CN103667357B - 一种提高沼气发酵量的添加剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可以提高沼气发酵量的添加剂，属于沼气所述领域。包括如下步骤：取新鲜甘薯，晒干，研磨成粉末，再与水混合均匀，再加入硫酸钾，加热，保温，放冷至室温，得到浸提混悬液；将浸提混悬液通过板框压滤机进行过滤后，得到滤液；在滤液中，加入纤维素、琼脂、硬脂酸、蛋白胨、半乳糖，搅拌均匀，升温，保温，放冷，得到混合物I；在混合物I中加入有机酸、油酸甲酯、大豆卵磷脂、表面活性剂，搅拌均匀，升温，保温，放冷，浓缩，喷雾干燥之后，得到添加剂。本发明提供的添加剂可以有效地缩短沼气的发酵周期，提高产气量。
Description
技术领域
本发明涉及一种沼气发酵用添加剂，特别是涉及一种可以提高沼气发酵量的添加剂，属于沼气所述领域。
背景技术
沼气发酵是指各种有机物在一定的水分、温度和厌氧条件下，被各类沼气微生物分解转化，最终生成沼气的过程。产甲烷菌是沼气发酵微生物的核心，它们严格厌氧，适宜在中性环境中繁殖，依靠乙酸、二氧化碳和氢生长，并以废物的形式排出甲烷。生物和生命活动以新陈代谢为基础，沼气发酵微生物的生长和代谢过程分为适应期、对数生长期、平衡期、衰亡期四个时期。
沼气发酵条件包括有：充足的沼气发酵原料、质优量多的沼气微生物、严格厌氧的生态环境、尽量高的发酵温度、适宜的酸碱度、合适的负荷、持续的搅拌。
沼气发酵原料至关重要，原料是沼气微生物赖以生存和产生沼气的物质基础。按物理形态分为液态原料和固态原料；按营养成分为富氮原料和富碳原料。富氮原料通常指动物粪便，这类原料经过动物肠胃系统的充分消化，颗粒细小，含有大量低分子化合物和较高的含水量，做沼气原料，容易分解，产气很快，发酵期较短。富碳原料通常指秸秆等农作物的残余物，这类原料富含纤维素、半纤维素、果胶以及难降解的木质素和植物蜡质。干物质含量高，质地疏松，比重小，厌氧分解慢，产气周期长。沼气发酵最适宜酸碱度(pH)为 6.8～7.4，pH值在6.4以下、7.6以上对发酵都要产生抑制作用。
2006年中国农村拥有沼气池的农户为2175万户，实际运转使用的有2090万户（占95 %），年产沼气90亿立方米（折合标煤524万吨）。2010年，沼气总数达到4000万户。2015年将达到6000万户；中国的农村户用沼气池遍布全国，31个省（市）全部建造有沼气池。其中建造数量超过20万户的有16个省（市），主要分布在长江流域。数量最多的是四川省，有294万户的沼气池在运行。
发明内容
本发明的目的是：提供一种可以稳定沼气发酵pH值、提高发酵量的添加剂，采用的技术方案是：
一种提高沼气发酵量的添加剂的制备方法，包括如下步骤：
第1步、按重量份，取新鲜甘薯10～15份，晒干，研磨成粉末，再与40～60份水混合均匀，再加入1～2份硫酸钾，加热至40～50℃，保温3～5小时，放冷至室温，得到浸提混悬液；
第2步、将浸提混悬液通过板框压滤机进行过滤后，得到滤液；
第3步、在第2步所得的滤液中，加入纤维素5～9份、琼脂2～3份、硬脂酸2～3份、蛋白胨2～3份、半乳糖2～3份，搅拌均匀，升温至40～50℃，保温20～40分钟，放冷，得到混合物I；
第4步、在混合物I中加入有机酸1～3份、油酸甲酯1～3份、大豆卵磷脂1～3份、表面活性剂1～3份，搅拌均匀，升温至30～40℃，保温20～40分钟，放冷，浓缩，喷雾干燥之后，得到添加剂。
优选地，所述的有机酸是有机酸是酒石酸、丁二酸、柠檬酸、腐植酸、苹果酸中的一种或几种混合物。
优选地，所述的纤维素为磺基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种。
优选地，所述的表面活性剂是指山梨糖醇酐脂肪酸酯。
有益效果
本发明提供的添加剂可以有效地缩短沼气的发酵周期，提高产气量。
具体实施方式
实施例1
第1步、取新鲜甘薯10Kg，晒干，研磨成粉末，再与40Kg水混合均匀，再加入1Kg硫酸钾，加热至40℃，保温3小时，放冷至室温，得到浸提混悬液；
第2步、将浸提混悬液通过板框压滤机进行过滤后，得到滤液；
第3步、在第2步所得的滤液中，加入纤维素5Kg、琼脂2Kg、硬脂酸2Kg、蛋白胨2Kg、半乳糖2Kg，搅拌均匀，升温至40℃，保温20分钟，放冷，得到混合物I；
第4步、在混合物I中加入有机酸1Kg、油酸甲酯1Kg、大豆卵磷脂1Kg、表面活性剂1Kg，搅拌均匀，升温至30℃，保温20分钟，放冷，浓缩，喷雾干燥之后，得到添加剂。
所述的有机酸是有机酸是酒石酸，所述的纤维素为磺基纤维素，所述的表面活性剂是指山梨糖醇酐脂肪酸酯。
实施例2
第1步、取新鲜甘薯15Kg，晒干，研磨成粉末，再与60Kg水混合均匀，再加入2Kg硫酸钾，加热至50℃，保温5小时，放冷至室温，得到浸提混悬液；
第2步、将浸提混悬液通过板框压滤机进行过滤后，得到滤液；
第3步、在第2步所得的滤液中，加入纤维素9Kg、琼脂3Kg、硬脂酸3Kg、蛋白胨3Kg、半乳糖3Kg，搅拌均匀，升温至50℃，保温40分钟，放冷，得到混合物I；
第4步、在混合物I中加入有机酸3Kg、油酸甲酯3Kg、大豆卵磷脂3Kg、表面活性剂3Kg，搅拌均匀，升温至40℃，保温40分钟，放冷，浓缩，喷雾干燥之后，得到添加剂。
所述的有机酸是有机酸是柠檬酸，所述的纤维素为羟乙基纤维素，所述的表面活性剂是指山梨糖醇酐脂肪酸酯。
实施例3
第1步、取新鲜甘薯12Kg，晒干，研磨成粉末，再与50Kg水混合均匀，再加入2Kg硫酸钾，加热至45℃，保温4小时，放冷至室温，得到浸提混悬液；
第2步、将浸提混悬液通过板框压滤机进行过滤后，得到滤液；
第3步、在第2步所得的滤液中，加入纤维素6Kg、琼脂2Kg、硬脂酸3Kg、蛋白胨3Kg、半乳糖3Kg，搅拌均匀，升温至45℃，保温30分钟，放冷，得到混合物I；
第4步、在混合物I中加入有机酸2Kg、油酸甲酯2Kg、大豆卵磷脂2Kg、表面活性剂2Kg，搅拌均匀，升温至35℃，保温30分钟，放冷，浓缩，喷雾干燥之后，得到添加剂。
所述的有机酸是有机酸是苹果酸，所述的纤维素羟丙基纤维素，所述的表面活性剂是指山梨糖醇酐脂肪酸酯。
沼气发酵试验
采用的沼气池的大小约为100立方米，以农作物秸秆为发酵原料，其中沼气池料液有机物百分比浓度在5﹪左右，在沼气池中投放上述的添加剂约5～10 Kg，室外气温约在25～30℃左右，以未添加有添加剂的沼气发酵罐作为对照。试验结果如下表所示。
。
从表中可以看出，添加了该添加剂后，平均产气量得到了提高，而且料液可以更好地稳定在适宜的pH值附近，发酵的启动时间也缩短。
Claims (1)
1. 一种提高沼气发酵量的添加剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
第1步、取新鲜甘薯12Kg，晒干，研磨成粉末，再与50Kg水混合均匀，再加入2Kg硫酸钾，加热至45℃，保温4小时，放冷至室温，得到浸提混悬液；
第2步、将浸提混悬液通过板框压滤机进行过滤后，得到滤液；
第3步、在第2步所得的滤液中，加入纤维素6Kg、琼脂2Kg、硬脂酸3Kg、蛋白胨3Kg、半乳糖3Kg，搅拌均匀，升温至45℃，保温30分钟，放冷，得到混合物I；
第4步、在混合物I中加入有机酸2Kg、油酸甲酯2Kg、大豆卵磷脂2Kg、表面活性剂2Kg，搅拌均匀，升温至35℃，保温30分钟，放冷，浓缩，喷雾干燥之后，得到添加剂；
所述的有机酸是有机酸是苹果酸，所述的纤维素羟丙基纤维素，所述的表面活性剂是指山梨糖醇酐脂肪酸酯。
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