CN107709570A - 纤维素水解产物用于生物气体生产的应用 - Google Patents

纤维素水解产物用于生物气体生产的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种纤维素水解方法，包括将包括造纸污泥作为碳源的发酵培养基与从纤维素酶细菌现场得到的纤维素酶接触，直到所述发酵培养基中的纤维素分子的平均葡萄糖单体数量减少到5至500之间的范围。本发明还提出了一种从造纸污泥回收生物气体的高产量且低成本的方法。

Description

纤维素水解产物用于生物气体生产的应用
技术领域
本发明涉及一种用于纤维素水解和从水解的纤维素生产生物气体的方法。
背景技术
优化生物气体生产工艺的经济性是重要的，所述生物气体生产工艺回收含纤维素的入口材料(诸如造纸污泥)或至少部分水解的含纤维素的过程中间流体。这些工艺通常由于流中的高含水量而处理大的体积。因此，由于含纤维素污泥中的从体积上而言高的含水量，所以在大规模设施中受限的废物处理能力对应于高的设备(setup)成本。
纤维素是难以被生物气体反应器的菌群中常见的微生物消化的基质。按现状纤维素的低消化能力使其成为不良的能源和碳源，从而导致生物气体生产方面的低产量。
被处理的材料混合物的细菌含量(例如在无盖容器中曝气期间)难以控制对抗疾病和气味的传播，所述疾病和气味的传播是通过允许引起疾病和气味的不想要的微生物的生长。因此，只要好氧废物处理方法被用于造纸污泥处理，那么微生物入侵就是个现实的问题。因此，应寻求合适的方法来处理这种具有降低的含水量的微生物流体。
所以在这种含水的含纤维素混合物中，高含水量也需要大的反应器体积以及还需要低的反应速率(由于反应物质浓度低)。还有另一缺点需要改进，即含未处理的纤维素的废物流仅允许低的生物气体释放速率，主要是因为与低流动性有关的质量传递限制。利用使用造纸污泥相关入口流的当前生物气体生产工艺难以获得具有低工艺成本的高产量。
使用基于纤维素的材料作为生物气体原料的另一缺点是生物气体生产细菌群体对纤维素的消化能力低。专门用于甲烷生产的细菌按现状是差的纤维素消化者。
高含水量流的加热和冷却需要大量的能量。此外，为了获得适宜的流动性，流甚至被对应于环境不友好方法的大量淡水稀释，这也是非常重要的问题。待曝气的流的高含水量也增大了其曝气成本。
合成油生成技术——如CatLiq、热气化和热解——需要将流体材料泵入非常高的压力的容器。半干燥形式(干物质含量在10％以上)的造纸污泥会形成聚集体并且不表现得像是可泵送的流体。
造纸污泥不能直接作为土壤改良剂或肥料使用，因为氮、磷和钾水平不平衡，并且长纤维素链使得造纸污泥与土壤更难混合。
发明目的
本发明的首要目的是克服现有技术的上述缺点。
本发明的另一目的是提供一种从造纸污泥中获得待回收在生物气体生产工艺中的中间产物的方法。
本发明的再一目的是提供一种获得从造纸污泥生产生物气体的高产量且低成本的工艺的方法。
本发明的另一目的是提供一种从造纸污泥中获得待用于经由热解、热气化或catliqTM工艺的合成油生产的中间产物的方法。
本发明的另一目的是提供一种以加速方式从造纸污泥获得待用于制作堆肥(compost，混合肥料，培养料)的产物的方法。
发明内容
本发明提出了一种纤维素水解方法，包括将包括造纸污泥作为碳源的发酵培养基与从纤维素酶细菌现场得到的纤维素酶接触，直到所述发酵培养基中的纤维素分子的平均葡萄糖单体数量减少到5至500之间的范围。本发明还提出了一种从造纸污泥回收生物气体的高产量且低成本的方法。
具体实施方式
本发明提出了一种纤维素水解方法，包括以下步骤(Y)：
Y)将包括造纸污泥作为碳源的发酵培养基与从纤维素酶细菌现场得到的纤维素酶接触，直到发酵培养基中的纤维素分子的平均葡萄糖单体数量减少到5至500之间的范围。
优选地，在步骤(Y)之前，该方法包括以下步骤(X)：
X)细菌生产，包括按次序的以下步骤(a-d)：
a)将来自于深度冻存的细菌(纤维素水解细菌，优选纤维单胞菌属(cellulomonas)，更优选粪碱纤维单胞菌(cellulomonas fimi))培养到营养琼脂平板或卢里亚肉汤(Luria Broth)平板中，并且在30℃至40℃之间的范围内的温度对其进行第一持续时间的温育(incubate，孵育，培养)，第一持续时间在1天至3天之间的范围内，
b)用从所述板获取的三个以上菌落对液体形式的发酵起子培养物(fermentationstarter culture)进行接种，
c)在约30℃至约40℃之间的范围内的温度对发酵起子培养物进行持续时间的温育，持续时间在约1天至约4天之间的范围内，
d)通过混合发酵起子培养物来起动(start，启动，开始)对生产培养物进行36小时至72小时之间范围内的一时间段的温育，发酵起子培养物的量在相对于生产培养物总重量的1重量％至10重量％之间的范围内。
在优选的替代方案中，在步骤(d)，在与发酵起子培养物混合之前，生产培养物包括以下成分：
-甜菜糖蜜或甘蔗(cane，蔗)糖蜜，甜菜糖蜜或甘蔗糖蜜的量为相对于生产培养物的总体积的0.5重量％至4重量％，
-NPK肥料(7-7-7)，该NPK肥料的量为相对于生产培养物的总重量的0.5重量％至1.5重量％，
-玉米浆(corn steep liquor，玉米浸渍液)或酵母提取物或啤酒酵母废物，玉米浆的量为相对于生产培养物的总重量的0.15重量％至0.5重量％，酵母提取物的量为相对于生产培养物的总重量的0.05重量％至0.25重量％，啤酒酵母废物的量为相对于生产培养物的总重量的0.05重量％至0.25重量％，
并且在培养物，pH保持在约7.0的值，温度保持在30℃至40℃之间的范围内。
可能地，通过在生产培养物上应用对应于在29000m/s2至80000g m/s2——该数值 相当于约3000×g至8000×g，其中g代表重力加速度(其中g≈9.81m/s2 )——之间的范围内的加速度的离心，生物质在步骤(d)结束时作为流体产物被收获。
进一步地，这接着可能是在空气循环下、在40℃至50℃之间的范围内的温度干燥生物质，直至生物质中的固体物质(solid matter，固形物)比达到至少90重量％，以获得固体产物。
可能地，起子培养物包括卢里亚肉汤、营养肉汤；或更优选水性营养培养基(由发明人命名为“EpiMilk”)，水性营养培养基通过将相对于营养培养基总重量的0.5重量％至2重量％的奶粉、0.5重量％至2重量％的乳清粉、0.5重量％至1重量％的氯化钠以及0.05重量％至0.25重量％的玉米浆与水性流体进行混合而制成。相应地，本发明还提出了用于细菌生长的上述水性营养培养基。该培养基是在细菌培养物生长方面提供高效率的低成本混合物。进一步地，本发明还提出了所述营养培养基作为发酵起子培养基的应用。
根据上述方法进行示例性应用，并且呈现为“实施例A1”。
-
在方法的变型(其呈现为名为“实施例A2”的示例性应用)中，步骤(Y)包括发生在水性混合物中的水解步骤，水性混合物通过将固体含量在25重量％至40重量％之间范围内的造纸污泥与以下添加到造纸污泥的另外成分进行混合来制备，每吨造纸污泥被给予另外成分的量为：
-5kg至10kg的玉米浆，或12.5kg至25kg的甜菜糖蜜，或2.5kg至5kg的酵母提取物，或5kg至10kg的啤酒酵母废物，或它们的混合物；
-50g至250g的MgSO4；
-100g至200g的固体产物，或25升至50升的流体产物；
进一步地，其中，在维持所述水性混合物的含水量的同时，在30℃至40℃之间的温度下对水性混合物进行24小时至72小时之间的时间段的曝气，以获得产出物(A)。
方法的该变型的产出物(A)的一部分可以保留，以用于另外批次的水解，由此这部分中的微生物在这样的另外批次中生长而不需要额外的微生物供应。为此，步骤(Y)包括发生在水性混合物中的水解步骤，水性混合物通过将固体含量在25重量％至40重量％之间范围内的造纸污泥与以下添加到造纸污泥的另外成分进行混合来制备，每吨造纸污泥被给予另外成分的量为：
-300kg至350kg的产出物(A)，该产出物(A)包含纤维素水解微生物(纤维素分解细菌，优选纤维单胞菌)；
-6.5kg至13kg的玉米浆，或16.5kg至33kg的甜菜糖蜜，或3.75kg至6.5kg的酵母提取物，或6.5kg至13kg的啤酒酵母废物，或它们的混合物；
-65g至350g的MgSO4；
-6.5g至13g的固体产物，或1.65升至3.3升的流体产物；
进一步地，其中，在维持所述水性混合物的含水量的同时，在30℃至40℃之间的温度下对所述水性混合物进行24小时至72小时之间的时间段的曝气，以获得水解产物(B)用于生物气体生产。
-
在方法的替代变型(其呈现为名为“实施例A3”的示例性应用)中，步骤(Y)包括发生在水性混合物中的水解步骤，水性混合物通过将固体含量在30重量％至50重量％之间范围内的造纸污泥与以下添加到造纸污泥的另外成分进行混合来制备，每吨造纸污泥被给予另外成分的量为：
-20kg至40kg的玉米浆，或40kg至80kg的甜菜糖蜜，或10kg至20kg的酵母提取物，或20kg至40kg的啤酒酵母废物，或它们的混合物；
-100g至500g的MgSO4；
-200g至400g的固体产物，或50升至100升的流体产物；
-使得水性混合物的固体含量降低到8重量％至15重量％之间范围的量的水；
进一步地，其中，在维持所述水性混合物的含水量的同时，在30℃至40℃之间的温度下对水性混合物进行24小时至72小时之间的时间段的曝气，以获得产物(C)。然后使水性混合物进行固液分离，以得到具有低液体含量的含有水解的纤维素的混合物的级分(fraction，成分)以及得到包含纤维素酶和纤维素水解微生物的流体级分。换句话说，经由压滤机或滗析器对水性混合物进行固液分离，使纤维素水解酶和微生物留在液体级分中，形成液体产物。分离的固体由包含水解的纤维素的造纸污泥组成，造纸污泥可以用于生物气体生产(以及像是堆肥、合成油等的其他工艺)。
方法的该变型的产物(C)的一部分可以通过分离(通过使用分离器(例如压滤机或滗析器)来分离待用于另外批次的水解的包含纤维素水解微生物(细菌)的液体级分(产物C1))而得以保留，以用于另外批次的水解，由此这部分中的微生物在这样的另外批次中生长而不需要额外的微生物供应。(例如在如上所述的压滤机中)得到的固体部分包含水解的造纸污泥，该造纸污泥可以(作为产物C2)用于生物气体生产。在这种情况下，步骤(Y)包括发生在水性混合物中的水解步骤，水性混合物通过将固体含量在30重量％至50重量％之间范围内的造纸污泥与以下添加到造纸污泥的另外成分进行混合来制备，每吨造纸污泥被给予另外成分的量为：
-2000kg至3000kg的产物(C1)，该产物(C1)包含纤维素水解微生物；
-400kg至600kg的水；
-20kg至40kg的玉米浆，或40kg至80kg的甜菜糖蜜，或10kg至20kg的酵母提取物，或20kg至40kg的啤酒酵母废物，或它们的混合物；
-100g至500g的MgSO4；
-16g至32g的固体产物，或4升至8升的流体产物；
进一步地，其中，在维持所述水性混合物的含水量的同时，在30℃至40℃之间的温度下对所述水性混合物进行24小时至72小时之间的时间段的曝气，以获得水解产物(D)用于生物气体生产。
相应地，本发明还提出了水解产物(B或D)在生物气体生产中的应用(其呈现为名为“实施例B1”的示例性应用)。为此，提出了另外的步骤(Z)，该步骤包括将固体含量在30重量％至40重量％(即，通过添加或去除水来将产物B和/或D的固体含量设置为这样的值)之间范围内的水解产物(B和/或D)与以下添加到水解产物的另外成分进行混合，每千克水解产物中被给予另外成分的量为：
-0.5kg至1.5kg的固体含量为20重量％至30重量％的家禽粪肥，
-20kg至30kg的固体含量为7重量％至8重量％的生物气体反应器污泥，
进一步地，其中，在厌氧条件下、在35℃至40℃之间的温度下对这种混合物进行7天至12天之间的时间段的温育，并且优选间歇性地混合。
实施例
已经参考各种示例的实施方案描述了本发明。明显地，在阅读和理解该说明书时，其他人将会想到修改和变更。旨在包括所有这些修改和变更，只要它们落入所附权利要求或其等同物的范围内。
实施例A1
作为步骤(X)，在步骤(Y)之前通过以下按次序的步骤(对应于步骤(a)至(d))来进行细菌生产：
a)将来自于-80℃深度冻存的细菌培养到营养琼脂平板中，并且在35℃进行2天的第一持续时间的温育，
b)用从所述平板获取的三个菌落接种液体形式的发酵起子培养物，
c)在35℃对发酵起子培养物进行3天的持续时间的温育，
d)通过混合发酵起子培养物起动对生产培养物进行48小时时间段的温育，发酵起子培养物的量为相对于生产培养物总重量的5重量％。
在步骤(d)，在与发酵起子培养物混合之前，生产培养物包括以下成分：
-甜菜糖蜜，甜菜糖蜜的量为相对于生产培养物的总体积的2.5％(v/v)，
-NPK肥料(7-7-7)，该NPK肥料的量为相对于生产培养物的总重量的1重量％，
-玉米浆，玉米浆的量为相对于生产培养物的总重量的0.35重量％，
并且在培养物，pH保持在约7.0的值，温度保持在约35℃。通过在生产培养物上应用对应于约5000g(相当于约49050m/s2，其中重力加速度g相当于9.81m/s2)的加速度的离心，生物质在步骤(d)结束时作为流体产物被收获。接着在空气循环、约47℃下干燥生物质，直至生物质中的固体物质比达到90重量％，以获得固体产物。
使用水性营养培养基(由发明人命名为“EpiMilk”)作为起子培养物，水性营养培养基通过将相对于营养培养基总重量的1重量％的奶粉、1重量％的乳清粉、0.5重量％的氯化钠以及0.15重量％的玉米浆与水性流体进行混合而制成。
实施例A2
在该实施例中，步骤(Y)包括发生在水性混合物中的水解步骤，水性混合物通过将20kg固体含量为30重量％的造纸污泥与以下添加到造纸污泥的另外成分进行混合来制备：
-150g的玉米浆；
-3g的MgSO4；
-3g的固体产物；
并且在维持水性混合物的含水量的同时，在35℃的温度下对所述水性混合物进行48小时时间段的曝气，以获得含有纤维素水解微生物的产出物(A)(即，水解的纤维素物质)。
保留产出物(A)的一部分以用于另外批次的水解，由此该部分中的微生物在另外批次中生长而不需要供应额外的微生物。为此，步骤(Y)包括发生在水性混合物中的水解步骤，水性混合物通过将15kg的固体含量为35重量％的造纸污泥与以下添加到造纸污泥的另外成分进行混合来制备：
-5kg的产出物(A)，该产出物包含纤维素水解微生物；
-150g的玉米浆；
-3g的MgSO4；
-150g的固体产物；
进一步地，其中，在维持水性混合物的含水量的同时，在35℃的温度下对所述水性混合物进行48小时时间段的曝气，以获得水解产物(B)用于生物气体生产。
实施例A3
作为测试后一种方法的实施例，步骤(Y)包括发生在水性混合物中的水解步骤，水性混合物通过将10kg的固体含量为40％的造纸污泥与以下添加到造纸污泥的另外成分进行混合来制备，每吨造纸污泥被给予另外成分的量为：
-300g的玉米浆；
-3g的MgSO4；
-1升的流体产物(相当于约4克的干燥产物或固体产物)；
-30kg的水，以将水性混合物的固体含量降低到约10重量％；
进一步地，其中，在维持水性混合物的含水量的同时，在35℃的温度下对所述水性混合物进行48小时时间段的曝气，以获得含有纤维素水解微生物的产物(C)(即，水解的纤维素)。
方法的该变型的产物(C)的一部分被保留以用于另外批次的水解，由此这部分种的微生物在另外批次中生长而不需要供应额外的微生物。为此，步骤(Y)包括发生在水性混合物中的水解步骤，水性混合物通过将10kg的固体含量为40重量％的造纸污泥与以下添加到造纸污泥的另外成分进行混合来制备：
-25kg的产物(C)，该产物包含纤维素水解微生物；
-5kg的井水(在根据本发明的方法的所有情况下，用自来水或去矿物质水(demineralized water，软化水)替代被认为是合适的)；
-200g的玉米浆(在根据本发明的方法的所有情况下，用400g以上的甜菜糖蜜或100g以上的酵母提取物或100g以上的啤酒酵母废物或它们的混合物来替代被认为是合适的)；
-3g的MgSO4；
-160mg的固体产物(在根据本发明的方法的所有情况下，用约4升以上的流体产物来替代被认为是合适的)；
并且然后在维持该水性混合物的含水量的同时，在35℃的温度下对这种水性混合物进行48小时时间段的曝气，以获得水解产物(D)用于生物气体生产。
实施例B1
为了碳和氮的平衡，将3.75kg的富碳造纸污泥与3.75kg的富氮鸡粪肥混合，其中，富碳造纸污泥具有相对于造纸污泥的总重量的35重量％固体物质，富氮鸡粪肥具有相对于鸡粪肥的总重量的25重量％的固体含量。将这一混合物加入到92.5kg的具有相对于生物气体反应器污泥的总重量的7.5重量％固体含量的生物气体反应器污泥中，因此得到总重量为100g的混合物；且然后在39℃温度下在厌氧条件下温育10天的时间段，并且间歇性地每1小时进行1分钟时间段的混合。由3.75*35/100＝1.3125kg的基于纤维素的固体含量，整个实验得到880升生物气体产出物，这相当于每千克基于纤维素的固体含量生产约670升的生物气体。这展示了相对于对比实施例而言的很大的改进，特别是相对于使用人造尿素来替代产物B和/或D的对比实施例C2。
对比实施例C1
设计了对比实施例来评估造纸污泥在没有添加水解产物(B和/或D)的情况下转化成生物气体的能力。为此，将5kg具有相对于造纸污泥总重量的35重量％固体含量的富碳造纸污泥添加到95kg具有相对于生物气体反应器污泥总重量的7.5重量％固体含量的生物气体反应器污泥中，因此得到具有100g总重量的混合物；以及然后在39℃温度下在厌氧条件下温育20天的时间段，并且间歇性地每1小时混合1分钟。由5*35/100＝1.75kg的基于纤维素的固体含量，整个实验得到550升生物气体，这相当于每千克基于纤维素的固体含量仅生产约314升生物气体。因此在与实施例B1对比时，对比实施例C1中发生显著低和慢的向生物气体转化。
对比实施例C2
设计了另一对比实施例来评估造纸污泥通过添加人造碳和氮源(尿素)而不是添加水解产物(B和/或D)来转化成生物气体的能力。为此，将5kg具有相对于造纸污泥总重量的35重量％固体含量的富碳造纸污泥与37.5g尿素混合，以及然后加入到95kg具有相对于生物气体反应器污泥总重量的7.5重量％固体含量的生物气体反应器污泥中，因此得到具有约100g总重量的混合物；以及然后在39℃温度下在厌氧条件下温育10天的时间段，并且间歇性地每1小时混合1分钟。由5*35/100＝1.75kg的基于纤维素的固体含量，整个实验得到650升生物气体，这相当于每千克基于纤维素的固体含量生产约371升的生物气体。因此在与实施例B1对比时，对比实施例C2中仍然发生显著低的向生物气体转化。
本发明使得能够在含有高浓度纤维素的悬浮液中实现低粘度(与改进的可泵送性有关)，这对于减少不必要的耗水量、减少过程中的能量消耗而言是重要的；并且使得能够在工业环境中实现可泵送性(即，材料经由泵的容易输送)并且还能够在例如使用压滤机或压带机加压时实现基质的更好的包装。本发明的另外优点在于减低了体积要求并且最终增加了每单元有机质的生物气体产量。
发酵培养基中的纤维素分子的平均葡萄糖单体数量下降至5至500之间的范围内，接着可以测量培养基的粘度。在实验时，观察到培养基(具有10重量％的干物质含量)的动力粘度在整个水解过程中从约30000cP(厘泊，其中一泊相当于1kg·m-1·s-1)降低到3000至4000cP之间的大约范围内。甚至可以将在整个根据本发明的过程中培养基的动力粘度减小至过程起始时动力粘度的约百分之一。然而，一些其他因素诸如培养基中黏土等的存在能导致测量的粘度值的有效性的偏差。葡萄糖亚单元的平均数量(平均葡萄糖单体数量)也可以用各种分析方法诸如质谱法更实际地进行测量。
如用根据本发明的方法所实现的，降低含有纤维素的流体材料的粘度，从而使其可泵送能够使合成油生成技术如CatLiq、热气化以及热解更可行。如本发明的方法中那样通过厌氧消化室处理造纸污泥(作为含有纤维素的流体材料的示例)，造纸污泥被转化成支持土壤中微生物生长的营养均衡的堆肥。
因此，本发明实现了以下目的：
-克服现有技术的上述缺点，
-提供：
-一种从造纸污泥中获得待回收在生物气体生产工艺中的中间产物的方法，
-一种获得从造纸污泥中生产生物气体的高产量且低成本的工艺的方法，
-一种在纤维素水解和自其生物气体回收上具有降低的耗水量的环境友好的方法，
-由于含水量降低，有利于含纤维素污泥的曝气，
-由于因含水量降低导致含纤维素污泥的粘度增加，微生物侵入的风险降低，
-由于含纤维素污泥中含水量在体积上降低，在小规模设施中废物处理的设备成本降低和高能力，
-由于预消化的纤维素链以较短的纤维素链结束以及被生物气体生产微生物菌群的利用率较高，因此从纤维素材料生产生物气体的产量增加。

Claims (14)

1.一种纤维素水解方法，包括步骤(Y)，所述步骤包括：将包括造纸污泥作为碳源的发酵培养基与从纤维素酶细菌现场得到的纤维素酶接触，直到所述发酵培养基中的纤维素分子的平均葡萄糖单体数量减少到5至500之间的范围。
2.根据权利要求1所述的方法，包括在所述步骤(Y)之前的步骤(X)：
X)细菌生产，包括按次序的以下步骤：
a)将来自于深度冻存的纤维素水解细菌培养到营养琼脂平板或卢里亚肉汤平板中，并且在30℃至40℃之间的范围内的温度对其进行第一持续时间的温育，所述第一持续时间在1天至3天之间的范围内，
b)用从所述板获取的三个或更多个菌落对液体形式的发酵起子培养物进行接种，
c)在约30℃至约40℃之间的范围内的温度对所述发酵起子培养物进行持续时间的温育，所述持续时间在约1天至约4天之间的范围内，
d)通过混合发酵起子培养物来起动对生产培养物进行36小时至72小时之间范围内的时间段的温育，所述发酵起子培养物的量在相对于所述生产培养物总重量的1重量％至10重量％之间的范围内。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤(d)，在与所述发酵起子培养物混合之前，所述生产培养物包括以下成分：
-甜菜糖蜜或甘蔗糖蜜，所述甜菜糖蜜或甘蔗糖蜜的量为相对于所述生产培养物的总体积的0.5重量％至4重量％，
-NPK肥料(7-7-7)，所述NPK肥料的量为相对于所述生产培养物的总重量的0.5重量％至1.5重量％，
-玉米浆或酵母提取物或啤酒酵母废物，所述玉米浆的量为相对于所述生产培养物的总重量的0.15重量％至0.5重量％，所述酵母提取物的量为相对于所述生产培养物的总重量的0.05重量％至0.25重量％，所述啤酒酵母废物的量为相对于所述生产培养物的总重量的0.05重量％至0.25重量％，
并且在所述培养物，pH保持在约7.0的值，温度保持在30℃至40℃之间的范围内。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其中，通过在所述生产培养物上应用对应于在29000m/s2至80000g m/s2之间的范围内的加速度的离心，生物质在所述步骤(d)结束时作为流体产物被收获。
5.根据权利要求4所述的方法，接着是在空气循环下、在40℃至50℃之间的范围内的温度干燥所述生物质，直至所述生物质中的固体物质比达到至少90重量％，以获得固体产物。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中，所述起子培养物包括卢里亚肉汤、营养肉汤；或优选的水性营养培养基，所述水性营养培养基通过将相对于所述营养培养基总重量的0.5重量％至2重量％的奶粉、0.5重量％至2重量％的乳清粉、0.5重量％至1重量％的氯化钠以及0.05重量％至0.25重量％的玉米浆与水性流体进行混合而制成。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的方法，其中，所述步骤(Y)包括发生在水性混合物中的水解步骤，所述水性混合物通过将固体含量在25重量％至40重量％之间范围内的造纸污泥与以下添加到所述造纸污泥的另外成分进行混合来制备，每吨所述造纸污泥被给予所述另外成分的量为：
-5kg至10kg的玉米浆，或12.5kg至25kg的甜菜糖蜜，或2.5kg至5kg的酵母提取物，或5kg至10kg的啤酒酵母废物，或它们的混合物；
-50g至250g的MgSO4；
-100g至200g的所述固体产物，或25升至50升的所述流体产物；
进一步地，其中，在维持所述水性混合物的含水量的同时，在30℃至40℃之间的温度下对所述水性混合物进行24小时至72小时之间的时间段的曝气。
8.根据权利要求5或6中任一项所述的方法，其中所述步骤(Y)包括发生在水性混合物中的水解步骤，所述水性混合物通过将固体含量在25重量％至40重量％之间范围内的造纸污泥与以下添加到所述造纸污泥的另外成分进行混合来制备，每吨所述造纸污泥被给予所述另外成分的量为：
-300kg至350kg的根据权利要求7所述的方法的产物，所述产物包含纤维素水解微生物；
-6.5kg至13kg的玉米浆，或16.5kg至33kg的甜菜糖蜜，或3.75kg至6.5kg的酵母提取物，或6.5kg至13kg的啤酒酵母废物，或它们的混合物；
-65g至350g的MgSO4；
-6.5g至13g的所述固体产物，或1.65升至3.3升的所述流体产物；
进一步地，其中，在维持所述水性混合物的含水量的同时，在30℃至40℃之间的温度下对所述水性混合物进行24小时至72小时之间的时间段的曝气，以获得水解产物用于生物气体生产。
9.根据权利要求5或6中任一项所述的方法，其中所述步骤(Y)包括发生在水性混合物中的水解步骤，所述水性混合物通过将固体含量在30重量％至50重量％之间范围内的造纸污泥与以下添加到所述造纸污泥的另外成分进行混合来制备，每吨所述造纸污泥被给予所述另外成分的量为：
-20kg至40kg的玉米浆，或40kg至80kg的甜菜糖蜜，或10kg至20kg的酵母提取物，或20kg至40kg的啤酒酵母废物，或它们的混合物；
-100g至500g的MgSO4；
-200g至400g的所述固体产物，或50升至100升的所述流体产物；
-使得所述水性混合物的固体含量降低到8重量％至15重量％之间范围的量的水；
进一步地，其中，在维持所述水性混合物的含水量的同时，在30℃至40℃之间的温度下对所述水性混合物进行24小时至72小时之间的时间段的曝气，
然后使所述水性混合物进行固液分离，以得到具有低液体含量的包含水解的纤维素的混合物的级分以及得到包含纤维素酶和纤维素水解微生物的流体级分。
10.根据权利要求5或6中任一项所述的方法，其中所述步骤(Y)包括发生在水性混合物中的水解步骤，所述水性混合物通过将固体含量在30重量％至50重量％之间范围内的造纸污泥与以下添加到所述造纸污泥的另外成分进行混合来制备，每吨所述造纸污泥被给予所述另外成分的量为：
-2000kg至3000kg的根据权利要求9所述的方法的流体级分，所述流体级分包含纤维素水解微生物；
-400kg至600kg的水；
-20kg至40kg的玉米浆，或40kg至80kg的甜菜糖蜜，或10kg至20kg的酵母提取物，或20kg至40kg的啤酒酵母废物，或它们的混合物；
-100g至500g的MgSO4；
-16g至32g的所述固体产物，或4升至8升的所述流体产物；
进一步地，其中，在维持所述水性混合物的含水量的同时，在30℃至40℃之间的温度下对所述水性混合物进行24小时至72小时之间的时间段的曝气，以获得水解产物用于生物气体生产。
11.从根据权利要求8或10中任一项所述的方法得到的水解产物在生物气体生产中的应用。
12.根据权利要求8或10中任一项所述的方法，接着是步骤(Z)，所述步骤包括将固体含量在30重量％至40重量％之间范围内的所述水解产物与以下添加到所述水解产物的另外成分进行混合，每千克所述水解产物被给予所述另外成分的量为：
-0.5kg至1.5kg的固体含量为20重量％至30重量％的家禽粪肥，
-20kg至30kg的固体含量为7重量％至8重量％的生物气体反应器污泥，
进一步地，其中，在厌氧条件下、在35℃至40℃之间的温度下对该混合物进行7天至12天之间的时间段的温育，并且优选间歇性地混合。
13.一种用于细菌生长的水性营养培养基，通过将相对于所述营养培养基总重量的0.5重量％至2重量％的奶粉、0.5重量％至2重量％的乳清粉、0.5重量％至1重量％的氯化钠以及0.05重量％至0.25重量％的玉米浸渍汁与水性流体进行混合而制成。
14.根据权利要求13的所述营养培养基作为发酵起子培养基的应用。
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