本發(fā)明屬于生物質(zhì)綜合利用技術(shù),具體涉及一種能源草和酒糟的綜合利用方法。
背景技術(shù):
能源草包括一年生或多年生,高木質(zhì)纖維素含量,高產(chǎn)量,高光合效率的草本能源植物,是開發(fā)潛力巨大的能源植物。但能源草一般碳氮比較高,用作沼氣發(fā)酵原料時(shí)易出現(xiàn)嚴(yán)重酸化的現(xiàn)象,影響沼氣發(fā)酵的穩(wěn)定性。
酒糟是米、麥、高梁等谷物酒類發(fā)酵后剩余的殘?jiān)?,也被稱為紅糟、酒醅糟、粕等等。酒糟包含一些經(jīng)過(guò)粗濾除去固體谷物后剩下被溶解的殘留物和細(xì)顆粒含有豐富的粗蛋白質(zhì),啤酒糟的蛋白質(zhì)含量甚至可以達(dá)到18%-25%;還含有多種微量元素、維生素、酵母菌,其賴氨酸、蛋氨酸和色氨酸的含量也較高。酒糟過(guò)去被酒廠當(dāng)作廢物,到處堆積,即是一種資源的浪費(fèi),也容易造成環(huán)境的污染。將酒糟作為一種沼氣發(fā)酵原料,是一種變廢為寶的實(shí)用生產(chǎn)技術(shù)。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),單獨(dú)用作沼氣發(fā)酵原料時(shí),因含氮率較高,容易出現(xiàn)發(fā)酵液中銨離子的積累,造成發(fā)酵液過(guò)堿化,也不利于沼氣發(fā)酵過(guò)程的順利進(jìn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對(duì)能源草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,木質(zhì)纖維素含量高,碳氮比接近最佳沼氣發(fā)酵碳氮比范圍等特點(diǎn),提供一種能源草和酒糟的綜合利用方法。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明充分考慮到能源草和酒糟的原料特性,開發(fā)出了一套綜合利用技術(shù)。本發(fā)明有以下步驟組成:
(1)將生長(zhǎng)期3~8個(gè)月的能源草齊根處收割,粉碎至10厘米以下得能源草粗粉;
(2)酒糟去除沙石顆粒,曝氣10~24個(gè)小時(shí);
(3)將步驟(1)所得能源草粗粉與步驟(2)所得曝氣后的酒糟按干基重量比1:5~3:1的比例混合均勻,添加含微生物數(shù)量30~60%乳酸菌和10~24%厭氧纖維素菌的發(fā)酵劑,密閉發(fā)酵20天以上,得到初發(fā)酵草糟混合物;
(4)將步驟(3)所得初發(fā)酵草糟混合物加入?yún)捬醢l(fā)酵罐,以沼液或沼渣為接種物,進(jìn)行厭氧發(fā)酵,可以得到沼氣、沼液沼渣混合物;發(fā)酵體系總固體含量3wt~20wt%,發(fā)酵溫度30~60℃,原料在發(fā)酵罐內(nèi)的滯留時(shí)間為10~40天。
(5)將步驟(4)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過(guò)提純,除去二氧化碳、硫化氫、水蒸氣、含氮?dú)怏w,將甲烷濃度提高到96%以上,得到生物天然氣。
(6)將步驟(4)所得沼液沼渣混合物進(jìn)行固液分離,得到沼液和沼渣。
(7)步驟(6)所得沼液回流至沼氣發(fā)酵罐或用于能源草種植。
(8)將步驟(6)所得沼渣曝氣至無(wú)異味,干燥至水分含量3%~12%,粉碎至0.5厘米以下得到沼渣粉。
(9)采收生長(zhǎng)期1~4個(gè)月的能源草,干燥至水分含量3%~12%,粉碎至0.5厘米以下,添加含乳酸菌的發(fā)酵劑,密閉發(fā)酵25天以上,得到能源草初級(jí)發(fā)酵飼料;
(10)將步驟(9)所得能源草初級(jí)發(fā)酵飼料190-350份、步驟(8)所得沼渣粉180-230份與高蛋白有機(jī)物40-220份、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑0.5-20份、食鹽1-8份混合均勻,包裝,即得成品禽畜飼料。
所述能源草為雜交狼尾草、細(xì)莖雜交狼尾草、紫象草、矮象草、紅象草、象草、牧草蔗、巨菌草、皇竹草、臺(tái)灣甜草、擬高粱、甜高粱、蘆竹、蘆葦、類蘆、斑茅、彼特草、蘇丹草、美洲狼尾草、王草、五節(jié)芒、芒萁、香茅、互花米草,大米草中的一種或幾種。
所述高蛋白有機(jī)物為玉米粉、蕎麥粉、豆粕、高粱粉、蛋白粉、菜籽餅中的一種或幾種。
所述營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑為骨粉、魚粉、益生菌、麩糠中的一種或幾種。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)勢(shì):
本發(fā)明針對(duì)能源草含碳量較高而酒糟含氮量高的特點(diǎn),將其進(jìn)行原料互補(bǔ),有效地自動(dòng)調(diào)節(jié)了發(fā)酵體系中的碳氮比,無(wú)需額外添加氮肥也可實(shí)現(xiàn)高效產(chǎn)氣效果,使發(fā)酵體系處于適宜的發(fā)酵條件下產(chǎn)氣,大大節(jié)約了成本,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明還創(chuàng)造性地開發(fā)了沼渣與能源草共同制備禽畜飼料的方法,大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步公開而不是限制本發(fā)明,以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
(1)將生長(zhǎng)期8個(gè)月的巨菌草齊根處收割,粉碎至8厘米得能源草粗粉;
(2)酒糟去除沙石顆粒,曝氣24個(gè)小時(shí);
(3)將步驟(1)所得巨菌草粗粉與步驟(2)所得曝氣后的酒糟按干基重量比1:1的比例混合均勻,添加含微生物數(shù)量36%乳酸菌和10%厭氧纖維素菌的發(fā)酵劑,密閉發(fā)酵25天,得到初發(fā)酵草糟混合物;
(4)將步驟(3)所得初發(fā)酵草糟混合物加入?yún)捬醢l(fā)酵罐,以沼渣為接種物,進(jìn)行厭氧發(fā)酵,可以得到沼氣、沼液沼渣混合物;發(fā)酵體系總固體含量15wt%,發(fā)酵溫度37℃,原料在發(fā)酵罐內(nèi)的滯留時(shí)間為35天;
(5)將步驟(4)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過(guò)提純,除去二氧化碳、硫化氫、水蒸氣、含氮?dú)怏w,將甲烷濃度提高到96%,得到生物天然氣;
(6)將步驟(4)所得沼液沼渣混合物進(jìn)行固液分離,得到沼液和沼渣;
(7)步驟(6)所得沼液回流至沼氣發(fā)酵罐;
(8)將步驟(6)所得沼渣曝氣至無(wú)異味,干燥至水分含量12%,粉碎至0.4厘米得到沼渣粉;
(9)采收生長(zhǎng)期1個(gè)月的巨菌草,干燥至水分含量12%,粉碎至0.4厘米,添加乳酸菌發(fā)酵劑,密閉發(fā)酵40天,得到能源草初級(jí)發(fā)酵飼料;
(10)將步驟(9)所得巨菌草初級(jí)發(fā)酵飼料190份、步驟(8)所得沼渣粉230份與玉米粉40份、魚粉50份、食鹽5份混合均勻,包裝,即得成品禽畜飼料。
實(shí)施例2
(1)將生長(zhǎng)期3個(gè)月的蘇丹草、5個(gè)月的五節(jié)芒齊根處收割,粉碎至10厘米得能源草粗粉;
(2)酒糟去除沙石顆粒,曝氣20個(gè)小時(shí);
(3)將步驟(1)所得能源草粗粉與步驟(2)所得曝氣后的酒糟按干基重量比1:5的比例混合均勻,添加微生物數(shù)量60%乳酸菌和12%厭氧纖維素菌的發(fā)酵劑,密閉發(fā)酵40天,得到初發(fā)酵草糟混合物;
(4)將步驟(3)所得初發(fā)酵草糟混合物加入?yún)捬醢l(fā)酵罐,以沼液為接種物,進(jìn)行厭氧發(fā)酵,可以得到沼氣、沼液沼渣混合物;發(fā)酵體系總固體含量6wt%,發(fā)酵溫度37℃,原料在發(fā)酵罐內(nèi)的滯留時(shí)間為40天;
(5)將步驟(4)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過(guò)提純,除去二氧化碳、硫化氫、水蒸氣、含氮?dú)怏w,將甲烷濃度提高到98%,得到生物天然氣;
(6)將步驟(4)所得沼液沼渣混合物進(jìn)行固液分離,得到沼液和沼渣;
(7)步驟(6)所得沼液用于能源草種植;
(8)將步驟(6)所得沼渣曝氣至無(wú)異味,干燥至水分含量9%,粉碎至0.3厘米得到沼渣粉;
(9)采收生長(zhǎng)期3個(gè)月的甜高粱和2個(gè)月蘆葦,鮮重1:2混合,干燥至水分含量10%,粉碎至0.5厘米,添加乳酸菌發(fā)酵劑,密閉發(fā)酵45天,得到能源草初級(jí)發(fā)酵飼料;
(10)將步驟(9)所得能源草初級(jí)發(fā)酵飼料30份、步驟(8)所得沼渣粉180份與蕎麥粉40份、豆粕70份、麩糠10份、食鹽1-8份混合均勻,包裝,即得成品禽畜飼料。
實(shí)施例3
(1)將生長(zhǎng)期8個(gè)月的蘆竹和6個(gè)月的大米草齊根處收割,粉碎至3厘米得能源草粗粉;
(2)酒糟去除沙石顆粒,曝氣10個(gè)小時(shí);
(3)將步驟(1)所得能源草粗粉與步驟(2)所得曝氣后的酒糟按干基重量比3:1的比例混合均勻,添加含微生物數(shù)量45%乳酸菌和24%厭氧纖維素菌的發(fā)酵劑,密閉發(fā)酵28天,得到初發(fā)酵草糟混合物;
(4)將步驟(3)所得初發(fā)酵草糟混合物加入?yún)捬醢l(fā)酵罐,以沼渣為接種物,進(jìn)行厭氧發(fā)酵,可以得到沼氣、沼液沼渣混合物;發(fā)酵體系總固體含量10wt%,發(fā)酵溫度57℃,原料在發(fā)酵罐內(nèi)的滯留時(shí)間為13天;
(5)將步驟(4)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過(guò)提純,除去二氧化碳、硫化氫、水蒸氣、含氮?dú)怏w,將甲烷濃度提高到97%,得到生物天然氣;
(6)將步驟(4)所得沼液沼渣混合物進(jìn)行固液分離,得到沼液和沼渣;
(7)步驟(6)所得沼液回流至沼氣發(fā)酵罐或用于能源草種植;
(8)將步驟(6)所得沼渣曝氣至無(wú)異味,干燥至水分含量12%,粉碎至0.5厘米得到沼渣粉;
(9)采收生長(zhǎng)期1個(gè)月的蘆竹和2個(gè)月的大米草,干燥至水分含量12%,粉碎至0.5厘米,添加乳酸菌發(fā)酵劑,密閉發(fā)酵28天,得到能源草初級(jí)發(fā)酵飼料;
(10)將步驟(9)所得能源草初級(jí)發(fā)酵飼料250份、步驟(8)所得沼渣粉20份與高粱粉45份、蛋白粉20份、菜籽餅100份、骨粉15份、食鹽8份混合均勻,包裝,即得成品禽畜飼料。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。