[发明专利]一种沼液预处理玉米秸秆制沼方法及其条件优化方法

权利要求书

1.一种沼液预处理玉米秸秆制沼方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、玉米秸秆原料准备

将玉米秸秆风干并粉碎，保存备用；

步骤2、沼液制备

预处理沼液：将序批式干发酵产生的沼液静置沉降3～7天至不再产气，然后混合均匀至TS浓度为0.37％±0.11％，pH为7.2，得到预处理沼液，备用；

接种沼液：将连续搅拌釜反应器中的沼液静置沉降7～8天至不再产气得到接种沼液，所述接种沼液的TS浓度为4.36％±0.04％，pH为7.1；

步骤3、预处理方法

称取玉米秸秆若干份分别置于密封容器中，分别加入步骤2得到的预处理沼液并混合，使得混合物的TS浓度为10％～30％，搅拌均匀后于20～50℃恒温条件下预处理2～10天；

步骤4、厌氧消化

将步骤3中预处理的玉米秸秆与步骤2得到的接种沼液按照1:4的质量比混合均匀，并加水稀释至TS浓度为8％，密封于35±1℃的恒温条件下进行厌氧消化。

2.根据权利要求1所述的一种沼液预处理玉米秸秆制沼方法，其特征在于，所述步骤1中玉米秸秆粉碎后过3mm筛。

3.根据权利要求1所述的一种沼液预处理玉米秸秆制沼方法，其特征在于，所述步骤3中玉米秸秆与预处理沼液的质量比为1：1.82～7.66。

4.根据权利要求1所述的一种沼液预处理玉米秸秆制沼方法，其特征在于，所述步骤4中厌氧消化的反应器包括由两个1L的蓝盖试剂瓶和一个1L的量筒用乳胶管连接组成的一套气体连通装置，两个1L的蓝盖试剂瓶分别作为原料的消化瓶、沼气集气瓶，1L的量筒作为集水量筒。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的一种沼液预处理玉米秸秆制沼方法的条件优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、确定单因素，并对其进行编码变换

将预处理沼液用量、预处理温度以及预处理时间作为预处理条件优化的单因素，然后分别改变单因素按照沼液预处理玉米秸秆制沼方法进行制沼，收集得到的沼气并统计各单因素的产气量，得到产气量最大的各个单因素数值，建立试验因素水平编码表；

S2、采用中心组合设计CCD原则确定试验方案

根据S1得到的试验因素水平编码表，选择预处理沼液用量、预处理温度以及预处理时间三个单因素为自变量，以产气量为响应值，运用中心组合设计CCD原则，进行响应面试验设计；

S3、按照试验方案完成试验

根据S2设计的响应面试验方案中进行玉米秸秆的预处理，使用预处理后的玉米秸秆制沼，收集得到的沼气，并统计；

S4、建立响应面模型，分析试验结果

将S3得到的试验数据输入响应面软件进行回归分析，根据软件分析结果，获得单因素与响应值的回归关系式，得到响应面三维图并判断各因素对响应值的影响情况，最终确定各因素优化后的水平参数组合。

6.根据权利要求5所述的一种沼液预处理玉米秸秆制沼方法的条件优化方法，其特征在于，S4中响应面软件为Design-Expert 8.06软件。