[发明专利]一种生产甲烷和乙酸的方法

说明书

本发明公开了一种生产甲烷和乙酸的方法，将秸秆原料切碎成0.3cm～0.8cm的片段；将切碎的片段加入至厌氧反应器中作为发酵物；向所述厌氧反应器内的所述发酵物中加入发酵缓冲液，且所述发酵物的重量与所述发酵缓冲液的体积比为1g:45ml～90ml；向所述厌氧反应器中接种接种物，所述发酵物的重量与所述接种物的体积比为1g:5ml～10ml，所述发酵物终浓度为1％～2％；向所述厌氧反应器中加入氨苄青霉素，氨苄青霉素的终浓度为1800～2000U/ml，反应温度为38℃～40℃，发酵时间为48h～72h即得甲烷、乙酸、沼渣和沼液。达到有效提高甲烷和乙酸的产量的目的。

技术领域

本发明涉及农村生态环境保护与农村可再生清洁能源利用技术领域，尤其涉及一种生产甲烷和乙酸的方法。

背景技术

中国是一个有着丰富秸秆资源的传统农业大国，农作物秸秆资源不仅种类繁多，而且数量大、分布广。目前我国秸秆利用率仅有六成，主要在生活燃料、饲料、工业辅料及肥料方面得以利用，剩下未被利用的秸秆很容易被废弃于田间地头，这即会占用大量农村土地、影响环境卫生，还会成为火灾隐患。因此如何合理利用秸秆是一个有待解决的问题。厌氧真菌作为一种纤维降解菌可以提高反刍动物的粗纤维利用率，反刍动物瘤胃是天然的高效降解秸秆粗纤维的场所，其独特性在于可以利用瘤胃内的可发酵碳水化合物并产生丰富的代谢产物甲烷和乙酸，因此将厌氧真菌与瘤胃内容物用于秸秆粗纤维降解产甲烷和乙酸是一个很好的途径，如何提高该途径的甲烷和乙酸的产量也是需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产甲烷和乙酸的方法，旨在解决现有技术中的厌氧真菌与瘤胃内容物用于秸秆粗纤维降解产出的甲烷和乙酸的产量较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种生产甲烷和乙酸的方法，包括如下步骤：

将秸秆原料切碎成0.3cm～0.8cm的片段；

将切碎的片段加入至厌氧反应器中作为发酵物；

向所述厌氧反应器内的所述发酵物中加入发酵缓冲液，且所述发酵物的重量与所述发酵缓冲液的体积比为1g:45ml～90ml；

向所述厌氧反应器中接种接种物，所述发酵物的重量与所述接种物的体积比为1g:5ml～10ml，所述发酵物终浓度为1％～2％；

向所述厌氧反应器中加入氨苄青霉素，氨苄青霉素的终浓度为1800～2000 U/ml，反应温度为38℃～40℃，发酵时间为48h～72h即得甲烷、乙酸、沼渣和沼液。

其中，所述秸秆原料为小麦秸秆和稻草秸秆中的一种或者两种。

其中，所述发酵缓冲液的重量为发酵物重量的60～80倍。

其中，所述发酵缓冲液由基础培养基、缓冲液A、缓冲液B、无细胞瘤胃液、还原剂和氧化还原指示剂配制而成。

其中，所述基础培养基由酵母膏、胰蛋白胨、NaHCO3混合而成，所述缓冲液A为K2HPO4，所述缓冲液B由KH2PO4、NaCl、(NH4)2SO4、MgSO4·7H2O 和CaCl2·2H2O混合而成，所述还原剂为L-半胱氨酸盐酸盐。

其中，所述氧化还原指示剂为0.1w/v％刃天青。

其中，所述接种物为瘤胃内容物，且瘤胃内容物源自反刍动物。

其中，反刍动物为骆驼、鹿、长颈鹿、羊驼、羚羊、牛、羊中的一种或者多种。

其中，向所述厌氧反应器中加入氨苄青霉素后，控制其反应温度为40℃，发酵时间为72h。