IL發(fā)酵罐中進行，發(fā)酵料液總固形物為10%，接入固形物含量10% (W/W)的低溫馴化的活性污泥，在15°c恒溫箱中培養(yǎng)，30天后產(chǎn)氣總量達5130mL。
【權(quán)利要求】
1.低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑，其特征是該促進劑由下列重量份的原料組成:FeCl2.4H20 10 份，NiCl2.6H20 2-4 份，CoCl2.6H20 1-2 份，纖維素酶 20-40 份，麥麩 44-67份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑，其特征是:促進劑中纖維素酶活高于 500U/g。
3.低溫秸桿沼氣發(fā)酵促進劑的制備方法，其特征是該制備方法包括以下步驟:按重量份數(shù)稱取FeCl2*4H20 10份，NiCl2*6H20 2-4份，CoC12*6H20 1-2份，加水溶解制成飽和溶液；再加入重量份數(shù)44-67份的麥麩充分混勻；最后稱取重量份數(shù)20-40份的纖維素酶完全混勻，得低溫 秸桿沼氣發(fā)酵促進劑。
【文檔編號】C12P5/02GK104031942SQ201410245557
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】鄢貴龍 申請人:淮陰師范學(xué)院