以玉米芯菌渣為原料厭氧發酵產沼氣的方法技術

一種以玉米芯菌渣為原料厭氧發酵產沼氣的方法。利用以玉米芯為主要原料栽培食用菌后廢棄的菌渣，與豬糞或牛糞的混合，加入沼氣菌劑堆漚發酵；將發酵原料投入戶用沼氣池或厭氧反應器中，原料投量為80～130公斤/立方米池容。本發明專利技術通過發酵原料的合理配比、預處理、池外堆漚、啟動發酵等步驟實現厭氧發酵產沼氣，有效解決菌渣隨意丟棄造成污染的問題，同時變廢為寶。采用該方法后戶用沼氣池可利用菌渣正常產氣，并且方法簡便，無需特殊設備，易于在食用菌養殖戶中推廣應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種，屬于農業廢棄物綜合利用

技術介紹
食用菌生產栽培料主要以棉子殼、鋸木屑、稻草、玉米芯、酒糟及農作物秸稈等農副產品為主要原料。在食用菌的生產栽培過程中，伴隨著大量的廢棄栽培料即菌渣的產生， 若按70%生物效率計算我國每年約有多600萬噸食用菌廢料產生。由于菌渣pH值偏低， 不能直接肥田，這些廢料在環境中自然堆棄會滋生多種食用菌的有害生物，如各種霉菌、蚊類、螨類等，成為食用菌生產的污染源和蟲源滋生地，危害食用菌生產。大量菌渣被隨意堆放在田間、公路兩旁或河流兩岸，造成交通堵塞和空氣、土壤、河水污染，成了新的面源污染。另一方面，這些廢料還含有大量可再利用的有機物，棄之于環境是生物資源的極大浪費。因此，如何有效地綜合利用菌渣并解決其對農村的面源污染，同時突破制約食用菌產業可持續發展的瓶頸，是亟待解決的問題。食用菌廢菌渣含有大量的菌絲體蛋白，多糖以及氮，磷，鉀，維生素等多種微量元素，可以作為不同用途重復利用。目前，菌渣的回收利用主要集中于制作有機肥、飼料添加劑，或用于其它食用菌的再次種植等。如CN1676496(申請號為200410030726.6)公開了一種有機肥的制作技術，它由菌渣、畜禽糞、草炭、除臭劑、米糠、鈣鎂磷肥、微量元素組成， 可用于農作物施肥，經對100株南豐蜜桔樹施肥驗證，增產率達100%。CN101323862(申請號為200810140861.4)公開了一種林可霉素廢菌渣的處理工藝，本專利技術公開了一種林可霉素廢菌渣的處理工藝，該工藝為將潔霉素廢菌渣、EM菌液、酒精酵母培養液按 100 (0.5-1.5) (3-5)的比例混合攪拌均勻，固態厭氧發酵96小時以上，以革除菌渣中抗生素殘留；將上述發酵料用水配成10-30%的混懸液攪拌均勻，經機械高速剪切破碎，在顯微鏡下觀察，將網狀菌絲剪切為“桿菌”狀，經化學檢測化學需氧量C0D5000以上；將剪切液和林可霉素高濃度有機廢水按10-40 100的比例混合放入罐中進行厭氧發酵，產生沼氣。本專利技術切實可行，產氣率提高30%以上，而不影響厭氧系統COD去除率、PH、降解率、 污泥排放等指標，設施運行正常。而對于食用菌菌渣厭氧發酵產沼氣技術相關的內容未見報道。培養食用菌的原料很多，除了木屑還有棉籽殼，玉米芯，稻草等多種農副產品下腳料。不同原料的菌渣其營養成分、碳氮比等指標均有所差別。本專利技術針對玉米芯為主要原料栽培食用菌后廢棄的菌渣， 提供一種厭氧發酵產沼氣的方法。
技術實現思路
針對食用菌生產的菌渣污染環境及沼氣池缺少原料的問題，本專利技術提供一種適于戶用沼氣池或中小型厭氧反應器的玉米芯菌渣原料厭氧發酵產沼氣的方法。以玉米芯菌渣為主要原料發酵產沼氣，操作簡便、產氣效果好、原料利用率高，主要解決食用菌種植戶菌渣隨意丟棄污染環境的問題，同時可以回收沼氣能源。術語說明池容是指本說明書中涉及的厭氧發酵裝置包括沼氣池或厭氧反應器的容積的統稱，單位為立方米，簡稱立方。TS濃度總固體濃度，單位為質量比。戶用沼氣池農戶用于制取沼氣的厭氧消化裝置。厭氧發酵罐用于制取沼氣的厭氧反應器。本專利技術的技術方案如下一種，包括將發酵原料投入戶用沼氣池或厭氧反應器中，按現有技術厭氧發酵產沼氣，其特征在于發酵原料主要成分重量份如下玉米芯菌渣80-90份，豬糞5-20份或牛糞10_20份，沼氣菌劑0. 05-0. 1份，發酵原料投量為80 130公斤/立方米池容；戶用沼氣池或厭氧反應器初次啟動時還有接種物沼液，戶用沼氣池按每立方米池容加入沼液0. 1 0. 15立方米；厭氧反應器加入1/3池容的沼液作為接種物。所述玉米芯菌渣是以玉米芯為原料栽培食用菌后廢棄的菌渣，含水率40-50wt%。所述玉米芯菌渣使用前先用IOwt %的氨水浸泡，浸泡后用水清洗菌渣至pH值為 7. 5 8。所述的食用菌可為金針菇、平菇、香菇或草菇等，種類不限。所述氨水為市售的工業氨水，用時稀釋至10%濃度(質量百分比)。上述的豬糞為干清糞得到的新鮮豬糞便，含水率75-85wt%，C/N比在13 14 1。上述的牛糞為干清糞得到的新鮮奶?；螯S牛糞便，含水率80-83wt%，C/N比在邪I0上述的沼液取自正常發酵產氣的以畜禽糞便為原料的沼氣池中的上層沼液。上述沼氣菌劑可為市售沼氣微生物菌劑產品，例如北京合百意生態能源科技開發有限公司生產的“綠秸靈”牌沼氣菌劑(Ikg裝)，山東金茂生物制品有限責任公司產售的微生物菌劑(Ikg裝)。也可以是按現有技術制備的產品，例如200810140400. 7—種沼氣池用復合微生物菌劑及其制備方法。根據本專利技術，，各成分的比例如上述的發酵原料的配方中所述，步驟如下(1)將塊狀的玉米芯菌渣打碎成粒度均勻的顆粒，充分浸濕后用10wt%的氨水浸泡20- 小時，10 丨％氨水用量150-200kg/噸菌渣。浸泡期間每隔2- 攪拌5min。浸泡后用水清洗菌渣至pH值為7. 5 8。此步驟的目的為脫除玉米芯中的木質素，因為木質素不僅本身難以降解，同時木質素的存在將影響纖維素的分解。排出的氨水浸泡液可用于田間施肥。(2)將步驟(1)處理后的玉米芯菌渣進行堆慪，按一層玉米芯菌渣、一層豬糞或牛糞堆放，沼氣菌劑加水溶解后均勻的加入料堆中，料堆上覆蓋塑料布。堆慪時間為5 10 天。期間每隔1 2天進行一次翻堆。(3)將步驟(2)處理后的發酵原料投入戶用沼氣池或厭氧反應器中，發酵原料投量為80 130公斤/立方米池容。初次使用的戶用沼氣池按池容的10 15%加入沼液作為接種物，加水至沼氣池池容的75 80%，攪拌使之充分混合；或初次使用的厭氧反應器內加入1/3池容的沼液作為接種物用于啟動，并加水調節混合物總固體濃度至IOwt %。裝料后厭氧發酵3天產生沼氣，7 10天后正常產氣。上述步驟(1)浸泡容器最好為加蓋的大桶，底部帶有出水口，方便浸泡液的排出。上述步驟⑵堆慪時間根據氣溫情況確定，夏季氣溫高可選5 7天，春秋季可選 7 10天。更優選的方案是，根據本專利技術的方法操作完成后，將戶用沼氣池與廁所便池或/ 和牲畜圈舍相連通，將生活糞便、畜禽糞便沖入沼氣池中，可調節發酵原料碳氮比，同時促進原料混合，增加沼氣產量。農戶可每年春、秋兩季對沼氣池進行補充投料，每一年進行一次大出料。冬季不宜大換料。本專利技術的方法適應于戶用沼氣池及中小型厭氧發酵裝置，特別適于農村按照“一池三改”標準建造的戶用沼氣池。本專利技術的方法中沒有特別限定的，按本領域常規技術選擇即可。本專利技術方法與現有技術相比優良效果如下1、本專利技術方法菌渣用量大，可大批量處理菌渣，消除污染，適用范圍廣。應用本專利技術方法，每口沼氣池(以10立方米池容計)半年可消納800 IOOOkg 菌渣，將極大的解決食用菌種植戶大量菌渣無處存放及難以處理的問題，避免食用菌種植的污染及生態環境的惡化。本方法不僅適用于普通農戶家的戶用沼氣池，也適用于及20 300立方米的中小型沼氣工程。2、本專利技術方法具有使用方法簡單、易于普及等優勢，易被廣大農戶采用或推廣。本專利技術利用菌渣發酵產沼氣，該方法技術簡便、易操作，無需特殊裝置及設備、操作人員無需進行特別培訓。而從菌渣中提取纖維素、制作有機肥等技術需要專業設備工業化生產，普通農戶難以采用。本技術所用的原輔材料均為農村常見，適合本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種以玉米芯菌渣為原料厭氧發酵產沼氣的方法，包括將發酵原料投入戶用沼氣池或厭氧反應器中，按現有技術厭氧發酵產沼氣，其特征在于發酵原料主要成分重量份如下：玉米芯菌渣８０－９０份，豬糞５－２０份或牛糞１０－２０份，沼氣菌劑０．０５－０．１份，發酵原料投量為８０～１３０公斤／立方米池容；戶用沼氣池或厭氧反應器初次啟動時還有接種物沼液，戶用沼氣池按每立方米池容加入沼液０．１～０．１５立方米；厭氧反應器加入１／３池容的沼液作為接種物；所用沼氣菌劑為市售產品。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：姚利，袁長波，張昌愛，王艷芹，劉英，曹德賓，邊文范，李國生，
申請(專利權)人：山東省農業科學院土壤肥料研究所，
類型：發明
國別省市：88