[发明专利]一种用于秸秆沼气发酵预处理的生物菌剂的应用方法

权利要求书

1.一种用于秸秆沼气发酵预处理的生物菌剂的应用方法，其中生物菌剂通过以下步骤生产：

S1、种子液的培养：将微生物菌悬液接种到种子培养基中，接种体积比为5%~20%，培养温度为28~35℃，1~3天后得到种子液，所述种子液的培养液OD_600nm为0.6~1.2，S1中微生物菌悬液中的微生物具体为黑曲霉菌；

S2、发酵培养：将S1得到的种子液按照体积比为5%~20%加入到发酵培养基中，发酵温度为28℃~35℃，24~30h后得到发酵液，所述发酵液的OD_600nm为0.6~0.8；

S3、固液分离：将S2得到的发酵液进行固液分离，分别得到固体和液体；

S4、固体干燥：将S3得到的固体在湿的状态下磨碎，然后再35~45℃的温热空气中干燥，得到干燥粉末；

S5、液体雾化干燥：将S3得到的液体进行雾化干燥，得到雾化粉末；

S6、混配：将S4得到的干燥粉末和S5得到的雾化粉末进行混配，得到用于秸秆沼气发酵预处理的生物菌剂，

其特征在于，使用上述步骤生产的生物菌剂的应用方法，包括以下步骤：

F1、发酵料液制备：将玉米秸秆粉碎至0.3mm以下，加水，使总固体量(TS)为6~12%，玉米秸秆有机干物质占总固体量不小于75%，得到发酵料液；

F2、生物水解预处理：将F1中得到的发酵料液和接种物加入到水解反应器中，接种物的体积占比为40~60%，再将所述的用于秸秆沼气发酵预处理的生物菌剂加入其中，生物菌剂投加量为5~15mg/gTS，进行曝气，搅拌，得到水解料液；

F3、厌氧消化：将接种物和F2得到的水解料液加入至消化罐中，接种物的体积占比为30~50%；

F2中接种物为消化的禽畜粪便、消化污泥、消化沼液、食草动物瘤胃胃液，曝气控制DO为0.1~0.2 mg/L，水解温度为28~35℃，pH 为5.2~6.6，3天后每日连续进出料或每天进料1次，进料量0.25~0.75L/L·d；水解料液挥发性脂肪酸含量为1~3g/L，乙酸含量0.4~1.0g/L；

F3中接种物为消化的禽畜粪污或厌氧消化的沼液，厌氧罐每天补入F2制备的水解料液，且每日进料量为50~100mL/L，温度控制在35~38℃，均匀搅拌。

2.根据权利要求1所述的一种用于秸秆沼气发酵预处理的生物菌剂的应用方法，其特征在于，S1中种子培养基具体为KH₂PO₄ 1.0 g/L，MgSO_4·7H₂O0.3 g/L，NH₄Cl 2.0 g/L，羧甲基纤维素钠 (CMC-Na) 5.0 g/L，NaOH调节pH值至7.0。

3.根据权利要求1所述的一种用于秸秆沼气发酵预处理的生物菌剂的应用方法，其特征在于，S2中发酵罐在使用前进行高温蒸汽灭菌处理，发酵过程需要搅拌并且通入无菌空气，控制溶解氧(DO)为0.1~0.2mg/L。

4.根据权利要求1所述的一种用于秸秆沼气发酵预处理的生物菌剂的应用方法，其特征在于，S2中发酵培养基具体为蔗糖20 g/L，微晶纤维素5 g/L，玉米油2 g/L，(NH₄)₂SO₄ 23g/L，KH₂PO₄ 1 g/L， MgSO4•7H2O 0.5 g/L，KCl 0.5 g/L，柠檬酸缓冲液调节PH为5.4。

5.根据权利要求1所述的一种用于秸秆沼气发酵预处理的生物菌剂的应用方法，其特征在于，S5中雾化时采用通过水力旋流器，细小的颗粒从空气流中分离出来；液体部分喷雾到150-250°C热蒸汽上面。

6.根据权利要求1所述的一种用于秸秆沼气发酵预处理的生物菌剂的应用方法，其特征在于，S6中干燥粉末和雾化粉末混配质量比为4:1~5:1，最终得到的生物菌剂的滤纸酶活性为40~60U/g。