[0025](4)本发明方法提供的本发明方法提供的沼液回用有氧/厌氧耦联半连续补料沼气发酵方法，沼液回用可有效降低沼气生产中废液排放，降低水的使用量，降低生产成本。
【附图说明】
[0026]图1显示为粪便-秸杆预处理物料沼气单批发酵效果图。
[0027]图2显示为粪便-秸杆预处理物料沼气单批发酵及半连续补料发酵效果图。
[0028]图3显示为粪便-青贮秸杆预处理物料沼气单批发酵及半连续补料发酵放大效果图。
[0029]图4显示为粪便-青贮秸杆预处理物料沼气单批发酵及半连续补料发酵效果图。
[0030]图5显示为秸杆、青贮秸杆作补加原料半连续补料发酵效果图。
[0031]图6显示为农田青杂草作补加原料半连续补料发酵效果图。
【具体实施方式】
[0032]下面，举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。
[0033]但不限制本发明的实施，另外，在下述的说明中，如无特别说明，涉及的所有％皆指m/v质量百分比或重量份比计。
[0034]本实施例中，所述的有氧、厌氧交替联合预处理为:物料在温度为220C、通气量为
0.1V/V.min、100 rpm搅拌条件下通气20-30 min，停止通气与搅拌，静置4 h;再进行通气、搅拌操作，物料连续循环处理。
[0035]本实施例中，单批发酵采用的是常见的，粪便-秸杆混合原料，厌氧中温发酵技术方案，即按12%固形物配制发酵物料，32°C下恒温厌氧发酵产生沼气，本发明采用的方法是立足在半连续补料沼气发酵技术领域，具体采用沼液回用有氧/厌氧耦联的半连续补料沼气发酵工艺。
[0036]实施例一:采用沼液回用有氧/厌氧耦联半连续补料沼气发酵方法
本发明具体提供一种采用沼液回用有氧/厌氧耦联半连续补料沼气发酵方法，具体制备方法为:
(I)秸杆的预处理:秸杆进行揉碎处理，破碎秸杆进行摇荡或10rpm搅拌处理，直至破碎秸杆呈现物理可悬浮状态。
[0037](2)发酵物料配制与处理:按粪便与步骤(I)制备的秸杆固形物总量12%配制发酵物料，液相为回流沼液;配制好的物料进行有氧、厌氧交替联合预处理。
[0038](3)沼气厌氧发酵:将步骤(2)制备的沼气发酵物料在发酵装置中进行厌氧发酵，发酵温度为30-45°C，产生沼气。
[0039](4)补加物料的配制与预处理:按步骤(2)所述方法进行补加物料的配制与预处理;根据发酵需求，制备获得的补加物料的浓度为可发酵物料浓度的1-1.5倍。
[0040](5)检测:检测沼气厌氧发酵每日容积产气率，设定沼气发酵装置最低产气标准，当沼气装置产气率下降至最低产气率标准时进行半连续补料发酵。
[0041](6)半连续补料发酵:步骤(4)制备的补加物料在使用前6小时停止通气、搅拌，并将其升温至28-30°C;按先出料、后进料、进出物料等体积原则进行补料操作，且每日物料更换量为沼气发酵装置装料量的10-15%，沼气装置排出的物料与未使用的补加物料相混均，继续进行有氧、厌氧交替联合预处理，循环使用，直到半连续补料发酵产气率降到沼气发酵装置最低产气标准更新补加物料，继续半连续补料发酵。
[0042](7)沼液回流:将步骤(6)所更换的补加物料进行固液分离，所得沼液回流至步骤
(2)进行补加物料的配制与预处理。
[0043]本发明方法提供的本发明方法提供的沼液回用有氧/厌氧耦联半连续补料沼气发酵方法及在半连续补料发酵工艺上的应用可有效提高沼气装置发酵效率。半连续补料发酵装置30天内完成两倍单批发酵物料发酵，发酵效率是单批发酵的1.6倍。
[0044]本发明采用的秸杆的预处理、沼气厌氧发酵、沼液回流、有氧/厌氧耦联半连续补料等技术手段尽管离不开现有技术的支持和启发，但是，对于有氧、厌氧交替联合预处理物料的条件、半连续补料发酵的时间以及量等因素对于决定沼液回用有氧/厌氧耦联半连续补料沼气发酵方法的效果都具有重要的作用，也是决定性因素，不能说采用的技术手段和工具是现有技术，进而否定本发明提供的整体制备沼液回用有氧/厌氧耦联半连续补料沼气发酵方法的创新性，现有所有技术发明和创新都离不开现有技术的支撑和基础。可见，本发明提供的沼液回用有氧/厌氧耦联半连续补料沼气发酵方法中的各技术因素和技术参数都经过综合考量和设计，本发明提供的沼液回用有氧/厌氧耦联半连续补料沼气发酵方法中各技术环节具有上下一体，任何技术步骤不可或缺，紧密不可分割的特点，不能任意取舍肢解其中的技术步骤。
[0045]实施例二:粪便-秸杆混合沼气发酵及半连续补料发酵工艺
(I)发酵物料配制:本实施例中选用牛粪、玉料秸杆为沼气发酵原料，其中玉料秸杆进行揉碎处理，达到摇荡物或搅拌物理可悬浮。物料配比按质量体积比，其中牛粪6%、揉碎的玉米秸杆6%，与沼气发酵相固液分离的回流沼液相混合。
[0046](2)发酵物料预处理:将上述配制的沼气发酵物料，进行有氧、厌氧交替联合预处理。室温(22°C)、通气量0.UV/V.min)、100 rpm搅拌条件下通气20-30 min;停止通气与搅拌，静置;间隔4 h再进行通气、搅拌操作;物料连续处理5d。
[0047](3)沼气厌氧发酵:以上述预处理的物料为发酵原料，移入I L容器中，装料量为有效容积的65%，即650 ml，至于32°C恒温水浴中预热处理;物料预热后接入15%，即150 ml沼气发酵相的固液混合物作为接种物，密闭，于32°C恒温水浴中进行液相厌氧沼气发酵。每日检测装置产气量。此实验平行试验2装置2个，其中一个用于单批发酵、另一个用于半连续补料发酵。
[0048](4)半连续补料发酵:
按本实施例中的发酵物料配制、发酵物料预处理所述方法进行半连续发酵补加物料的配制与预处理，以IL容器，装料量80%，即800 ml。
[0049]根据本实施例中沼气发酵每日产气率检测结果确定补料操作时间。本实施例中按沼气装置日容积产气率在下降至0.1(V/V.d)时开始进行补料半连续发酵操作。补料前6h停止预处理物料的搅拌、通气，密闭、静置，并提高温度至28-30°C。
[0050]补料操作按同体积量进出方式，先出料，后进料。先排出沼气发酵装置中装料量15%的物料，再等量加入混均的预处理物料，密闭沼气发酵装置，厌氧发酵;沼气装置排出的物料与未使用的预处理补加相混匀，并继续按发酵物料预处理方法进行处理。此补加物料循环使用，直至沼气发酵装置厌氧发酵日容积产气率低至0.1(V/V.d)时再使用新的补加物料进行半连续补料发酵。
[0051]补加物料使用完毕后，经固液分离，沼液回用，重新用于物料的预处理。
[0052](5)以排水法测定沼气装置厌氧发酵过程中每天平均容积产气量，所排溶液为33%的NaCl溶液。
[0053]单批沼气发酵过程中沼气产生量的变化参见附图1所示;半连续补料发酵后沼气产生量的变化参见附图2所示。比较附图1与附图2，结合沼气装置产气率测定结果分析显示:
(I)未进行补料的单批发酵装置，持续发酵周期40天，但其从厌氧发酵开始到产气高峰后容积产气率持续降至0.1(V/V.d)以下，约25天；25天内共产沼气3.59 L，平均容积产气率为0.14(V/V.d);40天内总产气量为4.073 L，平均容积产气率为0.11(V/V.d)。
[0054](2)进行补料半连续发酵装置，在沼气厌氧发酵第二个产气高峰出现后，容积产气率低至0.UV/V.d)开始进行补料半连续发酵，即沼气厌氧发酵的第14天;半连续补料发酵后，产气率维持0.UV/V.d)约16天；16天内补料产气量为3.9 L，平均容积产气率为0.24(V/V.d)。整个发酵周期30天内，总产气量达到6.6 L，平均容积产气率为0.22(V/V.d)。
[0055](3)单批发酵与半连续补料发酵相比较，半连续补料发酵装置30天内完成两倍单批发酵物料发酵，发酵效率是单批发酵的1.6倍。说明本发酵提供的沼气物料处理方法及在半连续补料发酵工艺上的应用可有效提高沼气装置发酵效率。
[0056]实施例三:物料预处理在沼气发酵及半连续补料发酵应用放大
按实施例一、二中所述方法进行沼气发酵物料配制、物料预处理、沼气厌氧发酵及半连续补料发酵。所不同之处在于:
其一，以10 L沼气发酵容器，装料量仍控制在80%;
其二，以5 L补加物料容器，物料浓度为沼气发酵物料配比的1.5倍，即9%牛粪，9%玉米秸杆，预处理方法与实施例一中物料预处理方法相同。
[0057]其三，半连续补料发酵操做中将实施例一中的15%物料更换量调整为10%