浒苔与秸秆类生物质组合发酵制取沼气的方法

摘要

一种浒苔与秸秆类生物质组合发酵制取沼气的方法，它以鲜浒苔为原料经发酵得浒苔生物质降解液；收集秸秆固态堆肥发酵得秸秆生物质降解基质；二者按比例复配，经酸化发酵得酸化基质；将酸化基质投入沼气发酵装置，水封，恒压发酵沼气；日产气量小于均日气量5%时补料排渣进行新一轮发酵。本发明方法利用浒苔、秸秆两者有机质互补，提高系统缓冲能力。工艺实行两步发酵法，发酵启动快，产气高峰提前，缩短沼气发酵周期，产气量高。同时提高了设备的利用率，降低能耗。本发明同时实现了浒苔和秸秆的能源化利用，改善了海洋环境及降低焚烧秸秆所形成的环境事件，生产出沼气清洁能源。达到变“废”为宝，节能减排的多重目的，具有较好的社会及经济效益。

主权项

一种浒苔与秸秆组合发酵制取沼气的方法，其特征在于：以浒苔和秸秆为原料发酵生产沼气；具体步骤如下：(1)收集鲜浒苔为原料，淡水清洗除盐，切碎打浆；或者以干浒苔为原料，用水浸泡后切碎打浆；加水调浆至浒苔浆中浒苔重量含量为20～25％；在浒苔浆中接入质量百分比10％复合降解菌Ⅰ，30±2℃，0.8vvm通气，发酵48～72h，获得浒苔生物质降解液；所述的复合降解菌Ⅰ为：枯草芽孢杆菌ACCC10625；枯草芽孢杆菌经液体发酵再经60目麸皮吸附后，40℃热风烘干备用，枯草芽孢杆菌数55.3亿cfu/g；发酵条件为：液体牛肉膏蛋白胨培养基，37℃，转速200r/min，通氧量1.2vvm，发酵48小时；假交替单胞菌MCCC1A01719；假交替单胞菌经液体发酵，再经60目麸皮吸附后，40℃热风烘干备用，假交替单胞菌34.7亿cfu/g；发酵条件为：液体LB培养基，25℃，转速200r/min，通氧量1.2vvm，发酵48小时；短小芽孢杆菌ACCC01736；短小芽孢杆菌经液体发酵，再经60目麸皮吸附后，40℃热风烘干备用，短小芽孢杆菌24.2亿cfu/g；发酵条件为：液体牛肉膏蛋白胨培养基，37℃，转速200r/min，通氧量1.2vvm，发酵48小时；地衣芽孢杆菌CICIMB0001；地衣芽孢杆菌经液体发酵，再经60目麸皮吸附后，40℃热风烘干备用，地衣芽孢杆菌31.3亿cfu/g；发酵条件为：液体牛肉膏蛋白胨培养基，37℃，转速180r/min，通氧量0.8vvm，发酵48小时；绿色木霉ACCC30793；绿色木霉经液体发酵作为种子液，按15％接种量接种在麸皮培养基上30℃培养58小时，40℃热风烘干备用，绿色木霉孢子数12.8亿个/g；发酵条件为：液体PDA培养基，28℃，转速180r/min，通氧量0.8vvm，发酵48小时；麸皮培养基为：麸皮、水、蔗糖按质量比1:1:0.1，经蒸汽蒸2小时；复合降解菌Ⅰ复配方法，分别按质量比取上述菌，按枯草芽孢杆菌：假交替单胞菌：短小芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌：绿色木霉＝1:0.8:1:1.2:2，混合即得；(2)收集秸秆，粉碎至0.2～0.5cm小段，加水浸泡过夜，调整其水分重量含量至45～55％，接入复合降解菌Ⅱ，固态堆肥发酵2～4d，获得秸秆生物质降解基质；所述的复合降解菌Ⅱ：热紫链霉菌MCCC1A01685；经液体发酵作为种子液，按15％接种量接种在麸皮培养基上30℃培养58小时，40℃热风烘干备用，热紫链霉菌孢子数15.4亿个/g；发酵条件为：液体察氏培养基，28℃，转速180r/min，通氧量0.8vvm，发酵48小时；黑曲霉CICC2238；经液体发酵作为种子液，按15％接种量接种在麸皮培养基上30℃培养58小时，40℃热风烘干备用，黑曲霉孢子数10.5亿个/g；发酵条件为：液体PDA培养基，28℃，转速180r/min，通氧量0.8vvm，发酵48小时；烟曲霉ACCC30367；经液体发酵作为种子液，按15％接种量接种在麸皮培养基上30℃培养58小时，40℃热风烘干备用，绿色木霉孢子数25.3亿个/g；发酵条件为：液体PDA培养基，28℃，转速180r/min，通氧量0.8vvm，发酵48小时；枯草芽孢杆菌ACCC10625；枯草芽孢杆菌经液体发酵，再经60目麸皮吸附后，40℃热风烘干备用，枯草芽孢杆菌数55.3亿cfu/g；发酵条件为：液体牛肉膏蛋白胨培养基，37℃，转速200r/min，通氧量1.2vvm，发酵48小时；短小芽孢杆菌ACCC01736；短小芽孢杆菌经液体发酵再经60目麸皮吸附后，40℃热风烘干备用，短小芽孢杆菌24.2亿cfu/g；发酵条件为：液体牛肉膏蛋白胨培养基，37℃，转速200r/min，通氧量1.2vvm，发酵48小时；复合降解菌Ⅱ复配，分别按质量比取上述菌，按热紫链霉菌：黑曲霉：烟曲霉：枯草芽孢杆菌：短小芽孢杆菌＝2:1:1.5:0.8:0.5混合均匀即得；(3)按质量比为3：4～2复配浒苔生物质降解液和秸秆生物质降解基质，然后加入适量的淡水或者沼液进行调质；再接入质量百分比30％的酸化污泥，加入淡水或沼液调控发酵基质中总固体物质量含量在8％～12％，35±1℃，早晚各搅拌两次，每次30分钟，酸化发酵2d，获得酸化基质；所述的酸化污泥从底泥驯化而得，所述的底泥采自海藻酸钠生产企业曝气池底泥，为海藻酸钠生产工序中产生废弃物的沉降物；海藻酸钠生产原料海带水解、离心、过滤工序中的废水及废弃物经过沉沙，曲池沉降后大部分固体废弃物截留在曲池，废水及少量废弃物流入曝气池进行沉降曝气；在曝气过程底泥里聚集有大量的酸化微生物及甲烷菌；将鲜浒苔生物质降解液与秸秆生物质降解基质按3：2混合，再按质量百分比40％接入采来的底泥，加入淡水或沼液调控发酵基质中总固体物含量在8％～12％，35±1℃，早中晚各搅拌两次，每次30分钟，酸化发酵2d；按此方法驯化5‑8次，得到酸化污泥；(4)将酸化基质投入沼气发酵装置，水封，0.01MPa恒压发酵沼气；在酸化基质中接入质量百分比30％的沼气发酵污泥，加入淡水或沼液调控发酵基质中总固体物含量在8％～12％，并利用碳酸钠或草木灰调整发酵基质pH7.2～7.5，35±1℃进行厌氧沼气发酵；日产气量小于均日气量5％时补料排渣进行新一轮发酵；所述的沼气发酵污泥从前述底泥驯化而得，在酸化基质中按质量百分比40％接入底泥，加入淡水或沼液调控发酵基质中总固体物含量在8％～12％，并利用碳酸钠或草木灰调整发酵基质pH7.2～7.5，35±1℃进行厌氧沼气发酵；日产气量小于均日气量5％时补料排渣进行新一轮发酵；以此方法驯化5‑8次，获得沼气发酵污泥。