[发明专利]一种低温沼气固体复合促进剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业微生物应用技术领域，具体说，涉及一种用于提高以牛羊粪及秸秆为原料在低温条件下产沼气水平的固体复合菌剂及其制备方法的技术领域。

背景技术

沼气属于地面生物质可再生能源，一般含甲烷（CH₄）60%-70%，二氧化碳(CO₂)25%-40%，H₂S、N₂、CO、H₂等约占5%，主要是通过细菌发酵使植物秸秆和牲畜粪便的有机物还原成气体；沼气热效率比较稳定，使用方便，其技术经济性仅次于液化石油气；沼气的制备主要是通过细菌发酵使植物秸秆和牲畜粪便的有机物还原成气体的厌氧发酵过程。

但由于目前我国大面积推广的户用沼气池几乎全部采用的是常温发酵模式，沼气池的产气情况受温度变化的影响很大，而北方地区冬季普遍寒冷漫长，沼气的生产存在产气率低、使用率低、原料分解率低、沼气使用综合效益差等问题，甚至在冬季会出现冻裂沼气池。有些地区冬季基本不产气，沼气池利用率50%，原料分解不到30%，沼气使用每年只有3个月。这种状况在一定程度上限制了北方地区沼气的发展。使北方沼气的普及和应用落后于南方地区，为此，在北方寒冷地区如何合理开发利用沼气是一个亟待解决的问题。

目前国内的户用沼气池一般是采取一些可提高沼气池冬季产气率和发挥综合效益的越冬保温增温措施，主要包括：一是日光温室、养猪暖舍、厕所、沼气池“四位一体”模式；二是北方一般采用挖防寒沟，沟内填发酵物的方式对农村户用沼气池进行保温；三是调节发酵原料配比，改善微生物的食料结构；四是在使用管理方面做到勤出料、勤进料，每次进出料量要少，进料要适当添加一些热性原料，如经过沤制的作物秸秆、牛粪、马粪等，以提高发酵物浓度，采取以料补温的方法对沼气池料液升温；以上这些措施虽有一些效果，但仍难以满足需要，难以实现户用沼气池冬季正常产气。

今后通过为沼气池提供水解微生物的优势菌群，强化不产甲烷菌的代谢功能，是提高有机物分解利用率和沼气产量的一项重要措施。

现有技术表明，添加沼气发酵促进剂在沼气发酵中主要可以改善微生物营养状况、加速新陈代谢、改变沼气微生物占优势的种类，使产甲烷丝状菌属（Methanothrix）过渡为活性更强的产甲烷八叠球菌属（Methanosarcina）；中国专利文件CNl888073(200510077792.3)公开了一种复合菌剂预处理秸秆的沼气发酵方法，复合菌剂为高温单胞菌、枯草芽孢杆菌、木霉菌和地衣芽孢杆菌，向润湿后的秸秆加入复合菌剂和作为秸秆堆沤的氮源碳酸氢铵并补加水，用塑料布覆盖堆沤，然后将堆沤好的秸秆入沼气池，同时加入碳酸氢氨和产甲烷接种物，密闭2—7天，即产沼气；预处理后的秸秆发酵速度和产气速度快，使初始产气时间缩短，产气率提高30％左右，能使所有玉米秸杆、稻草、麦杆等农作物秸秆作为沼气发酵的原料，适用范围广泛。该方法的局限性在于，一是侧重于分解秸秆不能解决用户沼气池冬季产沼气问题；二是该复合菌剂只能在预处理秸秆时使用，不能直接投入沼气池内促沼气生成，使用方法麻烦，限制了其推广。

经国内专利检索，尚未见有适用沼气低温发酵微生物菌剂及推广应用的相关产品的报道。

发明内容

针对现有技术中侧重于分解秸秆不能解决用户沼气池冬季产沼气问题，在冬季复合菌剂只能在预处理秸秆时使用，不能直接投入沼气池内促沼气生成的现有技术现状；本发明目的在于提供一种用于低温沼气生产中适用的高效固体复合微生物菌剂及其制备方法，解决了沼气池冬季产沼气问题，并且能够在冬季里直接投入沼气池内促沼气生成。

本发明的主要技术方案： 选用短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus) CICC10440、乳酸链球菌（Streptococcus lactis）CICC 20711、假单胞菌（Pseudomonas sp.）CGMCC No.4764和成团泛菌（Pantoea agglomerans）CGMCC No.4765,分别通过纯化复壮，并获得新鲜的纯培养发酵液，按质量比1:1:1:1比例混匀，将混合液再与等质量的豆粕和麸皮混合拌匀, 豆粕和麸皮按重量比1：1混合,将上述混合物摊放于阴凉干燥环境中阴干，然后添加6%-36%的三氯化铁和1.2%-7.2%的氯化镍充分拌匀，制备获得低温沼气固体复合促进剂。

将上述混合物摊放于阴凉干燥环境中阴干，制成固体复合菌剂，称重后常温保存。