[发明专利]一种加快秸秆水解酸化的工业化生产工艺

权利要求书

1.一种加快秸秆水解酸化的工业化生产工艺，其特征在于，步骤包括：

1)沼液驯化：将水解纤维素酶与沼气工程的沼液混合，催化水解菌种生长，富集降解秸秆的水解酸化菌，得到驯化沼液；

2)机械处理：对黄化秸秆进行碾磨预处理；

3)初次水解：将驯化沼液与预处理后的秸秆混合，调节体系的含水率及初始有机载荷，在曝气-厌氧间隔条件下，恒温(30-70)℃进行水解酸化(5-24)h，得到初次水解物料；

4)二次水解：将初次水解物料转移至密闭无氧容器中，加入驯化沼液控制体系的干物质含量为(8-15)wt％；在无氧(30-70)℃恒温酸化(5-24)h，富集有机酸得酸化底物。

2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：在步骤1)中，所述沼液取自于沼气工程中的发酵剩余液，其初始的TS值为(1-3)wt％。。

3.根据权利要求2所述的生产工艺，其特征在于：在步骤1)中，所述沼液驯化方法的步骤包括：从厌氧发酵罐引出发酵剩余物，分离出发酵剩余液作为沼液；将沼液输入密闭发酵罐，(30-40)℃恒温加热条件下预培养，然后每天进料水解纤维素酶，同时出料(5-15)％v/v总体积的驯化物料，持续驯化(2-4)天。。

4.根据权利要求3所述的生产工艺，其特征在于：沼液分离方法为：将沼气工程发酵剩余的厌氧污泥通过固液分离，取其液相作为驯化基质，即沼液；和/或

驯化时通过35℃恒温加热条件下预培养3天；第4天起，每天进料浓度为30-50g/L的微晶纤维素与水解纤维素酶混合液，混合液占驯化物料总体积的(5-15)％v/v，同时出料10％v/v总体积的物料，持续驯化(2-4)天。

5.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：在步骤2)中，利用研磨粉碎机处理至秸秆粒径小于30mm。其能有效提高秸秆与菌种的接触面积。

6.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：在步骤3)中，将预处理后的秸秆按照驯化沼液与秸秆质量比1:(3-5)，投入一号水解罐中，加蒸馏水调节TS值为(12-15)wt％，控制初始有机载荷值至(20-80)kg/(m³·d)；在间隔曝气以及(30-70)℃恒温搅拌作用下，进行水解酸化(6-24)小时，得到初次水解物料。

7.根据权利要求6所述的生产工艺，其特征在于：一号水解罐的有效容积为5L，每次投放秸秆量为2kg；通过加水调节体系含水率至(75-85)wt％，并且控制罐内有机载荷40kg/m³/d，在(55-65)℃条件下处理(12-24)h。

8.根据权利要求7所述的生产工艺，其特征在于：步骤3)将驯化沼液与预处理秸秆按质量比1：(3-5)在一号水解罐中混合，蒸馏水调节TS值为(12-15)wt％，并控制有机载荷在(30-50)kg/(m³·d)，恒温55℃进行水解酸化(12-24)h。

9.根据权利要求8所述的生产工艺，其特征在于：在步骤3)中，初次水解的酸化过程中进行间隔曝气，每次曝气时长(10-30)分钟，每次间隔(10-30)分钟，同时每次曝气时间≤每次间隔时间。该工艺能够保证发酵罐内的部分厌氧环境及其中部分好氧菌的存活。

10.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：在步骤4)中，将初次水解后的物料，利用泵转移至二号水解罐，有效容积5L；通过沼液回流调配罐体内TS值为(5-7)wt％，并维持有机载荷在30kg/m³/d，在密闭无氧的条件下，继续恒温55℃酸化(12-24)小时，在罐内累积有机酸得到富含5000mg/l以上浓度的乙酸且具生化性的有机酸酸化底物。