[发明专利]纤维废弃物发酵产氢气和/或甲烷的方法及其装置

权利要求书

1.一种纤维废弃物发酵产氢气的方法，其包括以下步骤：

(1)破碎纤维废弃物原料；

(2)混合所述破碎原料与营养盐溶液得到混合物；

(3)向所述混合物中接入嗜热菌种子液，在55-65℃、pH6.5-7.5的 条件下进行厌氧发酵产氢气；

其中，步骤(2)所述的破碎原料与营养盐溶液的混合比例为5-50g∶ 1L，该营养盐溶液每升包括(NH₄)₂SO₄，1.3g；KH₂PO₄，1.5g；K₂HPO₄·3H₂O， 3.8g；CaCl₂，0.013g；FeSO₄，1.1mg；酵母粉，5g；MgCl₂·6H₂O，1.41g； 半胱氨酸，0.5g；

步骤(3)所述的嗜热菌包括A菌或者A菌与B菌的混合，二者的混 合比例是5-10∶0-10，其中A菌为热纤梭菌，B菌为嗜热解糖梭菌、埃氏 热袍菌和嗜热丁酸梭菌中的一种或几种；所述的嗜热菌种子液的接种量为 2-20％；所述的厌氧发酵为分批发酵或动态固定化嗜热菌半连续发酵，时 间为2-6天。

2.一种纤维废弃物两级发酵联产氢气和甲烷的方法，其包括以下步 骤：

(1)破碎纤维废弃物原料；

(2)混合所述破碎原料与营养盐溶液得到混合物；

(3)向所述混合物中接入嗜热菌种子液，在55-65℃、pH6.5-7.5的 条件下进行厌氧发酵产氢气；

(4)向产氢发酵液中接入中温产甲烷污泥，在34-38℃、pH6.5-7.5 的条件下进行厌氧发酵产甲烷；

其中，步骤(2)所述的破碎原料与营养盐溶液的混合比例为5-50g∶ 1L，该营养盐溶液每升包括(NH₄)₂SO₄，1.3g；KH₂PO₄，1.5g；K₂HPO₄·3H₂O， 3.8g；CaCl₂，0.013g；FeSO₄，1.1mg；酵母粉，5g；MgCl₂·6H₂O，1.41g； 半胱氨酸，0.5g；

步骤(3)所述的嗜热菌包括A菌或者A菌与B菌的混合，二者的混 合比例是5-10∶0-10，其中A菌为热纤梭菌，B菌为嗜热解糖梭菌、埃氏 热袍菌和嗜热丁酸梭菌中的一种或几种；所述的嗜热菌种子液的接种量为 2-20％；所述的厌氧发酵为分批发酵或动态固定化嗜热菌半连续发酵，时 间为2-6天。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中步骤(4)所述的 中温产甲烷污泥的用量是反应器有效体积的20-30％；所述的厌氧发酵为 连续发酵，停留时间为5-48小时。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，其还包括 相应的产氢和/或产甲烷的残渣制备有机肥的步骤；其中所述的纤维废弃物 选自高粱秸秆、小麦秸秆、稻草、玉米秸秆以及其他植物秸秆中的一种或 几种。