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，涉及農業(yè)生產【技術領域】，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
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于農業(yè)生產【技術領域】，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】
[0002]秸桿發(fā)酵產沼氣技術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沼氣的技術。秸桿的厭氧消化反應是一個生物化學轉化過程，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，并進一步被轉化成丙酸、乙酸、丁酸、乙醇等；第二階段是產酸階段，由產氫產乙酸細菌群利用第一階段產生的有機酸，氧化分解成乙酸和分子氫；第三階段由嚴格厭氧的產甲烷菌群將乙酸等轉化成甲烷。目前普遍認為低溫秸桿沼氣產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，原料在池內得不到充分的分解和利用，使得沼氣轉換率低下，其在低溫季節(jié)沼氣產量明顯減少，同樣數(shù)量的沼氣原料產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氣量，可通過外加酶制劑對秸桿纖維素等大分子物質進行降解，同時外加微生物活性激活劑提高沼氣池內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氣能力的重要途徑。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:克服現(xiàn)有秸桿沼氣技術在低溫條件下產氣能力不足的缺點，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)調生長，從而提高產氣效果，投加促進劑比不投加的系統(tǒng)產氣量增加了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)秸桿沼氣高效產氣的目的，具有很好的市場應用前景。
【具體實施方式】
[0009]以下結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天后產氣總量達7550mL。
[0016]對照例:選取農作物秸桿為發(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天后產氣總量達5130mL。
【權利要求】
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)先權日:2014年6月5日
【發(fā)明者】鄢貴龍 申請人:淮陰師范學院