本发明涉及林业废弃物资源利用技术领域，具体是一种利用油茶果壳生产沼气的方法。
背景技术：
油茶别名茶子树、油茶树，是世界四大木本食用油源树种之一(其余三种分别为椰子、橄榄和油棕)，是我国四大木本油料植物之一(其余三种分别为乌柏、油桐和核桃)，为多年生灌木或乔木，具有两千多年的栽培和利用历史。在我国，其主要产地是南部和西南部，且主要集中在湖南、广西、广东等地，占到全国总面积的83.2％，是中国特有的一种纯天然高级油料。近年来油茶的种植面积及产量在逐年增加。油茶果壳主要成分为纤维素(13.87-20.95％)、半纤维素(34.21-49.34％)、木质素(30.07-36.23％)、单宁(约2.26％)、皂素(约5％)等。
目前油茶果壳通常油茶果经晒干脱籽后的果壳被作为废料处理或用作冬天取暖用的燃料，尚未得到较好的开发利用，造成资源的极大浪费。目前也已经有报导将油茶果壳直接堆沤发酵制备有机肥。沼气是将各种有机物质，在厌氧及在适宜的温度、ph值下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。现有技术中有公开使用油茶果壳来生产沼气。因此，本发明提出将油茶果壳粉碎后通过厌氧发酵生产沼气收集甲烷作为新能源燃料，沼液用于作叶面肥，沼渣用于有机肥，完全实现了油茶果壳的资源化利用。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种利用油茶果壳生产沼气的方法。本方法将油茶果壳粉碎后通过厌氧发酵生产沼气作为新能源燃料，发酵后的沼液用于作叶面肥，沼渣用于有机肥，完全实现了油茶果壳的资源化利用。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种利用油茶果壳生产沼气的方法，包括如下步骤：
（1）将油茶果壳10-20公斤打粉，加入尿素30-50克，糖蜜3-5公斤，茶粕5-10公斤，加水混合至60-100公斤，混合均匀，得混合液；
（2）将混合液加入沼气发酵罐，再加入em菌和产酸克雷伯氏菌组成的一次发酵菌，厌氧发酵6-8天，至ph降低至4-5，调节ph至6-7，加入由索氏甲烷杆菌、甲酸甲烷杆菌、反刍甲烷杆菌组成的二次发酵菌，厌氧发酵12-16天后结束，收集产生的沼气。
进一步地，所述厌氧发酵是在常温下水封发酵；不需要控制发酵温度。
进一步地，所述一次发酵菌的加入量为混合液质量的0.3-0.8%，二次发酵菌的加入量为混合液质量的0.5-1.0%。
进一步地，所述一次发酵菌中em菌和产酸克雷伯氏菌质量比为1-3:1。
进一步地，所述二次发酵菌中索氏甲烷杆菌、甲酸甲烷杆菌、反刍甲烷杆菌的质量比为3-5:1-3:0.5-2。进一步地，步骤（2）用生石灰调节ph。
进一步地，所述油茶果壳打粉后先提取单宁再进行发酵。
进一步地，所述单宁的提取方法为：将油茶果壳粉碎，加水和氢氧化钠在120℃加压反应，过滤，收集滤液，备用；滤液经过浓缩后，进行冷冻干燥，得到单宁粉末，剩余的废料再用于生产沼气。优选地，水的加入量为浸泡没过油茶果壳，氢氧化钠的加入量为水质量的5-10%。
进一步地，发酵结束后产生的废渣经过滤，发酵液作为叶面肥，发酵渣作有机肥。
进一步地，所述滤液还可以经过盐酸酸化，抽滤得到酸化单宁。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
1、本发明以林业废弃物油茶果壳作为主要原料通过厌氧发酵生产沼气，沼气作为新能源燃料，发酵后的沼液用于作叶面肥，沼渣用于有机肥，实现油茶果壳的完全资源化利用，具有良好的经济效益，社会效益和生态效益，为建设生态型新农村提供有效的途径。
2、本方法分两批加入不同菌种，第一批菌种加入em菌和产酸克雷伯氏菌发酵，产酸克雷伯氏菌能够增加有机酸含量，利于二次发酵时甲烷菌的生长；第二批菌种加入索氏甲烷杆菌、甲酸甲烷杆菌、反刍甲烷杆菌，使得发酵周期缩短，产气量明显增加。
3、本发明以油茶果壳、尿素、糖蜜、茶粕作为原料生产沼气，能够为发酵菌提供充足的碳源、氮源等营养成分，加快发酵菌的繁殖，利于缩短发酵周期和提高产气量。
4、本发明油茶果壳先提取单宁再用于发酵生产沼气，提取的单宁广泛用于食品、医药、化工、日用等行业，使得油茶果壳能够产生更大的经济效益。
5、本方法厌氧发酵，不需要控制发酵温度，与常规发酵相比，操作简单，且减低成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
实施例1
一种利用油茶果壳生产沼气的方法，包括如下步骤：
（1）将油茶果壳15公斤打粉，加入尿素40克，糖蜜3公斤，茶粕5公斤，加水混合至80公斤，混合均匀，得混合液；
（2）将混合液加入沼气发酵罐，再加入质量比为2:1的em菌和产酸克雷伯氏菌组成的一次发酵菌，其加入量为混合液质量的0.5%，厌氧发酵7天，ph降低至4.5，用生石灰调节ph至6，加入质量比为3:2:2的索氏甲烷杆菌、甲酸甲烷杆菌、反刍甲烷杆菌组成的二次发酵菌，其加入量为混合液质量的0.7%，收集产生的沼气，厌氧发酵14天后结束。
（3）发酵结束后产生的废渣经过滤，发酵液作为叶面肥，发酵渣作有机肥。
本实施例发酵结束时沼气产量为781ml/kgvs，其中甲烷含量为83.6%。
实施例2
一种利用油茶果壳生产沼气的方法，包括如下步骤：
（1）将油茶果壳20公斤打粉，加入尿素50克，糖蜜5公斤，茶粕8公斤，加水混合至100公斤，混合均匀，得混合液；
（2）将混合液加入沼气发酵罐，再加入质量比为3:1的em菌和产酸克雷伯氏菌组成的一次发酵菌，其加入量为混合液质量的0.3%，厌氧发酵8天，ph降低至5，用生石灰调节ph至7，加入质量比为5:3:1的索氏甲烷杆菌、甲酸甲烷杆菌、反刍甲烷杆菌组成的二次发酵菌，其加入量为混合液质量的1.0%，收集产生的沼气，厌氧发酵15天后结束。
（3）发酵结束后产生的废渣经过滤，发酵液作为叶面肥，发酵渣作有机肥。
本实施例发酵结束时沼气产率为693ml/kgvs，其中甲烷含量为85.2%。
实施例3
一种利用油茶果壳生产沼气的方法，包括如下步骤：
（1）将油茶果壳10公斤打粉，加入尿素40克，糖蜜4公斤，茶粕6公斤，加水混合至60公斤，混合均匀，得混合液；
（2）将混合液加入沼气发酵罐，再加入质量比为2:1的em菌和产酸克雷伯氏菌组成的一次发酵菌，其加入量为混合液质量的0.8%，厌氧发酵6天，ph降低至4，用生石灰调节ph至6，加入质量比为4:2:1的索氏甲烷杆菌、甲酸甲烷杆菌、反刍甲烷杆菌组成的二次发酵菌，其加入量为混合液质量的0.5%，收集产生的沼气，厌氧发酵14天后结束。
（3）发酵结束后产生的废渣经过滤，发酵液作为叶面肥，发酵渣作有机肥。
本实施例发酵结束时沼气产量为615ml/kgvs，其中甲烷含量为78.3%。
实施例4
一种利用油茶果壳生产沼气的方法，包括如下步骤：
（1）将油茶果壳粉碎，加水沫过油茶果壳，并加入水质量10%的氢氧化钠，在120℃加压反应，过滤，收集滤液，备用；滤液经过在120℃浓缩后，进行冷冻干燥，得到单宁粉末，剩余的油茶果壳废料用于生产沼气；
（2）将油茶果壳15公斤打粉，加入尿素45克，糖蜜5公斤，茶粕8公斤，加水混合至100公斤，混合均匀，得混合液；
（3）将混合液加入沼气发酵罐，再加入质量比为1:1的em菌和产酸克雷伯氏菌组成的一次发酵菌，其加入量为混合液质量的0.6%，厌氧发酵7天，ph降低至5，用生石灰调节ph至6.5，加入质量比为3:2:1的索氏甲烷杆菌、甲酸甲烷杆菌、反刍甲烷杆菌组成的二次发酵菌，其加入量为混合液质量的0.8%，收集产生的沼气，厌氧发酵12天后结束。
（4）发酵结束后产生的废渣经过滤，发酵液作为叶面肥，发酵渣作有机肥。
本实施例发酵结束时沼气产量为643ml/kgvs，其中甲烷含量为80.9%。
实施例5
一种利用油茶果壳生产沼气的方法，包括如下步骤：
（1）将油茶果壳粉碎，加水沫过油茶果壳，并加入水质量8%的氢氧化钠，在120℃加压反应，过滤，收集滤液，备用；滤液经过在120℃浓缩后，加入盐酸酸化，抽滤得到酸化单宁；剩余的油茶果壳废料用于生产沼气；
（2）将油茶果壳20公斤打粉，加入尿素50克，糖蜜4公斤，茶粕10公斤，加水混合至80公斤，混合均匀，得混合液；
（3）将混合液加入沼气发酵罐，再加入质量比为2:1的em菌和产酸克雷伯氏菌组成的一次发酵菌，其加入量为混合液质量的0.5%，厌氧发酵7天，ph降低至5，用生石灰调节ph至6，加入质量比为5:3:1的索氏甲烷杆菌、甲酸甲烷杆菌、反刍甲烷杆菌组成的二次发酵菌，其加入量为混合液质量的1%，收集产生的沼气，厌氧发酵12天后结束。
（4）发酵结束后产生的废渣经过滤，发酵液作为叶面肥，发酵渣作有机肥。
本实施例发酵结束时沼气产量为763ml/kgvs，其中甲烷含量为81.7%。
以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。