CN113943757A - 组合预处理小麦秸秆生产沼气方法 - Google Patents
组合预处理小麦秸秆生产沼气方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113943757A CN113943757A CN202111387348.7A CN202111387348A CN113943757A CN 113943757 A CN113943757 A CN 113943757A CN 202111387348 A CN202111387348 A CN 202111387348A CN 113943757 A CN113943757 A CN 113943757A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steam explosion
- oil
- phosphoric acid
- wheat
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000010902 straw Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 241000209140 Triticum Species 0.000 title claims abstract description 63
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 title claims abstract description 63
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims abstract description 49
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 claims abstract description 18
- 240000001548 Camellia japonica Species 0.000 claims abstract description 17
- 235000018597 common camellia Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 101001035465 Arabidopsis thaliana Endoglucanase 3 Proteins 0.000 claims description 7
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 claims description 7
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 7
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 241000526900 Camellia oleifera Species 0.000 claims description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 239000010907 stover Substances 0.000 claims 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 125000000218 acetic acid group Chemical group C(C)(=O)* 0.000 abstract description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 abstract description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 3
- 239000001397 quillaja saponaria molina bark Substances 0.000 abstract 2
- 229930182490 saponin Natural products 0.000 abstract 2
- 150000007949 saponins Chemical class 0.000 abstract 2
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 abstract 1
- 239000010495 camellia oil Substances 0.000 abstract 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 12
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 10
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229940079919 digestives enzyme preparation Drugs 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P5/00—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
- C12P5/02—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons acyclic
- C12P5/023—Methane
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/14—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P2201/00—Pretreatment of cellulosic or lignocellulosic material for subsequent enzymatic treatment or hydrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P2203/00—Fermentation products obtained from optionally pretreated or hydrolyzed cellulosic or lignocellulosic material as the carbon source
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明提供一种组合预处理小麦秸秆生产沼气方法，所述方法包括：采用硫酸喷淋、磷酸预浸、油茶壳乙酰基辅助催化及温和蒸汽爆破组合预处理，再进行酶解糖化和发酵生产沼气。本发明采用磷酸预浸处理可以降低后续蒸汽爆破预处理的强度，同时磷酸也可以作为沼气生产的磷源。油茶壳和油茶饼粕中含有丰富的蛋白质、乙酰基和一定量的天然表面活性剂皂素，在蒸汽爆破中乙酰基脱落转化为乙酸可催化预处理过程；油茶皂素在预处理、酶解糖化和发酵过程中发挥助剂作用，提高反应效率，降低转化成本。
Description
技术领域
本发明涉及生物质技术，具体涉及一种组合预处理小麦秸秆生产沼气方法。
背景技术
沼气是一种绿色节能环保的新型燃料，在资源循环利用、节能减排、防止全球变暖、保护大气环境和生态环境等方面具有重要作用。生物质的大部分有机物可被转化为甲烷气体，发酵残余的残渣大大减少，发酵残渣还可以作为优良的液体肥料或进行堆肥化加以利用。小麦秸秆中含有丰富的纤维素和半纤维素，是转化沼气的理想原料。小麦秸秆中纤维素、半纤维素和木质素三大组分组成的结构比较致密，需要进行预处理提高微生物的分解转化效率。
生物质预处理有多种方法，大致可分为物理法、化学法和生物法等。物理方法预处理已研究的有机械粉碎、微波照射、冷冻粉碎和辐射处理等。
发明内容
本发明提供一种组合预处理小麦秸秆生产沼气方法，发挥过程耦合的协同作用，最大程度提高生物质资源利用率，降低化学品和酶制剂消耗，降低蒸汽消耗，提高反应效率，缩短酶解时间，降低转化成本，提高沼气甲烷产量。
一种组合预处理小麦秸秆生产沼气方法，包括：
1)将小麦秸秆用硫酸喷淋；
2)将经硫酸喷淋后的小麦秸秆用磷酸溶液浸泡；
3)将经磷酸溶液浸泡后的小麦秸秆与油茶壳、油茶饼混匀后进行蒸汽爆破处理，蒸汽爆破压力为0.5-0.7MPa；达到维持压力的时间后立即降低至常压；
4)将经蒸汽爆破处理后的物料用纤维素酶进行酶解；
5)将经酶解后的物料进行厌氧发酵，制备沼气。
优选地，小麦秸秆事先经粉碎处理，更优选粉碎至长度小于等于30mm。
通常，小麦秸秆水份≤12％。通常将小麦秸秆清理去杂，除去不含铁器等杂质。
优选地，油茶壳、油茶饼粕事先经粉碎处理，更优选粉碎至40目。
通常，油茶壳、油茶饼粕水份≤12％。
优选地，步骤1)中，小麦秸秆与硫酸的重量比为(990-1010):(0.4-0.6)；例如1000:0.5。
所用硫酸溶液的质量浓度可为0.8-1.2％，例如1％。
通常，可在室温或常温条件下进行硫酸喷淋。
研究发现，硫酸喷淋可以促进小麦秸秆木质素、纤维素和半纤维素细胞壁结构软化。
优选地，步骤2)中，以原料小麦秸秆重量计，小麦秸秆与磷酸的重量比为(990-1010):(150-170)；例如1000:160。
所用磷酸溶液的质量浓度可为1.8-2.2％，例如2％。
优选地，步骤2)中，用磷酸溶液浸泡的温度为35-45℃，例如40℃；浸泡时间为20-40min，例如30min。
可选地，步骤步骤2)中浸泡后的磷酸溶液可循环使用。浸泡后的小麦秸秆用于后续蒸汽爆破处理。
磷酸预浸处理可以降低后续蒸汽爆破预处理的强度，同时磷酸也可以作为沼气生产的磷源。
在一些实施例中，步骤3)蒸汽爆破压力为0.5MPa、0.6MPa或0.7MPa。
优选地，步骤3)蒸汽爆破处理的时间为30-50min。
优选地，步骤3)中，以原料小麦秸秆重量计，小麦秸秆与油茶壳的重量比为(990-1010):(140-160)；例如1000:150。
优选地，步骤3)中，以原料小麦秸秆重量计，小麦秸秆与油茶饼的重量比为(990-1010):(18-22)；例如1000:20。
优选地，步骤4)中，以原料小麦秸秆重量计，纤维素酶添加量为纤维素酶4.5-5.5FPU/g玉米秸秆，例如纤维素酶5FPU/g玉米秸秆。
优选地，步骤4)中，酶解的温度为43-47℃，时间为12-18h；例如温度为45℃，时间为15h。
优选地，步骤5)中，制备沼气的具体过程：将酶解后物料调节pH值至6.5-7.5，接种活性污泥，厌氧发酵。通常，可用氨水调节pH，例如调节至pH值至7.0。
以原料玉米秸秆重量计，小麦秸秆与活性污泥的重量比为(990-1010):(290-310)；例如1000:300。
厌氧发酵温度为36-39℃，例如37.5℃。厌氧发酵时间通常为6-8d，例如7d。
优选地，组合预处理小麦秸秆生产沼气方法，包括：
1)硫酸喷淋：向1000g小麦秸秆中喷雾添加50g质量浓度1％硫酸溶液，室温搅拌30min；
2)磷酸预浸：将硫酸喷淋的小麦秸秆加入到8000g质量浓度2％磷酸溶液中40℃预浸15min，过滤，固体进行蒸汽爆破，滤液循环预浸；
3)温和蒸汽爆破预处理：将步骤2)磷酸预浸小麦秸秆与150g油茶壳和20g油茶饼充分混匀后，投入蒸汽爆破罐，蒸汽爆破压力为0.5-0.7MPa，维压时间为30～50min后突然减压至大气压；
3)酶解糖化：向蒸汽爆破物料中加入纤维素酶5FPU/g-小麦秸秆，45℃酶解15小时；
4)厌氧发酵：将步骤3)所得糖化液用氨水调节pH值至7.0，接种活性污泥300g，37.5℃厌氧发酵7天。
本发明提供的组合预处理小麦秸秆生产沼气方法的优点是：(1)充分利用农林废弃物小麦秸秆和油茶壳等转化绿色能源沼气，有效缓解能源和环境问题；(2)首次提出组合预处理工艺，通过硫酸喷淋、磷酸预浸、油茶壳乙酰基辅助催化及温和蒸汽爆破预处理，大幅度提高生物质资源利用率，降低化学品消耗。(3)组合预处理降低了蒸汽爆破强度，降低了预处理成本，减少了有害物质的产生。(4)组合预处理缩短酶解糖化时间，降低了纤维素酶使用量。(5)通过小麦秸秆组合预处理与转化过程耦合，提高了沼气产率，降低了转化成本。
附图说明
图1为本发明实施例组合预处理小麦秸秆生产沼气方法工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
以下实施例组合预处理小麦秸秆生产沼气方法工艺流程可参见图1。
实施例1
将小麦秸秆经粉碎过筛(长度小于30mm)，油茶壳和油茶饼粕粉碎过40目筛。称取1000g小麦秸秆，喷雾添加50g硫酸溶液(硫酸质量浓度1％)，室温搅拌30min。将硫酸喷淋的小麦秸秆加入到8000g磷酸溶液(磷酸质量浓度2％)中40℃预浸15min，过滤，固体进行蒸汽爆破，滤液循环预浸。上述酸浸小麦秸秆与150g油茶壳和20g油茶饼粕充分混匀后，投入蒸汽爆破罐，蒸汽爆破压力为0.6MPa，维压时间为40min后突然减压至大气压。蒸汽爆破物料全部转移到糖化发酵罐，向蒸汽爆破物料中加入纤维素酶5FPU/g-小麦秸秆，45℃酶解15小时。上述糖化液用氨水调节pH值至7.0，接种活性污泥300g，37.5℃厌氧发酵7天，测得沼气甲烷产量为409L。
实施例2
将小麦秸秆经粉碎过筛(长度小于30mm)，油茶壳和油茶饼粕粉碎过40目筛。称取1000g小麦秸秆，喷雾添加50g硫酸溶液(硫酸质量浓度1％)，室温搅拌30min。将硫酸喷淋的小麦秸秆加入到8000g磷酸溶液(磷酸质量浓度2％)中40℃预浸15min，过滤，固体进行蒸汽爆破，滤液循环预浸。上述酸浸小麦秸秆与150g油茶壳和20g油茶饼粕充分混匀后，投入蒸汽爆破罐，蒸汽爆破压力为0.5MPa，维压时间为30min后突然减压至大气压。蒸汽爆破物料全部转移到糖化发酵罐，向蒸汽爆破物料中加入纤维素酶5FPU/g-小麦秸秆，45℃酶解15小时。上述糖化液用氨水调节pH值至7.0，接种活性污泥300g，37.5℃厌氧发酵7天，测得沼气甲烷产量为372L。
实施例3
将小麦秸秆经粉碎过筛(长度小于30mm)，油茶壳和油茶饼粕粉碎过40目筛。称取1000g小麦秸秆，喷雾添加50g硫酸溶液(硫酸质量浓度1％)，室温搅拌30min。将硫酸喷淋的小麦秸秆加入到8000g磷酸溶液(磷酸质量浓度2％)中40℃预浸15min，过滤，固体进行蒸汽爆破，滤液循环预浸。上述酸浸小麦秸秆与150g油茶壳和20g油茶饼粕充分混匀后，投入蒸汽爆破罐，蒸汽爆破压力为0.7MPa，维压时间为50min后突然减压至大气压。蒸汽爆破物料全部转移到糖化发酵罐，向蒸汽爆破物料中加入纤维素酶5FPU/g-小麦秸秆，45℃酶解15小时。上述糖化液用氨水调节pH值至7.0，接种活性污泥300g，37.5℃厌氧发酵7天，测得沼气甲烷产量为405L。
对比例1
将小麦秸秆经粉碎过筛(长度小于30mm)，油茶壳和油茶饼粕粉碎过40目筛。称取1000g小麦秸秆、150g油茶壳和20g油茶饼粕充分混匀后，投入蒸汽爆破罐，蒸汽爆破压力为0.6MPa，维压时间为40min后突然减压至大气压。蒸汽爆破物料全部转移到糖化发酵罐，向蒸汽爆破物料中加入纤维素酶5FPU/g-小麦秸秆，45℃酶解15小时。上述糖化液用氨水调节pH值至7.0，接种活性污泥300g，37.5℃厌氧发酵7天，测得沼气甲烷产量为275L。
对比例2
将小麦秸秆经粉碎过筛(长度小于30mm)，油茶壳和油茶饼粕粉碎过40目筛。称取1000g小麦秸秆，投入蒸汽爆破罐，蒸汽爆破压力为0.6MPa，维压时间为40min后突然减压至大气压。蒸汽爆破物料全部转移到糖化发酵罐，向蒸汽爆破物料中加入纤维素酶5FPU/g-小麦秸秆，45℃酶解15小时。述糖化液用氨水调节pH值至7.0，接种活性污泥300g，37.5℃厌氧发酵7天，测得沼气甲烷产量为78L。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种组合预处理小麦秸秆生产沼气方法，其特征在于，包括：
1)将小麦秸秆用硫酸喷淋；
2)将经硫酸喷淋后的小麦秸秆用磷酸溶液浸泡；
3)将经磷酸溶液浸泡后的小麦秸秆与油茶壳、油茶饼混匀后进行蒸汽爆破处理，蒸汽爆破压力为0.5-0.7MPa；达到维持压力的时间后立即降低至常压；
4)将经蒸汽爆破处理后的物料用纤维素酶进行酶解；
5)将经酶解后的物料进行厌氧发酵，制备沼气。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，小麦秸秆与硫酸的重量比为(990-1010):(0.4-0.6)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤1)中，步骤2)中，以原料小麦秸秆重量计，小麦秸秆与磷酸的重量比为(990-1010):(150-170)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤3)蒸汽爆破处理的时间为30-50min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤3)中，以原料小麦秸秆重量计，小麦秸秆与油茶壳的重量比为(990-1010):(140-160)；
步骤3)中，以原料小麦秸秆重量计，小麦秸秆与油茶饼的重量比为(990-1010):(18-22)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤4)中，以原料小麦秸秆重量计，纤维素酶添加量为纤维素酶4.5-5.5FPU/g玉米秸秆。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤5)中，制备沼气的具体过程：将酶解后物料调节pH值至6.5-7.5，接种活性污泥，厌氧发酵。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤5)中以原料玉米秸秆重量计，小麦秸秆与活性污泥的重量比为(990-1010):(290-310)。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤5)厌氧发酵温度为36-39℃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：
1)硫酸喷淋：向1000g小麦秸秆中喷雾添加50g质量浓度1％硫酸溶液，室温搅拌30min；
2)磷酸预浸：将硫酸喷淋的小麦秸秆加入到8000g质量浓度2％磷酸溶液中40℃预浸15min，过滤，固体进行蒸汽爆破，滤液循环预浸；
3)温和蒸汽爆破预处理：将步骤2)磷酸预浸小麦秸秆与150g油茶壳和20g油茶饼充分混匀后，投入蒸汽爆破罐，蒸汽爆破压力为0.5-0.7MPa，维压时间为30～50min后突然减压至大气压；
3)酶解糖化：向蒸汽爆破物料中加入纤维素酶5FPU/g-小麦秸秆，45℃酶解15小时；
4)厌氧发酵：将步骤3)所得糖化液用氨水调节pH值至7.0，接种活性污泥300g，37.5℃厌氧发酵7天。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111387348.7A CN113943757B (zh) | 2021-11-22 | 2021-11-22 | 组合预处理小麦秸秆生产沼气方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111387348.7A CN113943757B (zh) | 2021-11-22 | 2021-11-22 | 组合预处理小麦秸秆生产沼气方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113943757A true CN113943757A (zh) | 2022-01-18 |
| CN113943757B CN113943757B (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=79338393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111387348.7A Active CN113943757B (zh) | 2021-11-22 | 2021-11-22 | 组合预处理小麦秸秆生产沼气方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113943757B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111172228A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-05-19 | 广西壮族自治区林业科学研究院 | 一种利用油茶果壳生产沼气的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103509827A (zh) * | 2012-06-25 | 2014-01-15 | 国网新源控股有限公司北京非粮醇电联产技术研发中心 | 一种利用玉米秸秆生产乙醇、沼气联产发电的方法 |
| CN104017621A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-09-03 | 南昌大学 | 一种利用猪粪与油茶壳共消化产沼气的方法 |
| CN104673842A (zh) * | 2009-08-24 | 2015-06-03 | 阿文戈亚生物能源新技术公司 | 由纤维素生物质生产乙醇和副产物的方法 |
| US20160265009A1 (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-15 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture | Methods and yeast strains for conversion of lignocellulosic biomass to lipids and carotenoids |
| CN112111540A (zh) * | 2019-06-20 | 2020-12-22 | 南京理工大学 | 木质纤维素原料密化过程中加入酸性试剂进行预处理及生物转化的方法 |
-
2021
- 2021-11-22 CN CN202111387348.7A patent/CN113943757B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104673842A (zh) * | 2009-08-24 | 2015-06-03 | 阿文戈亚生物能源新技术公司 | 由纤维素生物质生产乙醇和副产物的方法 |
| CN103509827A (zh) * | 2012-06-25 | 2014-01-15 | 国网新源控股有限公司北京非粮醇电联产技术研发中心 | 一种利用玉米秸秆生产乙醇、沼气联产发电的方法 |
| CN104017621A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-09-03 | 南昌大学 | 一种利用猪粪与油茶壳共消化产沼气的方法 |
| US20160265009A1 (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-15 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture | Methods and yeast strains for conversion of lignocellulosic biomass to lipids and carotenoids |
| CN112111540A (zh) * | 2019-06-20 | 2020-12-22 | 南京理工大学 | 木质纤维素原料密化过程中加入酸性试剂进行预处理及生物转化的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| BAUER A等: "Analysis of methane potentials of steam-exploded wheat straw and estimation of energy yields of combined ethanol and methane production", JOURNAL OF BIOTECHNOLOGY, vol. 142, no. 1, pages 50 - 55, XP026139436, DOI: 10.1016/j.jbiotec.2009.01.017 * |
| 魏世清等: "玉米秸秆干发酵产沼气试验研究", 广西林业科学, vol. 40, no. 3, pages 173 - 176 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111172228A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-05-19 | 广西壮族自治区林业科学研究院 | 一种利用油茶果壳生产沼气的方法 |
| CN111172228B (zh) * | 2020-02-28 | 2022-05-10 | 广西壮族自治区林业科学研究院 | 一种利用油茶果壳生产沼气的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113943757B (zh) | 2023-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101514349B (zh) | 一种由竹材纤维制备燃料乙醇的方法 | |
| CN104774876B (zh) | 一种木质纤维素生物质综合利用的方法 | |
| CN108048507B (zh) | 一种利用农作物秸秆产业化生产乙醇的方法 | |
| CN101186943A (zh) | 利用作物秸秆生产乙醇的方法 | |
| CN104774877A (zh) | 一种木质纤维素生物质联产乙醇、丙酮和丁醇的方法 | |
| WO2011099558A1 (ja) | 糖の製造方法、エタノールの製造方法、及び乳酸の製造方法 | |
| Yuan et al. | Potential for reduced water consumption in biorefining of lignocellulosic biomass to bioethanol and biogas | |
| CN101701225A (zh) | 一种以海藻加工废弃物为原料的生物乙醇的制备方法 | |
| CN112159824A (zh) | 一种禽畜粪污的全资源再生利用方法 | |
| CN106834360B (zh) | 一种木质纤维素原料的预处理方法与装置 | |
| CN101475964B (zh) | 木质纤维原料厌氧发酵新工艺 | |
| CN113943757B (zh) | 组合预处理小麦秸秆生产沼气方法 | |
| CN104561127A (zh) | 一种农业秸秆的综合利用方法 | |
| CN100999740A (zh) | 草本植物纤维转化为燃料酒精的方法 | |
| CN112608950A (zh) | 一种纤维素乙醇的制备方法 | |
| Wang et al. | KOH/urea pretreatment of bagasse for ethanol production without black liquor or wastewater generation | |
| CN116254171A (zh) | 一种纤维素类生物质低碳高效循环能源化利用系统 | |
| CN109402196A (zh) | 一种利用生物质生产生物液体燃料的方法 | |
| WO2008074197A1 (fr) | Procédé de transformation de fibre végétale herbacée en alcool combustible | |
| CN104531806A (zh) | 一种生产可发酵性糖的方法 | |
| Kumar et al. | Efficient utilization and bioprocessing of agro-industrial waste | |
| Dubrovskis et al. | Use of enzyme alpha amylase to increase biogas yield from lucerne pellets and birch leaves pellets | |
| CN106591381B (zh) | 一种利用海带渣连续预处理制备生物乙醇的方法 | |
| CN109097416B (zh) | 木质纤维素一锅法生物转化方法 | |
| CN111172198A (zh) | 一种木质纤维素生物质的沼液预处理及其产沼气的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |