本發(fā)明屬于發(fā)酵技術(shù)殖領(lǐng)域，尤其是一種豬糞生產(chǎn)沼氣的方法。

背景技術(shù)：

沼氣發(fā)酵是一個(gè)微生物作用的過(guò)程，主要分為液化、產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷3個(gè)階段，液化階段以農(nóng)作物秸稈、人畜糞便、垃圾以及其它各種有機(jī)廢物，通常是以大分子狀態(tài)存在的碳水化合物，必須通過(guò)微生物分泌的胞外酶進(jìn)行酶解，分解成可溶于水的小分子化合物，即多糖水解成單糖或雙糖，蛋白質(zhì)水解成肽和氨基酸，脂肪分解成甘油和脂肪酸，這樣才能使小分子化合物進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)，進(jìn)行一系列的生物化學(xué)反應(yīng)；產(chǎn)酸階段指在不同甲烷微生物群的作用下，將單糖類(lèi)、肽、氨基酸、甘油、脂肪酸等物質(zhì)轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的有機(jī)酸、醇以及二氧化碳、氫、氨和硫化氫等，其主要產(chǎn)物為揮發(fā)性有機(jī)酸；產(chǎn)甲烷階段為有機(jī)酸、醇、二氧化碳和氨等物質(zhì)被甲烷細(xì)菌分解成甲烷和二氧化碳為主的混合氣體，即沼氣。

沼氣發(fā)酵的厭氧消化過(guò)程共分為三個(gè)階段，第一階段為水解階段，大分子復(fù)雜有機(jī)物在水解性細(xì)菌分泌出的水解酶的作用下，降解為小分子可溶性有機(jī)物，如低分子糖類(lèi)化合物、脂肪酸、氨基酸等；第二階段為產(chǎn)氫乙酸階段，在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸類(lèi)菌群的作用下，低分子糖類(lèi)化合物進(jìn)一步降解為乙酸，并產(chǎn)生氫氣和二氧化碳；第三階段為產(chǎn)甲烷階段，產(chǎn)甲烷菌利用氫氣，二氧化碳，乙酸產(chǎn)生甲烷；大部分發(fā)酵原料通產(chǎn)為復(fù)雜的大分子有機(jī)物，在發(fā)酵過(guò)程的第一階段就會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)效率低、反應(yīng)不充分，進(jìn)而影響沼氣產(chǎn)量低等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)沼氣的原料，由豬糞、榕樹(shù)葉、淀粉酶劑、木質(zhì)素降解菌、反應(yīng)助劑、膨潤(rùn)土、活性炭組成。

所述原料以重量份計(jì)為豬糞份40～70份、榕樹(shù)葉1～10份、木質(zhì)素降解菌0.01～0.05份、淀粉酶劑0.1～0.5份、反應(yīng)助劑0.5～1.5份、膨潤(rùn)土5～8份、活性炭1～3份。

所述反應(yīng)助劑為氯化鉀、d-山梨醇、甘油、海藻糖中至少一種。

所述氯化鉀濃度為0.5～2mmol/l，d-山梨醇濃度為150～300mmol/l，甘油濃度為20～80mmol/l，海藻糖濃度為150～300mmol/l。

所述木質(zhì)素降解菌為黃孢原毛平革菌、白腐側(cè)耳菌中至少一種。

本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種豬糞生產(chǎn)沼氣的方法，所述沼氣生產(chǎn)步驟為：

(1)混合：將榕樹(shù)葉干燥粉碎后，過(guò)100～200目篩，將榕樹(shù)葉粉與豬糞按照1：(4.2～5.8)比例混合攪拌，攪拌速度為40～60r/min，溫度為55～60℃，攪拌60～120min，調(diào)節(jié)ph為6.5～7.1，得到發(fā)酵料液；

(2)處理：將發(fā)酵料液與淀粉酶劑混勻后，放入溫度設(shè)定為60～70℃的恒溫裝置中，處理1～2h；

(3)發(fā)酵：木質(zhì)素降解菌、膨潤(rùn)土、活性炭加入到(2)中處理后的發(fā)酵料液中，混合攪拌均勻，攪拌速度為60～80r/min，攪拌時(shí)間為30～60min，在將其放入發(fā)酵池內(nèi)進(jìn)行密封發(fā)酵，即可。

所述發(fā)酵料液調(diào)制ts濃度為10％～15％。

所述豬糞和榕樹(shù)葉在混合攪拌以前，經(jīng)過(guò)超聲波處理。

所述超聲波處理頻率為40～50khz，溫度為40～60℃，處理10～20min。

有益效果：

本發(fā)明采用豬糞和榕樹(shù)葉為發(fā)酵原料，豬糞中的有機(jī)物得到有效的降解，滿足發(fā)酵前期微生物生長(zhǎng)的需要，同時(shí)由于豬糞與榕樹(shù)葉按照1：(4.2～5.8)配比后，榕樹(shù)葉中的纖維素和半纖維素等成分能夠有效的被微生物利用，而木質(zhì)素降解菌的在發(fā)酵過(guò)程中能夠產(chǎn)生木質(zhì)素降解酶，降解發(fā)酵原料中纖維素成分，降低纖維素阻礙發(fā)酵過(guò)程的進(jìn)行，反應(yīng)助劑的加入，為整個(gè)發(fā)酵過(guò)程提供微量元素，為產(chǎn)甲烷菌提供營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)甲烷菌的生長(zhǎng)加快、改善發(fā)酵池內(nèi)生物菌種的活性變化，進(jìn)而提高有機(jī)物的降解率，膨潤(rùn)土具有良好的吸附性能，在發(fā)酵過(guò)程中釋放出ca⁺、mg²⁺離子可以促進(jìn)豬糞的厭氧發(fā)酵，活性炭具有的特殊孔裝結(jié)構(gòu)，能夠?qū)l(fā)酵液中的有機(jī)物和水分中do大量的吸附，為活性炭表面的微生物提供降解有機(jī)物的條件，此外，活性炭的吸附作用還能提高有機(jī)物與微生物的接觸時(shí)間，使得有機(jī)物的分解速率加快。

本發(fā)明采用豬糞、榕樹(shù)葉、淀粉酶劑、木質(zhì)素降解菌、反應(yīng)助劑、膨潤(rùn)土、活性炭為原料，通過(guò)配比之后的組分間存在協(xié)同作用，有效的降解原料中的有機(jī)物，從而解決大分子有機(jī)物在發(fā)酵第一階段，具有效率低、反應(yīng)不充分的問(wèn)題，進(jìn)而沼氣產(chǎn)氣量得到明顯的提高，發(fā)酵速率加快。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

配方：豬糞70kg、榕樹(shù)葉14kg、木質(zhì)素降解菌0.05kg，淀粉酶劑0.4kg、反應(yīng)助劑0.5kg、膨潤(rùn)土5kg、活性炭1kg；

制備方法：

(1)混合：將榕樹(shù)葉干燥粉碎后，過(guò)100目篩，將榕樹(shù)葉粉與豬糞按照1：5比例混合攪拌，攪拌速度為40r/min，溫度為55～60℃，攪拌60min，調(diào)節(jié)ph為6.5，得到發(fā)酵料液；

(2)處理：將發(fā)酵料液與淀粉酶劑混勻后，放入溫度設(shè)定為60～65℃的恒溫裝置中，處理1h；

(3)發(fā)酵：木質(zhì)素降解菌、膨潤(rùn)土、活性炭加入到(2)中處理后的發(fā)酵料液中，混合攪拌均勻，攪拌速度為80r/min，攪拌時(shí)間為50min，在將其放入發(fā)酵池內(nèi)進(jìn)行密封發(fā)酵，即可。

所述反應(yīng)助劑為氯化鉀。

所述氯化鉀濃度為0.5mmol/l。

所述木質(zhì)素降解菌為黃孢原毛平革菌。

所述發(fā)酵料液調(diào)制ts濃度為10％。

所述豬糞和榕樹(shù)葉在混合攪拌以前，經(jīng)過(guò)超聲波處理。

所述超聲波處理頻率為40khz，溫度為40～60℃，處理10min。

實(shí)施例2

配方：豬糞40kg、榕樹(shù)葉10kg、木質(zhì)素降解菌0.01kg，淀粉酶劑0.2kg、反應(yīng)助劑0.5kg、膨潤(rùn)土5kg、活性炭kg；

制備方法：

(1)混合：將榕樹(shù)葉干燥粉碎后，過(guò)200目篩，將榕樹(shù)葉粉與豬糞按照1：4比例混合攪拌，攪拌速度為40r/min，溫度為55～60℃，攪拌100min，調(diào)節(jié)ph為7.1，得到發(fā)酵料液；

(2)處理：將發(fā)酵料液與淀粉酶劑混勻后，放入溫度設(shè)定為65～70℃的恒溫裝置中，處理1.5h；

(3)發(fā)酵：木質(zhì)素降解菌、膨潤(rùn)土、活性炭加入到(2)中處理后的發(fā)酵料液中，混合攪拌均勻，攪拌速度為80r/min，攪拌時(shí)間為60min，在將其放入發(fā)酵池內(nèi)進(jìn)行密封發(fā)酵，即可。

所述反應(yīng)助劑為d-山梨醇。

所述d-山梨醇濃度為300mmol/l。

所述木質(zhì)素降解菌為白腐側(cè)耳菌。

所述發(fā)酵料液調(diào)制ts濃度為15％。

所述豬糞和榕樹(shù)葉在混合攪拌以前，經(jīng)過(guò)超聲波處理。

所述超聲波處理頻率為50khz，溫度為40～60℃，處理10min。

實(shí)施例3

配方：豬糞60kg、榕樹(shù)葉10kg、木質(zhì)素降解菌0.03kg，淀粉酶劑0.3kg、反應(yīng)助劑1kg、膨潤(rùn)土7kg、活性炭3kg；

制備方法：

(1)混合：將榕樹(shù)葉干燥粉碎后，過(guò)180目篩，將榕樹(shù)葉粉與豬糞按照1：6比例混合攪拌，攪拌速度為50r/min，溫度為55～60℃，攪拌100min，調(diào)節(jié)ph為6.8，得到發(fā)酵料液；

(2)處理：將發(fā)酵料液與淀粉酶劑混勻后，放入溫度設(shè)定為65～70℃的恒溫裝置中，處理2h；

(3)發(fā)酵：木質(zhì)素降解菌、膨潤(rùn)土、活性炭加入到(2)中處理后的發(fā)酵料液中，混合攪拌均勻，攪拌速度為70r/min，攪拌時(shí)間為50min，在將其放入發(fā)酵池內(nèi)進(jìn)行密封發(fā)酵，即可。

所述反應(yīng)助劑為甘油。

所述甘油濃度為60mmol/l。

所述木質(zhì)素降解菌為黃孢原毛平革菌、白腐側(cè)耳菌的組合。

所述黃孢原毛平革菌、白腐側(cè)耳菌的重量配比為1：1。

所述發(fā)酵料液調(diào)制ts濃度為13％。

所述豬糞和榕樹(shù)葉在混合攪拌以前，經(jīng)過(guò)超聲波處理。

所述超聲波處理頻率為45khz，溫度為50℃，處理15min。

實(shí)施例4

配方：豬糞50kg、榕樹(shù)葉10kg、木質(zhì)素降解菌0.04kg，淀粉酶劑0.4kg、反應(yīng)助劑1.5kg、膨潤(rùn)土6kg、活性炭1kg；

制備方法：

(1)混合：將榕樹(shù)葉干燥粉碎后，過(guò)160目篩，將榕樹(shù)葉粉與豬糞按照1：5比例混合攪拌，攪拌速度為60r/min，溫度為55～60℃，攪拌90min，調(diào)節(jié)ph為6.7，得到發(fā)酵料液；

(2)處理：將發(fā)酵料液與淀粉酶劑混勻后，放入溫度設(shè)定為60～65℃的恒溫裝置中，處理1h；

(3)發(fā)酵：木質(zhì)素降解菌、膨潤(rùn)土、活性炭加入到(2)中處理后的發(fā)酵料液中，混合攪拌均勻，攪拌速度為80r/min，攪拌時(shí)間為45min，在將其放入發(fā)酵池內(nèi)進(jìn)行密封發(fā)酵，即可。

所述反應(yīng)助劑為海藻糖。

所述海藻糖濃度為250mmol/l。

所述木質(zhì)素降解菌為白腐側(cè)耳菌。

所述發(fā)酵料液調(diào)制ts濃度為14％。

所述豬糞和榕樹(shù)葉在混合攪拌以前，經(jīng)過(guò)超聲波處理。

所述超聲波處理頻率為50khz，溫度為60℃，處理20min。

實(shí)施例5

配方：豬糞60kg、榕樹(shù)葉10kg、木質(zhì)素降解菌0.04kg，淀粉酶劑0.3kg、反應(yīng)助劑0.8kg、膨潤(rùn)土7kg、活性炭2.5kg；

制備方法：

(1)混合：將榕樹(shù)葉干燥粉碎后，過(guò)200目篩，將榕樹(shù)葉粉與豬糞按照1：6比例混合攪拌，攪拌速度為60r/min，溫度為55～60℃，攪拌100min，調(diào)節(jié)ph為7.0，得到發(fā)酵料液；

(2)處理：將發(fā)酵料液與淀粉酶劑混勻后，放入溫度設(shè)定為60～65℃的恒溫裝置中，處理2h；

(3)發(fā)酵：木質(zhì)素降解菌、膨潤(rùn)土、活性炭加入到(2)中處理后的發(fā)酵料液中，混合攪拌均勻，攪拌速度為70r/min，攪拌時(shí)間為40min，在將其放入發(fā)酵池內(nèi)進(jìn)行密封發(fā)酵，即可。

所述反應(yīng)助劑為d-山梨醇。

所述d-山梨醇濃度為300mmol/l。

所述黃孢原毛平革菌、白腐側(cè)耳菌的重量配比為1：2。

所述發(fā)酵料液調(diào)制ts濃度為11％。

所述豬糞和榕樹(shù)葉在混合攪拌以前，經(jīng)過(guò)超聲波處理。

所述超聲波處理頻率為40khz，溫度為40℃，處理10min。

試驗(yàn)例1

實(shí)施例組采用本發(fā)明生產(chǎn)沼氣的方法；對(duì)照組采用傳統(tǒng)沼氣發(fā)酵方法，以人糞、牛糞、雞糞和風(fēng)干的玉米桿為原料進(jìn)行發(fā)酵；發(fā)酵周期為7d，試驗(yàn)結(jié)果如下：

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)可知，本發(fā)明發(fā)酵方法得到的產(chǎn)氣量均顯著高于傳統(tǒng)發(fā)酵的產(chǎn)氣量。