CN107047958A - 一种能源草和酒糟的综合利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能源草和酒糟的综合利用方法，以能源草和酒糟为原料生产生物天然气和饲料。本发明针对能源草含碳量较高而酒糟含氮量高的特点，将其进行原料互补，有效地自动调节了发酵体系中的碳氮比，无需额外添加氮肥也可实现高效产气效果，使发酵体系处于适宜的发酵条件下产气，大大节约了成本，具有明显的经济效益。

Description

一种能源草和酒糟的综合利用方法

技术领域

本发明属于生物质综合利用技术，具体涉及一种能源草和酒糟的综合利用方法。

背景技术

能源草包括一年生或多年生，高木质纤维素含量，高产量，高光合效率的草本能源植物，是开发潜力巨大的能源植物。但能源草一般碳氮比较高，用作沼气发酵原料时易出现严重酸化的现象，影响沼气发酵的稳定性。

酒糟是米、麦、高梁等谷物酒类发酵后剩余的残渣，也被称为红糟、酒醅糟、粕等等。酒糟包含一些经过粗滤除去固体谷物后剩下被溶解的残留物和细颗粒含有丰富的粗蛋白质，啤酒糟的蛋白质含量甚至可以达到 18%-25% ；还含有多种微量元素、维生素、酵母菌，其赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸的含量也较高。酒糟过去被酒厂当作废物，到处堆积，即是一种资源的浪费，也容易造成环境的污染。将酒糟作为一种沼气发酵原料，是一种变废为宝的实用生产技术。但在实际生产过程中发现，单独用作沼气发酵原料时，因含氮率较高，容易出现发酵液中铵离子的积累，造成发酵液过碱化，也不利于沼气发酵过程的顺利进行。

发明内容

本发明的目的在于针对能源草营养物质丰富，木质纤维素含量高，碳氮比接近最佳沼气发酵碳氮比范围等特点，提供一种能源草和酒糟的综合利用方法。

为实现本发明的目的，采用如下技术方案：

本发明充分考虑到能源草和酒糟的原料特性，开发出了一套综合利用技术。本发明有以下步骤组成：

(1) 将生长期3~8个月的能源草齐根处收割，粉碎至10厘米以下得能源草粗粉；

(2) 酒糟去除沙石颗粒，曝气10~24个小时；

(3) 将步骤（1）所得能源草粗粉与步骤（2）所得曝气后的酒糟按干基重量比1:5~3:1的比例混合均匀，添加含微生物数量30~60%乳酸菌和10~24%厌氧纤维素菌的发酵剂，密闭发酵20天以上，得到初发酵草糟混合物；

(4) 将步骤（3）所得初发酵草糟混合物加入厌氧发酵罐，以沼液或沼渣为接种物，进行厌氧发酵，可以得到沼气、沼液沼渣混合物；发酵体系总固体含量3wt~20wt%，发酵温度30~60℃，原料在发酵罐内的滞留时间为10~40天。

(5) 将步骤（4）厌氧发酵产生的沼气经过提纯，除去二氧化碳、硫化氢、水蒸气、含氮气体，将甲烷浓度提高到96%以上，得到生物天然气。

(6) 将步骤（4）所得沼液沼渣混合物进行固液分离，得到沼液和沼渣。

(7) 步骤（6）所得沼液回流至沼气发酵罐或用于能源草种植。

(8) 将步骤（6）所得沼渣曝气至无异味，干燥至水分含量3%~12%，粉碎至0.5厘米以下得到沼渣粉。

(9) 采收生长期1~4个月的能源草，干燥至水分含量3%~12%，粉碎至0.5厘米以下，添加含乳酸菌的发酵剂，密闭发酵25天以上，得到能源草初级发酵饲料；

(10) 将步骤（9）所得能源草初级发酵饲料190-350份、步骤（8）所得沼渣粉180-230份与高蛋白有机物40-220份、营养强化剂0.5-20份、食盐1-8份混合均匀，包装，即得成品禽畜饲料。

所述能源草为杂交狼尾草、细茎杂交狼尾草、紫象草、矮象草、红象草、象草、牧草蔗、巨菌草、皇竹草、台湾甜草、拟高粱、甜高粱、芦竹、芦苇、类芦、斑茅、彼特草、苏丹草、美洲狼尾草、王草、五节芒、芒萁、香茅、互花米草, 大米草中的一种或几种。

所述高蛋白有机物为玉米粉、荞麦粉、豆粕、高粱粉、蛋白粉、菜籽饼中的一种或几种。

所述营养强化剂为骨粉、鱼粉、益生菌、麸糠中的一种或几种。

本发明与现有技术相比有以下优势：

本发明针对能源草含碳量较高而酒糟含氮量高的特点，将其进行原料互补，有效地自动调节了发酵体系中的碳氮比，无需额外添加氮肥也可实现高效产气效果，使发酵体系处于适宜的发酵条件下产气，大大节约了成本，具有明显的经济效益。本发明还创造性地开发了沼渣与能源草共同制备禽畜饲料的方法，大大提高了经济效益。

具体实施方式

为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

(1)将生长期8个月的巨菌草齐根处收割，粉碎至8厘米得能源草粗粉；

(2) 酒糟去除沙石颗粒，曝气24个小时；

(3) 将步骤（1）所得巨菌草粗粉与步骤（2）所得曝气后的酒糟按干基重量比1:1的比例混合均匀，添加含微生物数量36%乳酸菌和10%厌氧纤维素菌的发酵剂，密闭发酵25天，得到初发酵草糟混合物；

(4) 将步骤（3）所得初发酵草糟混合物加入厌氧发酵罐，以沼渣为接种物，进行厌氧发酵，可以得到沼气、沼液沼渣混合物；发酵体系总固体含量15wt%，发酵温度37℃，原料在发酵罐内的滞留时间为35天；

(5) 将步骤（4）厌氧发酵产生的沼气经过提纯，除去二氧化碳、硫化氢、水蒸气、含氮气体，将甲烷浓度提高到96%，得到生物天然气；

(6) 将步骤（4）所得沼液沼渣混合物进行固液分离，得到沼液和沼渣；

(7) 步骤（6）所得沼液回流至沼气发酵罐；

(8) 将步骤（6）所得沼渣曝气至无异味，干燥至水分含量12%，粉碎至0.4厘米得到沼渣粉；

(9) 采收生长期1个月的巨菌草，干燥至水分含量12%，粉碎至0.4厘米，添加乳酸菌发酵剂，密闭发酵40天，得到能源草初级发酵饲料；

（10）将步骤（9）所得巨菌草初级发酵饲料190份、步骤（8）所得沼渣粉230份与玉米粉40份、鱼粉50份、食盐5份混合均匀，包装，即得成品禽畜饲料。

实施例2

(1)将生长期3个月的苏丹草、5个月的五节芒齐根处收割，粉碎至10厘米得能源草粗粉；

(2) 酒糟去除沙石颗粒，曝气20个小时；

(3) 将步骤（1）所得能源草粗粉与步骤（2）所得曝气后的酒糟按干基重量比1:5的比例混合均匀，添加微生物数量60%乳酸菌和12%厌氧纤维素菌的发酵剂，密闭发酵40天，得到初发酵草糟混合物；

(4) 将步骤（3）所得初发酵草糟混合物加入厌氧发酵罐，以沼液为接种物，进行厌氧发酵，可以得到沼气、沼液沼渣混合物；发酵体系总固体含量6wt%，发酵温度37℃，原料在发酵罐内的滞留时间为40天；

(5) 将步骤（4）厌氧发酵产生的沼气经过提纯，除去二氧化碳、硫化氢、水蒸气、含氮气体，将甲烷浓度提高到98%，得到生物天然气；

(6) 将步骤（4）所得沼液沼渣混合物进行固液分离，得到沼液和沼渣；

(7) 步骤（6）所得沼液用于能源草种植；

(8) 将步骤（6）所得沼渣曝气至无异味，干燥至水分含量9%，粉碎至0.3厘米得到沼渣粉；

(9) 采收生长期3个月的甜高粱和2个月芦苇，鲜重1:2混合，干燥至水分含量10%，粉碎至0.5厘米，添加乳酸菌发酵剂，密闭发酵45天，得到能源草初级发酵饲料；

(10)将步骤（9）所得能源草初级发酵饲料30份、步骤（8）所得沼渣粉180份与荞麦粉40份、豆粕70份、麸糠10份、食盐1-8份混合均匀，包装，即得成品禽畜饲料。

实施例3

(1)将生长期8个月的芦竹和6个月的大米草齐根处收割，粉碎至3厘米得能源草粗粉；

(2) 酒糟去除沙石颗粒，曝气10个小时；

(3) 将步骤（1）所得能源草粗粉与步骤（2）所得曝气后的酒糟按干基重量比3:1的比例混合均匀，添加含微生物数量45%乳酸菌和24%厌氧纤维素菌的发酵剂，密闭发酵28天，得到初发酵草糟混合物；

(4) 将步骤（3）所得初发酵草糟混合物加入厌氧发酵罐，以沼渣为接种物，进行厌氧发酵，可以得到沼气、沼液沼渣混合物；发酵体系总固体含量10wt%，发酵温度57℃，原料在发酵罐内的滞留时间为13天；

(5) 将步骤（4）厌氧发酵产生的沼气经过提纯，除去二氧化碳、硫化氢、水蒸气、含氮气体，将甲烷浓度提高到97%，得到生物天然气；

(6) 将步骤（4）所得沼液沼渣混合物进行固液分离，得到沼液和沼渣；

(7) 步骤（6）所得沼液回流至沼气发酵罐或用于能源草种植；

(8) 将步骤（6）所得沼渣曝气至无异味，干燥至水分含量12%，粉碎至0.5厘米得到沼渣粉；

(9) 采收生长期1个月的芦竹和2个月的大米草，干燥至水分含量12%，粉碎至0.5厘米，添加乳酸菌发酵剂，密闭发酵28天，得到能源草初级发酵饲料；

（10）将步骤（9）所得能源草初级发酵饲料250份、步骤（8）所得沼渣粉20份与高粱粉45份、蛋白粉20份、菜籽饼100份、骨粉15份、食盐8份混合均匀，包装，即得成品禽畜饲料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种能源草和酒糟的综合利用方法，其特征在于：具体步骤如下：

(1)将生长期3~8个月的能源草齐根处收割，粉碎至10厘米以下得能源草粗粉；

(2)酒糟去除沙石颗粒，曝气10~24个小时；

(3)将步骤（1）所得能源草粗粉与步骤（2）所得曝气后的酒糟按干基重量比1:5~3:1的比例混合均匀，添加含微生物数量30~60%乳酸菌和10~24%厌氧纤维素菌的发酵剂，密闭发酵20天以上，得到初发酵草糟混合物；

(4)将步骤（3）所得初发酵草糟混合物加入厌氧发酵罐，以沼液或沼渣为接种物，进行厌氧发酵，可以得到沼气、沼液沼渣混合物；发酵体系总固体含量3wt~20wt%，发酵温度30~60℃，原料在发酵罐内的滞留时间为10~40天；

(5)将步骤（4）厌氧发酵产生的沼气经过提纯，除去二氧化碳、硫化氢、水蒸气、含氮气体，将甲烷浓度提高到96%以上，得到生物天然气；

(6)将步骤（4）所得沼液沼渣混合物进行固液分离，得到沼液和沼渣；

(7)步骤（6）所得沼液回流至沼气发酵罐或用于能源草种植；

(8)将步骤（6）所得沼渣曝气至无异味，干燥至水分含量3%~12%，粉碎至0.5厘米以下得到沼渣粉；

(9)采收生长期1~4个月的能源草，干燥至水分含量3%~12%，粉碎至0.5厘米以下，添加含乳酸菌发酵剂，密闭发酵25天以上，得到能源草初级发酵饲料；

(10)将步骤（9）所得能源草初级发酵饲料190-350份、步骤（8）所得沼渣粉180-230份与高蛋白有机物40-220份、营养强化剂0.5-20份、食盐1-8份混合均匀，包装，得到成品禽畜饲料。

2.根据权利要求书1所述的一种能源草和酒糟的综合利用方法，其特征在于：

所述能源草为杂交狼尾草、细茎杂交狼尾草、紫象草、矮象草、红象草、象草、牧草蔗、巨菌草、皇竹草、台湾甜草、拟高粱、甜高粱、芦竹、芦苇、类芦、斑茅、彼特草、苏丹草、美洲狼尾草、王草、五节芒、芒萁、香茅、互花米草, 大米草中的一种或几种。

3.根据权利要求书1所述的一种能源草和酒糟的综合利用方法，其特征在于：

所述高蛋白有机物为玉米粉、荞麦粉、豆粕、高粱粉、蛋白粉、菜籽饼中的一种或几种。

4.根据权利要求书1所述的一种能源草和酒糟的综合利用方法，其特征在于：

所述营养强化剂为骨粉、鱼粉、益生菌、麸糠中的一种或几种。