一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物质资源利用领域，涉及能源草的资源化利用，具体涉及一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法。
【背景技术】
[0002]目前能源草已有相关的应用，如在生物质能源、食药用菌生产、沙漠化治理、畜牧业等领域的应用，但目前已有的技术仅仅局限于对能源草在单一领域的应用，为了适应单一领域的工艺要求和获取更好的经济价值，往往在能源草平均生长期最大生物质产量没有达到最大值时采收，这样就没有发挥能源草在单位土地上的最大产能潜力，也没有实现对能源草这一资源的充分利用，而且相关工艺存在较多废弃物的排放等问题。
[0003]目前能源草已有相关的应用，如在生物质能源、食药用菌生产、沙漠化治理、畜牧业等领域的应用，但目前已有的技术仅仅局限于对能源草在单一领域的应用，为了适应单一领域的工艺要求和获取更好的经济价值，往往在能源草平均生长期最大生物质产量没有达到最大值时采收，这样就没有发挥能源草在单位土地上的最大产能潜力，也没有实现对能源草这一资源的充分利用，而且相关工艺存在较多废弃物的排放等问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法。为了获得单位土地面积最高的生物质产量，并充分利用能源草这一应用潜力巨大的经济作物，本发明将能源草在饲料、沼气、纸浆三个领域的应用有机结合起来，通过创造性的试验和充分的实际应用效果对比，开发出了一套行之有效的能源草综合利用方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法包括以下步骤:
(1)从地面以上5~20cm处将能源草植株整齐割断，再把能源草新鲜绿叶和嫩杆部分与能源草老杆部分分开；
(2)将能源草新鲜绿叶和嫩杆部分粉碎成l~8cm，干燥到水分含量60~85%，加入饲料青贮剂或已青贮4~15天的青贮饲料，混合均匀，密闭贮藏15~60天；将青贮好的能源草新鲜绿叶和嫩杆部分直接饲喂动物；或将其干燥到水分含量5~25%，粉碎到2 cm以下，添加动物营养添加剂，制成商品化的动物饲料；
(3)将能源草老杆粉碎至3~15cm，放入密闭容器中，加水，水面没过草杆，加入0.5-6%的正常发酵的沼液，在常温或30~60°C的恒温条件下密闭酸化发酵2~6天，过滤得到酸液和发酵渣；
(4)将酸液导入沼气发酵罐中进行沼气发酵，发酵温度30~60°C，pH=6.5-8.0，水分滞留时间5~35天，发酵后的废液用作能源草生长的肥料；
(5)将发酵渣用水冲洗2~5次，加工成纸浆。
[0006]所述纸浆的加工方法采用碱法、亚硫酸盐法、溶剂制浆、尘物制浆、机械法、化学机械法、化学热磨机械法中的一种或几种。
[0007]所述的能源草为狼尾草属植物、拟高粱、甜高粱、芦竹、芦苇、类芦、甘蔗、斑茅、彼特草、苏丹草、五节芒、荻、芒、芒萁、大芒萁、野古草、石芒草、青贮玉米、香茅、互花米草、大米草、柳枝稷中的一种或几种。
[0008]本发明的显著优点在于:
(I)在能源草平均生长期内生物质产量最高的时候采收，可以充分利用有限土地产出最多的生物质。
[0009](2)本发明完全利用了能源草，工艺清洁安全，没有任何废弃物排出，实现了零污染，零排放。
[0010](3)本发明的产品有动物饲料、沼气、纸浆，都具有很高的经济开发价值。
【具体实施方式】
[0011]下面用实例进一步阐述本发明的【具体实施方式】，本发明包括但不限于以下实例。
[0012]一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法包括以下步骤:
1.种植巨菌草，在平均生长期内干物质产量最高的时候收割，在巨菌草地面以上1cm处将巨菌草植株整齐割断。再把巨菌草新鲜绿叶和嫩杆(巨菌草上部新鲜绿叶集中的部分)与巨菌草老杆部(巨菌草新鲜绿叶和嫩杆部分以下部分为杆和老化干叶)接触部位切断，此处在茎节长度6cm。最佳采收期的确定方法:不同生长期植株干重/生长期的比值最大的时候。
[0013]2.用粉碎机将步骤I分割好的新鲜绿叶和嫩杆部分粉碎成小段，长度在l~8cm，干燥到水分含量70%，加入饲料青贮剂，混合均匀，密闭贮藏60天。将青贮好的巨菌草新鲜绿叶和嫩杆部分干燥到水分含量15%，粉碎到2 cm以下，添加动物营养添加剂，制成商品化的动物饲料。
[0014]3.将步骤I分割后的巨菌草杆粉碎至3~15 cm，粉碎好的巨菌草杆放入密闭容器中，加水，水面覆盖草杆，加入1%的正常发酵沼液，在常温或35°C的恒温条件下密闭酸化发酵，发酵时间6天。发酵完成后过滤得到酸液和发酵渣。
[0015]4.将步骤3得到的酸液用导管导入沼气发酵罐中进行沼气发酵，发酵温度37°C，pH=6.5-8.0，水分滞留时间20天。发酵后的废液用作巨菌草生长的肥料。
[0016]5.将步骤3得到的发酵渣用水冲洗3次。清洗液用于灌溉巨菌草。清洗后的发酵渣加工成纸浆，加工方法采用化学热磨机械法加工成纸浆。
[0017]应用本方案，I吨干物质含量21.25%的新鲜巨菌草可加工得到0.75吨饲料、58立方米甲烷浓度56%的沼气和0.96吨含水量5%的纸浆，经济价值大大提高。
[0018]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法，其特点在于:包括以下步骤: (1)从地面以上5~20cm处将能源草植株整齐割断，再把能源草新鲜绿叶和嫩杆部分与能源草老杆部分分开； (2)将能源草新鲜绿叶和嫩杆部分粉碎成l~8cm，干燥到水分含量60~85%，加入饲料青贮剂或已青贮4~15天的青贮饲料，混合均匀，密闭贮藏15~60天；将青贮好的能源草新鲜绿叶和嫩杆部分直接饲喂动物；或将其干燥到水分含量5~25%，粉碎到2 cm以下，添加动物营养添加剂，制成商品化的动物饲料； (3)将能源草老杆粉碎至3~15cm，放入密闭容器中，加水，水面没过草杆，加入0.5-6%的正常发酵的沼液，在常温或30~60°C的恒温条件下密闭酸化发酵2~6天，过滤得到酸液和发酵渣； (4)将酸液导入沼气发酵罐中进行沼气发酵，发酵温度30~60°C，pH=6.5-8.0，水分滞留时间5~35天，发酵后的废液用作能源草生长的肥料； (5)将发酵渣用水冲洗2~5次，加工成纸浆。
2.根据权利要求1所述的能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法，其特点在于:纸浆的加工方法采用碱法、亚硫酸盐法、溶剂制浆、尘物制浆、机械法、化学机械法、化学热磨机械法中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法，其特点在于:所述的能源草为狼尾草属植物、拟高粱、甜高粱、芦竹、芦苇、类芦、甘蔗、斑茅、彼特草、苏丹草、五节芒、荻、芒、芒萁、大芒萁、野古草、石芒草、青贮玉米、香茅、互花米草、大米草、柳枝稷中的一种或几种。
【专利摘要】本发明公开了一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法，属于生物质资源利用领域。为了获得单位土地面积最高的生物质产量，并充分利用能源草这一应用潜力巨大的经济作物，本发明将能源草在饲料、沼气、纸浆三个领域的应用有机结合起来，通过创造性的试验和充分的实际应用效果对比，开发出了一套行之有效的能源草综合利用方法。
【IPC分类】A23K1-14, D21H11-12, C12P5-02
【公开号】CN104605153
【申请号】CN201510062632
【发明人】刘斌, 肖正, 赵超, 吕旭聪, 刘晓艳, 赵立娜, 李鑫
【申请人】福建农林大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月6日