本發(fā)明涉及一種食品工業(yè)廢棄物釀酒廢糟的資源化利用方法，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
釀酒廢糟又稱為酒糟或者丟糟，是白酒釀造過程中的主要廢棄物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年有約2500萬噸釀酒廢糟從白酒工廠排出。釀酒廢糟的含水率達(dá)50～60％，殘留著許多未被完全利用的淀粉、蛋白質(zhì)、氨基酸和礦物元素等，其營養(yǎng)物質(zhì)豐富，極易腐敗變質(zhì)，不易儲(chǔ)存。傳統(tǒng)的處理方法主要是將其烘干以后同煤炭一起燃燒產(chǎn)生蒸汽，但是由于釀酒廢糟的高含水量，直接燃燒的方法能量產(chǎn)出較低，同時(shí)燃燒過程中易產(chǎn)生大量灰塵和有毒氣體，容易造成二次污染。因此，有必要尋求一種對(duì)環(huán)境友好的方法處理釀酒廢糟。
利用廢棄生物質(zhì)進(jìn)行甲烷發(fā)酵產(chǎn)沼氣既是一種有效處理有機(jī)廢棄物的方式，同時(shí)還能獲得可再生能源沼氣，現(xiàn)已在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用。在國務(wù)院印發(fā)的“十二五”國家戰(zhàn)略性新興發(fā)展規(guī)劃中有關(guān)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)中，到2015年生物燃?xì)饽昀昧恳_(dá)到300億立方米，到2020年沼氣產(chǎn)量將提高到500億立方米。
付善飛等，“酒糟沼氣化利用的基礎(chǔ)研發(fā)”，化工學(xué)報(bào)2014年5月第65卷第5期公開了一種以釀酒廢糟為原料，采用濕式甲烷發(fā)酵制備能源沼氣的方法。采用濕式甲烷發(fā)酵(固體含量一般在10％以下)制備能源沼氣需加大量水稀釋，造成反應(yīng)器體積太大，成本過高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種以釀酒廢糟為原料，干式甲烷發(fā)酵制備能源沼氣的方法，其中，特別對(duì)釀酒廢糟進(jìn)行了酶預(yù)糖化。
本發(fā)明通過酶預(yù)糖化提高釀酒廢糟甲烷發(fā)酵產(chǎn)沼氣效率的方法，步驟如下：
(1)取釀酒廢糟加水至固含量為20～23％，添加淀粉酶液化，然后再用纖維素酶和糖化酶糖化，得酶預(yù)糖化產(chǎn)物；
(2)加入含有厭氧產(chǎn)甲烷種子污泥的反應(yīng)罐，混合，厭氧發(fā)酵，發(fā)酵的同時(shí)收集沼氣，即可。
步驟(1)中，所述釀酒廢糟為新鮮釀酒廢糟；和/或，所述釀酒廢糟先進(jìn)行粉碎，粉碎至粒徑小于5mm；和/或，所述預(yù)處理的時(shí)間為10min；和/或，所述預(yù)處理的溫度為70～90℃，進(jìn)一步優(yōu)選70℃。
步驟(1)中，所述淀粉酶液化處理添加的淀粉酶的量為10～100U/g有機(jī)物，優(yōu)選添加量為20U/g有機(jī)物；液化處理的溫度為70～90℃，優(yōu)選為70℃；液化處理的時(shí)間為10分鐘；
和/或，所述糖化酶和纖維素酶的添加量為5～50U/g有機(jī)物和10～30FPU/g有機(jī)物，優(yōu)選添加量為20U/g有機(jī)物和20FPU/g有機(jī)物；所述纖維素酶和糖化酶處理的溫度為50～55℃，進(jìn)一步優(yōu)選52℃；所述纖維素酶和糖化酶處理的時(shí)間為16小時(shí)。
步驟(2)中，所述厭氧產(chǎn)甲烷種子污泥采用如下方法制備：取以生活垃圾為原料的厭氧消化污泥，每3kg污泥中添加的粉碎的廢紙17.5g、狗糧8g、70ml水，厭氧培養(yǎng)，即可；和/或，步驟(2)中，在加入種子污泥的同時(shí)加入微量元素，加入的微量元素為Ni2+、Co2+和Fe3+，添加量分別為30～80μg/g-有機(jī)物,30～80μg/g-有機(jī)物和500～800μg/g-有機(jī)物，優(yōu)選添加量為50,50,650μg/g-有機(jī)物。
步驟(2)中所述種子污泥與步驟(1)中釀酒廢糟酶預(yù)糖化產(chǎn)物的重量比為：3kg:(120～240)g；和/或，在發(fā)酵開始時(shí)通過充氮?dú)獾姆绞绞沟梅磻?yīng)罐處于厭氧狀態(tài)；和/或，所述發(fā)酵的溫度為50～60℃，優(yōu)選52～55℃，進(jìn)一步優(yōu)選52℃；和/或，所述發(fā)酵的時(shí)間為5～8天，優(yōu)選6～7天，最優(yōu)選為7天。
本發(fā)明還提供了一種通過酶預(yù)糖化提高釀酒廢糟甲烷發(fā)酵產(chǎn)沼氣效率的方法，步驟如下：
1)按照前述方法發(fā)酵；
2)開啟反應(yīng)罐，取出部分污泥；
3)取釀酒廢糟，加水至固含量為20～23％，添加淀粉酶液化，然后再用纖維素酶和糖化酶糖化，得酶預(yù)糖化產(chǎn)物，加入反應(yīng)罐中，混合，厭氧發(fā)酵，發(fā)酵的同時(shí)收集沼氣；
4)重復(fù)步驟2)和步驟3)，即可。
步驟3)中，加入的釀酒廢糟與步驟2)中剩余的污泥的重量比為(120～240)g：3kg；
和/或，步驟3)中，在酶預(yù)糖化產(chǎn)物的同時(shí)加入微量元素，加入的微量元素為Ni2+、Co2+和Fe3+，添加量分別為30～80μg/g-有機(jī)物,30～80μg/g-有機(jī)物和500～800μg/g-有機(jī)物，優(yōu)選添加量為50,50,650μg/g-有機(jī)物。
步驟3)中，所述釀酒廢糟為新鮮釀酒廢糟；所述釀酒廢糟先進(jìn)行粉碎，粉碎至粒徑小于5mm；和/或，所述液化處理的時(shí)間為10min；
和/或，所述淀粉酶液化處理添加的淀粉酶的量為10～100U/g有機(jī)物，優(yōu)選添加量為20U/g有機(jī)物；液化處理的溫度為70～90℃，優(yōu)選為70℃；液化處理的時(shí)間為10分鐘；
和/或，所述糖化酶和纖維素酶的添加量為5～50U/g有機(jī)物和10～30FPU/g有機(jī)物，優(yōu)選添加量為20U/g有機(jī)物和20FPU/g有機(jī)物；所述纖維素酶和糖化酶處理的溫度為50～55℃，進(jìn)一步優(yōu)選52℃；所述纖維素酶和糖化酶處理的時(shí)間為16小時(shí)。
步驟3)中，在發(fā)酵開始時(shí)通過充氮?dú)獾姆绞绞沟梅磻?yīng)罐處于厭氧狀態(tài)；和/或，所述發(fā)酵的溫度為50～60℃，優(yōu)選52～55℃，進(jìn)一步優(yōu)選52℃；和/或，所述發(fā)酵的時(shí)間為5～8天，優(yōu)選6～7天，最優(yōu)選為7天。
本發(fā)明還提供了前述方法制備得到的產(chǎn)物，產(chǎn)物為沼氣和厭氧產(chǎn)甲烷污泥。
本發(fā)明方法可以有效將釀酒廢糟轉(zhuǎn)化為甲烷，產(chǎn)氣效率高，實(shí)現(xiàn)了釀酒廢糟的無害化、減量化和資源化利用，對(duì)釀酒廢糟進(jìn)行了加熱預(yù)處理的方式與不進(jìn)行預(yù)處理的方式小比，產(chǎn)沼氣效率更高，而且采用的干式發(fā)酵方法，反應(yīng)體積小，成本低廉，操作方便，發(fā)酵周期短，設(shè)備簡單，易于維護(hù)，應(yīng)用前景良好。
采用干式發(fā)酵技術(shù)(固體含量≥15％)可以減小反應(yīng)器體積以及較少的能量投入；同時(shí)，同中溫發(fā)酵相比(35-37℃)，采用高溫發(fā)酵(50-60℃)可使發(fā)酵微生物具有更高的活性，可達(dá)到更高的發(fā)酵效率；另外，采用高溫發(fā)酵更能有效殺滅病原菌。
本發(fā)明種釀酒廢糟長期高溫干式甲烷發(fā)酵方法的有益效果如下：
1、前處理操作簡單：釀酒廢糟的前處理僅需進(jìn)行物理破碎和糖化處理，操作簡單，成本低，效率高。
2、發(fā)酵產(chǎn)氣過程操作簡單，安全可靠：釀酒廢糟進(jìn)行糖化處理后，同時(shí)與種子污泥混合后置于密封反應(yīng)罐內(nèi)，步驟簡單，技術(shù)水平要求不高，可以工業(yè)化大規(guī)模操作。一般前5天產(chǎn)甲烷較多，之后下降至幾乎沒有，工業(yè)應(yīng)用時(shí)，適時(shí)補(bǔ)充酶預(yù)糖化后的釀酒廢糟即可。
3、無副作用，適用面廣：本發(fā)明的方法步驟簡單，釀酒廢糟來源廣泛，無副作用，成本低廉，具有市場競爭力。
下面通過具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但是并不是對(duì)本發(fā)明的限制，根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更。
附圖說明
圖1本發(fā)明一種通過酶預(yù)糖化提高釀酒廢糟甲烷發(fā)酵產(chǎn)沼氣效率方法的裝置和方法示意圖
具體實(shí)施方式
本發(fā)明發(fā)酵裝置如圖1所示，發(fā)酵罐以及外部增溫裝置，發(fā)酵罐頂部有蓋，蓋子上有沼氣出氣口連接沼氣收集槽，進(jìn)料和出料時(shí)取下蓋子。
反應(yīng)原料：濃香型白酒制造過程中產(chǎn)生的新鮮釀酒廢糟，經(jīng)測定，新鮮釀酒廢糟的基本性質(zhì)如表1：
表1釀酒廢糟的基本性質(zhì)(DM：dry matter干重)
淀粉酶(耐高溫α-淀粉酶)和糖化酶購自四川山野公司，酶活分別為81,051U/ml和11,681U/ml。纖維素酶(CTec-2)由丹麥諾維信公司提供，其濾紙酶活為130FPU/ml。微量元素分別為分析純品質(zhì)的FeCl3·6H2O,NiCl2·6H2O和CoCl2·6H2O配制的水溶液(分別為10g/L)，購自成都科龍化工試劑廠。
實(shí)施例1本發(fā)明釀酒廢糟干式甲烷發(fā)酵制備能源沼氣的方法(負(fù)荷為1g有機(jī)物/kg污泥/天)
厭氧產(chǎn)甲烷種子污泥可以取甲烷發(fā)酵工程反應(yīng)器內(nèi)的污泥作為厭氧產(chǎn)甲烷種子污泥，也可以按照如下方法馴養(yǎng)和制備：取以生活垃圾為原料的厭氧消化工程反應(yīng)器內(nèi)污泥，進(jìn)行馴養(yǎng)，馴養(yǎng)培養(yǎng)基由廢紙、狗糧和水組成，其中廢紙為碳源，狗糧為氮源(廢紙?zhí)幚沓纱笮?mm×20mm的紙片，狗糧碾磨成粉末狀備用)，馴養(yǎng)方式為：3kg污泥中每周添加粉碎的廢紙17.5g、狗糧8g、70ml水，并取出多余的發(fā)酵殘留物(使反應(yīng)罐內(nèi)污泥量維持3kg)，培養(yǎng)1年，得到種子污泥，其固含量為18-20％。
將釀酒廢糟進(jìn)行粉碎，使物料粒徑不大于5mm。
取56.5克的新鮮釀酒廢糟，添加60毫升自來水(加水之后的總固體含量為20～23％)，添加420U的淀粉酶，放入反應(yīng)釜中70℃反應(yīng)10分鐘；然后添加420FPU的纖維素酶和420U的糖化酶，于52℃培養(yǎng)箱糖化16小時(shí)后，得到酶預(yù)糖化產(chǎn)物；投入含有3千克厭氧產(chǎn)甲烷種子污泥的5升發(fā)酵罐中，充分混合，此時(shí)的有機(jī)負(fù)荷為1g有機(jī)物/kg-污泥/天。用N2氣置換反應(yīng)罐上層空氣(氮?dú)庵苯油ㄈ氤诘姆磻?yīng)罐即可進(jìn)行置換)5分鐘(大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)也可以不充氮?dú)?，然后合上蓋子(蓋子上有沼氣出口連接沼氣收集槽)，置于52℃恒溫培養(yǎng)箱進(jìn)行高溫干式甲烷發(fā)酵，持續(xù)發(fā)酵7天(發(fā)酵的同時(shí)收集沼氣，發(fā)酵完之后可以得到發(fā)酵殘留物：污泥)。
7天后從反應(yīng)罐中取出約100克發(fā)酵產(chǎn)物(維持反應(yīng)罐內(nèi)污泥量為3kg)，同時(shí)向發(fā)酵罐中添加釀酒廢糟酶預(yù)糖化產(chǎn)物(預(yù)處理后的釀酒廢糟與水的混合物的方法：取56.5克的新鮮釀酒廢糟，添加60毫升自來水(加水之后的總固體含量為20～23％)，添加420U的淀粉酶，放入反應(yīng)釜中70℃反應(yīng)10分鐘；然后添加420FPU的纖維素酶和420U的糖化酶，于52℃培養(yǎng)箱糖化16小時(shí))，攪拌均勻，然后合上蓋子(蓋子上有沼氣出口連接沼氣收集槽)，維持反應(yīng)器內(nèi)溫度52℃進(jìn)行發(fā)酵(發(fā)酵的時(shí)間為7天，發(fā)酵的同時(shí)收集沼氣，發(fā)酵完之后可以得到發(fā)酵殘留物：污泥)，此時(shí)的有機(jī)負(fù)荷為1g有機(jī)物/kg污泥/天。
通過對(duì)反應(yīng)裝置連續(xù)16周期產(chǎn)氣量的檢測，釀酒廢糟的產(chǎn)氣效率為321.9L/kg有機(jī)物,其中甲烷含量在53～62％。對(duì)發(fā)酵殘留物的檢測結(jié)果表明，pH穩(wěn)定在8.1～8.4左右，揮發(fā)性有機(jī)酸始終小于200mg/kg-污泥，總可溶性有機(jī)碳為2043mg/kg-污泥左右，NH4+為1551mg/kg-污泥左右。說明發(fā)酵過程無酸積累和氨抑制現(xiàn)象且產(chǎn)氣良好，發(fā)酵過程長期運(yùn)行穩(wěn)定。
實(shí)施例2本發(fā)明釀酒廢糟干式發(fā)酵制備甲烷的方法(負(fù)荷為2g有機(jī)物/kg污泥/天)
厭氧產(chǎn)甲烷種子污泥可以取甲烷發(fā)酵工程反應(yīng)器內(nèi)的污泥作為厭氧產(chǎn)甲烷種子污泥，也可以按照如下方法馴養(yǎng)和制備：取以生活垃圾為原料的厭氧消化工程反應(yīng)器內(nèi)污泥，進(jìn)行馴養(yǎng)，馴養(yǎng)培養(yǎng)基由廢紙、狗糧和水組成，其中廢紙為碳源，狗糧為氮源(廢紙?zhí)幚沓纱笮?mm×20mm的紙片，狗糧碾磨成粉末狀備用)，馴養(yǎng)方式為：3kg污泥中每周添加粉碎的廢紙17.5g、狗糧8g、70ml水，并取出多余的發(fā)酵殘留物(使反應(yīng)罐內(nèi)污泥量維持3kg)，培養(yǎng)1年，得到種子污泥，其固含量為18-20％。
將釀酒廢糟進(jìn)行粉碎，使物料粒徑不大于5mm后，取113克的新鮮釀酒廢糟，添加120毫升自來水(加水之后的總固體含量為20～23％)，添加840U的淀粉酶，放入反應(yīng)釜中70℃反應(yīng)10分鐘；然后，添加840FPU的纖維素酶和840U的糖化酶，于52℃培養(yǎng)箱糖化16小時(shí)后，得到釀酒廢糟酶預(yù)糖化產(chǎn)物；投入含有3千克厭氧產(chǎn)甲烷種子污泥的5升發(fā)酵罐中(此時(shí)的有機(jī)負(fù)荷為2g有機(jī)物/kg-污泥/天)，攪拌均勻，然后合上蓋子(蓋子上有沼氣出口連接沼氣收集槽)，維持反應(yīng)器內(nèi)溫度52℃進(jìn)行發(fā)酵，持續(xù)發(fā)酵7天后得到發(fā)酵產(chǎn)物(發(fā)酵的同時(shí)收集沼氣，發(fā)酵完之后可以得到發(fā)酵殘留物：污泥)。
7天后從反應(yīng)罐中取出約200克發(fā)酵產(chǎn)物(維持反應(yīng)罐內(nèi)污泥量為3kg)，同時(shí)向發(fā)酵罐中添加釀酒廢糟酶預(yù)糖化產(chǎn)物(預(yù)處理后的釀酒廢糟與水的混合物的方法：取113克的新鮮釀酒廢糟，添加120毫升自來水(加水之后的總固體含量為20～23％)，添加840U的淀粉酶，放入反應(yīng)釜中70℃反應(yīng)10分鐘；然后添加840FPU的纖維素酶和840U的糖化酶，于52℃培養(yǎng)箱糖化16小時(shí))，攪拌均勻，然后合上蓋子(蓋子上有沼氣出口連接沼氣收集槽)，維持反應(yīng)器內(nèi)溫度52℃進(jìn)行發(fā)酵(發(fā)酵的時(shí)間為7天)，此時(shí)的有機(jī)負(fù)荷為2g有機(jī)物/kg污泥/天。
通過對(duì)反應(yīng)裝置連續(xù)21周期產(chǎn)氣量的檢測，釀酒廢糟的產(chǎn)氣效率為336.91L/kg有機(jī)物,其中甲烷含量在56～62％。對(duì)發(fā)酵殘留物的檢測結(jié)果表明，pH穩(wěn)定在8.1～8.5范圍，揮發(fā)性有機(jī)酸始終小于300mg/kg污泥，總可溶性有機(jī)碳為2775mg/kg-污泥左右，NH4+為1660mg/kg污泥左右。說明發(fā)酵過程無酸積累和氨抑制現(xiàn)象且產(chǎn)氣良好，發(fā)酵過程長期運(yùn)行穩(wěn)定。
實(shí)施例3本發(fā)明釀酒廢糟干式發(fā)酵制備甲烷的方法(負(fù)荷為4g有機(jī)物/kg污泥/天)
按實(shí)施例2的方法，通過對(duì)反應(yīng)裝置連續(xù)33周期(周)維護(hù)后，將有機(jī)負(fù)荷提高到4g有機(jī)物/kg污泥/天，操作如下：
將釀酒廢糟進(jìn)行粉碎，使物料粒徑不大于5mm后，取226克的新鮮釀酒廢糟，添加240毫升自來水(加水之后的總固體含量為20～23％)，添加1680U的淀粉酶，放入反應(yīng)釜中70℃反應(yīng)10分鐘；然后添加1680FPU的纖維素酶和1680U的糖化酶，于52℃培養(yǎng)箱糖化16小時(shí)后，得到釀酒廢糟酶預(yù)糖化產(chǎn)物；投入含有3千克厭氧產(chǎn)甲烷種子污泥的5升發(fā)酵罐中(此時(shí)的有機(jī)負(fù)荷為4g有機(jī)物/kg-污泥/天)，攪拌均勻，然后合上蓋子(蓋子上有沼氣出口連接沼氣收集槽)，維持反應(yīng)器內(nèi)溫度52℃進(jìn)行發(fā)酵，持續(xù)發(fā)酵7天后得到發(fā)酵產(chǎn)物(發(fā)酵的同時(shí)收集沼氣，發(fā)酵完之后可以得到發(fā)酵殘留物：污泥)。
7天后從反應(yīng)罐中取出約400克發(fā)酵產(chǎn)物(維持反應(yīng)罐內(nèi)污泥量為3kg)，同時(shí)向發(fā)酵罐中添加釀酒廢糟酶預(yù)糖化產(chǎn)物(預(yù)處理后的釀酒廢糟與水的混合物的方法：取226克的新鮮釀酒廢糟，添加240毫升自來水(加水之后的總固體含量為20～23％)，添加1680U的淀粉酶，放入反應(yīng)釜中70℃反應(yīng)10分鐘；然后添加1680FPU的纖維素酶和1680U的糖化酶，于52℃培養(yǎng)箱糖化16小時(shí))，攪拌均勻，然后合上蓋子(蓋子上有沼氣出口連接沼氣收集槽)，維持反應(yīng)器內(nèi)溫度52℃進(jìn)行發(fā)酵(發(fā)酵的時(shí)間為7天)，此時(shí)的有機(jī)負(fù)荷為4g有機(jī)物/kg污泥/天。
通過對(duì)反應(yīng)裝置連續(xù)16周期產(chǎn)氣量的檢測，釀酒廢糟的產(chǎn)氣效率為361.9L/kg有機(jī)物,其中甲烷含量在51～59％。對(duì)發(fā)酵殘留物的檢測結(jié)果表明，pH穩(wěn)定在8.2～8.8左右，揮發(fā)性有機(jī)酸濃度始終小于400mg/kg-污泥，總可溶性有機(jī)碳濃度約為2357.33mg/kg-污泥，NH4+濃度為1837mg/kg-污泥。說明發(fā)酵過程無酸積累和氨抑制現(xiàn)象且產(chǎn)氣良好，發(fā)酵過程長期運(yùn)行穩(wěn)定。
實(shí)施例4本發(fā)明釀酒廢糟干式發(fā)酵制備甲烷的方法(負(fù)荷為4g有機(jī)物/kg污泥/天且添加微量元素的結(jié)果)
按實(shí)施例2的方法，通過對(duì)反應(yīng)裝置連續(xù)33周期(周)維護(hù)后，將有機(jī)負(fù)荷提高到4g有機(jī)物/kg污泥/天，操作如下：
將釀酒廢糟進(jìn)行粉碎，使物料粒徑不大于5mm后，取226克的新鮮釀酒廢糟，添加240毫升自來水(加水之后的總固體含量為20～23％)，添加1680U的淀粉酶，放入反應(yīng)釜中70℃反應(yīng)10分鐘；然后添加1680FPU的纖維素酶和1680U的糖化酶，于52℃培養(yǎng)箱糖化16小時(shí)后，釀酒廢糟酶預(yù)糖化產(chǎn)物；投入含有3千克厭氧產(chǎn)甲烷種子污泥的5升發(fā)酵罐中(此時(shí)的有機(jī)負(fù)荷為4g有機(jī)物/kg-污泥/天)，添加4.2mg Ni2+，4.2mg Co2+和54.6mg Fe3+的微量元素后攪拌均勻，然后合上蓋子(蓋子上有沼氣出口連接沼氣收集槽)，維持反應(yīng)器內(nèi)溫度52℃進(jìn)行發(fā)酵，持續(xù)發(fā)酵7天后得到發(fā)酵產(chǎn)物(發(fā)酵的同時(shí)收集沼氣，發(fā)酵完之后可以得到發(fā)酵殘留物：污泥)。
7天后從反應(yīng)罐中取出約400克發(fā)酵產(chǎn)物(維持反應(yīng)罐內(nèi)污泥量為3kg)，同時(shí)向發(fā)酵罐中添加釀酒廢糟酶預(yù)糖化產(chǎn)物(預(yù)處理后的釀酒廢糟與水的混合物的方法：取226克的新鮮釀酒廢糟，添加240毫升自來水(加水之后的總固體含量為20～23％)，添加1680U的淀粉酶，放入反應(yīng)釜中70℃反應(yīng)10分鐘；待液化處理物冷卻至常溫后，添加1680FPU的纖維素酶和1680U的糖化酶，于52℃培養(yǎng)箱糖化16小時(shí))，添加4.2mg Ni2+，4.2mg Co2+和54.6mg Fe3+的微量元素后攪拌均勻，然后合上蓋子(蓋子上有沼氣出口連接沼氣收集槽)，維持反應(yīng)器內(nèi)溫度52℃進(jìn)行發(fā)酵(發(fā)酵的時(shí)間為7天)，此時(shí)的有機(jī)負(fù)荷為4g有機(jī)物/kg污泥/天。
通過對(duì)反應(yīng)裝置連續(xù)15周期產(chǎn)氣量的檢測，釀酒廢糟的產(chǎn)氣效率為432.1L/kg有機(jī)物,其中甲烷含量在51～59％。對(duì)發(fā)酵殘留物的檢測結(jié)果表明，pH穩(wěn)定在8.2～8.6左右，揮發(fā)性有機(jī)酸濃度始終小于400mg/kg-污泥，總可溶性有機(jī)碳濃度約為2181.4mg/kg-污泥，NH4+濃度為1917mg/kg-污泥。說明發(fā)酵過程無酸積累和氨抑制現(xiàn)象且產(chǎn)氣良好，發(fā)酵過程長期運(yùn)行穩(wěn)定。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，與未經(jīng)預(yù)處理的方法相比，本發(fā)明包含70～90℃高溫預(yù)處理步驟的方法可以更為有效地將釀酒廢糟轉(zhuǎn)化為沼氣，而再進(jìn)一步升溫則反而會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)化效率降低，其中，溫度為70～90℃條件下處理后的效率較高，70℃條件下處理后的效率最高。
綜上，本發(fā)明方法可以有效將釀酒廢糟轉(zhuǎn)化為甲烷，產(chǎn)氣效率高，實(shí)現(xiàn)了釀酒廢糟的無害化、減量化和資源化利用，而且采用的干式發(fā)酵方法，反應(yīng)體積小，成本低廉，應(yīng)用前景良好。