[发明专利]一种沼气发酵用高效添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及沼气发酵技术领域，具体涉及一种沼气发酵用高效添加剂及其制备方法。

背景技术

沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵或甲烷发酵，是指有机物质(如人畜家禽粪便、秸杆、杂草等)在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过种类繁多、数量巨大且功能不同的各类微生物分解代谢，最终生成甲烷和二氧化碳等混合性气体(沼气)的复杂生物化学过程。

沼气池通常装入原料和菌种，在沼气池启动使用后，加强日常管理，控制好发酵过程条件，是提高产气率的重要技术措施，要使沼气池经久不衰地产气好、产气旺，必须按照沼气微生物的生长繁殖规律，来加强沼气池的科学管理。沼气发酵条件包括有：充足的沼气发酵原料、质优量多的沼气微生物、严格厌氧的生态环境、尽量高的发酵温度、适宜的酸碱度、合适的负荷、持续的搅拌。加入沼气池的发酵原料，经沼气细菌发酵分解，逐渐地被消耗或转化。如果不及时补充新鲜原料，沼气细菌就会产气量下降。为了保证沼气细菌有充足的食物，并进行正常的新陈代谢，使产气正常而持久，就要不断地补充新鲜原料，做到勤加料和勤出料。

产甲烷菌是沼气发酵微生物的核心，它们严格厌氧，适宜在中性环境中繁殖，依靠乙酸、二氧化碳和氢生长，并以废物的形式排出甲烷。生物和生命活动以新陈代谢为基础，沼气发酵微生物的生长和代谢过程分为适应期、对数生长期、平衡期、衰亡期四个时期。

现今在沼气发酵工程实践中存在一些普遍性的问题。(1)寒冷季节沼气产量明显减少，同样数量的沼气原料产气量常常不及夏季的三分之一；(2)沼气发酵原料在池内得不到充分的分解和利用，实际沼气转换率( 原料产气率) 较低。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种沼气发酵用高效添加剂，该高效添加剂应用于沼气发酵体系，一方面获得了良好的产气速率，缩短了发酵周期，提高了产量和原料利用率，另一方面补充了沼气发酵所需营养元素，抑制了病原微生物的生长，达到了除臭无害化的效果，同时本发明提供的制备方法采用较多的农业废料，材料成本较低、原料易得、工艺简明，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种沼气发酵用高效添加剂，包括以下重量份的原料：

有机酸腐果渣25-35份、复合酶剂60-80份、矿物质促进剂120-180份、磷酸盐4-6份、微生物复合菌剂2-4份、煤泥10-15份、木屑10-16份、尿素4-8份、碳酸氢铵5-15份、表面活性剂3-5份、甘薯边角料15-19份、琼脂2-4份、硬脂酸3-5份、蛋白胨2-3份、半乳糖2-3份、油酸甲酯1-3份、蓖麻籽粕5-10份、葵花籽粕8-12份、油菜粕5-10份、活性炭4-6份。

优选地，所述沼气发酵用高效添加剂包括以下重量份的原料：

有机酸腐果渣30份、复合酶剂70份、矿物质促进剂150份、磷酸盐5份、微生物复合菌剂3份、煤泥13份、木屑13份、尿素6份、碳酸氢铵10份、表面活性剂4份、甘薯边角料17份、琼脂3份、硬脂酸4份、蛋白胨2.5份、半乳糖2.5份、油酸甲酯2份、蓖麻籽粕7份、葵花籽粕10份、油菜籽粕7份、活性炭4份。

优选地，所述复合酶剂为糖化酶、淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶按照重量比5:3:2:1组成的混合物。

优选地，所述矿物质促进剂为微晶化磷矿粉、微晶化沸石粉、微晶化碳酸钙粉、膨润土按照重量比10:1:3:20组成的混合物。

优选地，所述磷酸盐为磷酸氢二铵或磷酸二氢钾中的一种。

优选地，所述表面活性剂为山梨糖醇酐脂肪酸酯、三乙醇胺、乙二醇按照重量比2:1:1组成的混合物。

优选地，所述微生物复合菌剂包括产甲烷菌、纤维素分解菌、酵母菌、解磷菌、乳酸菌或光合菌。

本发明还提供了一种沼气发酵用高效添加剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将有机酸腐果渣、蓖麻籽粕、葵花籽粕、油菜籽粕、甘薯边角料加入高速搅拌机中粉碎，加入磷酸盐、适量的水，加热至46-50℃、保温3-4小时，冷却至室温，将混合溶液通过板框压滤机进行过滤后，得到滤液A；

步骤二，向步骤一制得的滤液A中加入琼脂、硬脂酸、蛋白胨、半乳糖搅拌均匀，升温至46-48℃ ，保温20-30分钟，再加入油酸甲酯、表面活性剂、碳酸氢铵、尿素搅拌均匀，降温至36-38℃，保温20-30分钟，自然冷却至室温，得到混合溶液B；