一种秸秆粪便联合发酵制甲烷的方法
【专利摘要】本发明公开了一种秸秆粪便联合发酵制甲烷的方法。本发明提供了一种甲烷发酵的方法，包括如下步骤：用菌剂发酵原料，实现甲烷发酵；所述原料由秸秆、动物粪便和水组成；所述秸秆中的C原子和所述动物粪便的N原子的质量比为20?35：1。本发明的实验证明，本发明克服现有的以秸秆为原料的沼气工程养分配比不合理，缺乏构建高效分解微生物群，以及秸秆分解工艺不合理等问题，提供一种农作物秸秆和动物粪便联合发酵制备甲烷的方法。该方法实现高效分解酸化，再转入厌氧发酵实现高效产沼气。
【专利说明】
一种秸秆粪便联合发酵制甲烷的方法
技术领域
[0001]本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种秸杆粪便联合发酵制甲烷的方法。【背景技术】
[0002]甲烷发酵是有机物质在厌氧条件下分解成小分子的有机酸后，再产生甲烷的过程。人类将这一过程加以控制和工程化形成“甲烷发酵工程”，或称“沼气发酵工程”。甲烷发酵工程可以处理由于有机废弃物带来的环境污染的同时，可以获得清洁能源一沼气。沼气的主要成分为甲烷、C02、硫化氢。沼气经过去除C02和硫化氢的提纯过程可以转化为甲烷含量达到一定标准的“生物天然气”。
[0003]甲烷发酵微生物主要利用的是较小分子的水溶性有机物。因此传统的甲烷发酵原料主要包括含有机物的各种废水、动物粪尿、有机物加工废渣等。随着“生物天然气”提纯技术的成熟，甲烷发酵工程的目的从以环境治理为主转移为以能源生产为主。随之，传统的甲烷发酵原料远远不能满足工程发展的需求。从而秸杆、牧草、甘蔗渣等含纤维素的原料引起人们关注，出现了多种利用秸杆的沼气发酵技术。但甲烷发酵微生物不能直接分解利用含纤维素原料，含纤维素原料的转化率和设备容积产甲烷效率极其不稳定。其主要问题在于:
[0004]①秸杆养分单调，养分配比不合理。微生物分解利用作物秸杆，需要合理的养分配比，尤其C和N的比例以20?35为合理，并且还需要一定的磷元素和微量元素。作物秸杆主成分为纤维素、半纤维素和木质素，这些成分是高碳化合物，秸杆中缺乏氮、磷、及各种微量元素。因此没有配比合理的营养元素的情况下，无论采用怎样的发酵工艺，都得不到较高的秸杆转化率和沼气产量。
[0005]②缺乏构建秸杆高效分解微生物群。秸杆分解不仅要配比合理的养分比例，工程中还需要构建高效的分解微生物群，并且需要满足该群微生物的生长条件。但已有的利用秸杆的沼气发酵技术，在工程中缺乏构建高效分解微生物群，因此难以实现秸杆原料的高效分解转化率和高效产气率。
[0006]③秸杆分解工艺不合理。要达到秸杆高效分解，除了合理的养分配比和高效微生物群，还要满足适合高效分解微生物群生长的环境条件和发酵工艺过程。但已有的秸杆沼气发酵工程缺乏能够最大限度发挥分解微生物群的优化条件和工艺过程。
【发明内容】
[0007]本发明的一个目的是提供一种甲烷发酵的方法。
[0008]本发明提供的方法，包括如下步骤:用菌剂发酵原料，实现甲烷发酵；
[0009]所述原料由秸杆、动物粪便和水组成；
[0010]所述原料的c元素和N元素的质量比为20-35:1;[0〇11]所述菌剂的活性成分为解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)、假单胞菌(Pseudomonas sp ?)和枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)。
[0012]上述方法中，所述原料的C元素和N元素的质量比为20:1、25:1或30:1。
[0013] 上述方法中，所述秸杆、所述动物粪便和所述水的质量比为1:0.5-1:8-8.5。
[0014] 上述方法中，所述秸杆、所述动物粪便和所述水的质量比为1:1:8或1:0.5:8.5。 [〇〇15]上述方法中，所述秸杆为玉米秸杆、小麦秸杆或水稻秸杆。
[0016]上述方法中，所述动物粪便为牛粪便、猪粪便或鸡粪便。
[0017]上述方法中，所述秸杆为小于lcm的秸杆颗粒。
[0018]上述方法中，所述秸杆、所述动物粪便、所述水和所述菌剂的质量比为所1:0.5-1: 8—8.5:0.001〇
[0019]所述秸杆、所述动物粪便、所述水和所述菌剂的质量比为所1:1:8:0.001或1:0.5: 8.5:0.001〇[〇〇20] 所述菌剂为将解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)培养液、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)培养液、假单胞菌(Pseudomonas sp?)培养液、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)培养液混匀，得到混合菌液，再将所述混合菌液吸附到载体上，得到菌剂。[〇〇21 ] 所述菌剂中，所述解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)、所述解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)、所述假单胞菌(Pseudomonas sp.)、所述枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)和所述载体的配比为(25_35)cfu: (25-30)cfu: (20-30) cfu: (15_20)cfu: 1 X 10—4-1 X 10—3g;
[0022] 或，所述解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)、所述解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)、所述假单胞菌(Pseudomonas sp ?)、所述枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)和所述载体的配比为(25-35)cfu: (25_30)cfu: (20_30)cfu: 20cfu:5X10-4g;
[0023] 或，所述解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)在所述菌剂中的含量为 50000-70000cfu/g；
[0024] 所述解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)在所述菌剂中的含量为 50000-60000cfu/g;
[0025]所述假单胞菌(Pseudomonas sp.)在所述菌剂中的含量为40000-60000cfu/g;
[0026] 所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在所述菌剂中的含量为40000cfu/g。
[0027]上述载体为干稻杆粉碎后过0.4mm的筛子得到的碎草。
[0028]上述菌剂中，所述混合菌液和所述载体的质量比为1:10;[〇〇29] 所述混合菌液中各菌的菌落形成单位比为(25-35): (25-30): (20-30): (15-20)。 [〇〇3〇] 或所述混合菌液中各菌的菌落形成单位比为(25-35): (25-30): (20-30): 20。[〇〇31]上述方法中，所述秸杆为玉米秸杆、小麦秸杆或水稻秸杆；[〇〇32]和/或，所述秸杆具体为小于lcm的秸杆颗粒。
[0033]上述方法中，所述动物粪便为牛粪便、猪粪便或鸡粪便。
[0034]上述方法中，所述发酵包括如下步骤:
[0035] 1)将所述菌剂和所述原料混匀，搅拌发酵，得到分解发酵体系；[〇〇36]所述搅拌发酵的条件为搅拌转速为50转/分、每小时中搅拌10分钟后停止50分钟， 搅拌发酵36小时，温度为30°C ;
[0037]2)将所述分解发酵体系在厌氧发酵容器中发酵，实现甲烷发酵；[〇〇38]所述厌氧发酵的条件为温度35°C、时间30天。
[0039]上述方法中，所述解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)为解木聚糖梭菌 (Clostridium xylanolyticum)DSM N0.6555;https://www.dsmz.de)〇
[0040]所述解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)为解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)DSM No ? 15894; https: //www.dsmz ? de) 〇
[0041]所述假单胞菌(Pseudomonas sp ?)为假单胞菌(Pseudomonas sp ? )ACCC N0.11691。
[0042]所述枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)为枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis) ACCC N0.03189。
[0043]本发明的另一个目的是提供一种用于甲烷发酵的菌剂。
[0044]本发明提供的用于甲烷发酵的菌剂，为上述方法中的菌剂。
[0045]本发明的方法有如下特点:
[0046]①秸杆和动物粪便的优化配比:
[0047]秸杆包括玉米秸杆、小麦秸杆、水稻秸杆;粪便包括牛粪、猪粪、鸡粪。秸杆粉碎成直径小于lcm的颗粒，粪便经过筛去除直径大于lcm的大颗粒，经过泡水沉淀去除沙粒。秸杆和粪便配比时，将秸杆、粪便和水均匀混合，使原料的干物质和水的比例等于1/10,原料的 C/N在20?35范围。[〇〇48]②高效分解微生物群的构建:[〇〇49]在直径4.2m，深4m，中央设有垂直的桨叶式搅拌机的水泥池内，按上述配比，加入秸杆和粪便制作秸杆分解体系，利用专利“一种秸杆原位腐解菌剂及其应用”(专利号:CN 103642721 A)，接种比例为lm3分解体系中加入固体菌剂100g，均匀分撒菌剂，搅拌均匀后， 保持30 °C温度构建以梭状芽孢杆菌为主体的高效分解微生物群。
[0050]③先兼性厌氧分解，后甲烷发酵的两步发酵工艺[0051 ]将上述分解发酵体系，温度控制在30°C，搅拌强度控制在:转速为50转/分，在每小时中搅拌10分钟，停止50分钟，以提供兼性厌氧条件，以这种条件运行36小时后，将分解发酵混合液利用螺杆栗打入厌氧发酵罐中，发酵罐温度保持35°C，液体停留时间为30天，以全混式(CSTR)发酵工艺进行较晚发酵。[〇〇52]本发明的实验证明，本发明克服现有的以秸杆为原料的沼气工程养分配比不合理，缺乏构建高效分解微生物群，以及秸杆分解工艺不合理等问题，提供一种农作物秸杆和动物粪便联合发酵制备甲烷的方法。该方法将秸杆和动物粪便按最优比例配比，利用高效分解微生物群，以两步发酵工艺，即将发酵体系先创造适合菌群分解的兼性厌氧条件进行分解发酵，实现高效分解酸化，再转入厌氧发酵实现高效产沼气。【具体实施方式】[〇〇53]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。[〇〇54]下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。[〇〇55]下述实施例中的菌剂制备见公开号为CN 103642721 A专利，活性成分为解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)保藏号DSM No ? 6555(https://www.dsmz ? de)、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosi lytica)保藏号DSM N0.l5894(https:// www.dsmz ? de)、假单胞菌(Pseudomonas sp ?)保藏号ACCC No ? 11691 (中国农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC))、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)保藏号ACCC N0.03189。[〇〇56] 菌剂为将解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)培养液、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)、假单胞菌(Pseudomonas sp ?)培养液、枯草芽抱杆菌(Bacillus subtil is)培养液混勾，得到混合菌液，再将所述混合菌液吸附到载体上， 得到菌剂。[〇〇57]实施例1、玉米秸秆和牛粪的联合甲烷发酵 [〇〇58]1、有机物快速腐熟菌剂
[0059]有机物快速腐熟菌剂按照如下方法制备:
[0060]分别培养解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)DSM N0.6555、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)DSM N0.15894、假单胞菌(Pseudomonas sp.) ACCC N0.11691、枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)ACCC N0.03189,得到解木聚糖梭菌 (Clostridium xylanolyticum)DSM No? 6555培养液、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)DSM N0.15894培养液、假单胞菌(Pseudomonas sp.)ACCC N0.11691 培养液和枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)ACCC N0.03189培养液。[0061 ] 将解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)DSM N0.6555培养液、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)DSM N0.15894、假单胞菌(Pseudomonas sp.) ACCC N0.11691培养液、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC N0.03189培养液混匀，得到混合菌液。
[0062]将干稻秆粉碎后过0.4_的筛子得到的碎草作为载体。[〇〇63]再在100Kg碎草中，边搅拌边喷入占碎草质量百分含量为10%的混合菌液，将混合菌液吸附到载体上，得到有机物快速腐熟菌剂。
[0064]上述菌剂中，解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)、假单胞菌(Pseudomonas sp ?)、枯草芽抱杆菌 (8&。;111118 8111^;[118)和载体的配比为25。:[>11:25。:[>11:20。:[>11:20。:[>11:5\10—48;
[0065]其中，解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)在菌剂中的含量为50000cfu/ g;
[0066]解纤维素木聚糖单胞菌(乂71&11；[11101^8〇611111〇8；[17七；^3)在菌剂中的含量为 50000cfu/g；
[0067]假单胞菌(Pseudomonas sp.)在菌剂中的含量为40000cfu/g;
[0068]枯草芽抱杆菌(Bacillus subtil is)在菌剂中的含量为40000cfu/g。[〇〇69] 2、玉米秸秆和牛粪的联合甲烷发酵[〇〇7〇]实施地点:涿州市中国农业大学科技园产业沼气工程平台60m3全混式；
[0071]发酵所需组分:玉米秸秆(含水量15%)，牛粪(含水量85%)、上述一获得的有机物快速腐熟菌剂；[〇〇72]实施方法:分解发酵池有效容积为50m3，全混式厌氧发酵罐有效容积为60m3。[〇〇73] 原料配比:5吨玉米秸秆、5吨牛粪和40吨水混匀，得到原料；原料的C和N的比例为 25:1;再向50吨原料中加入5kg上述一获得的有机物快速腐熟菌剂；
[0074]将秸杆粉碎成直径小于lcm的颗粒，粪便经过筛去除直径大于lcm的大颗粒，按上述比例将玉米秸杆、牛粪、水和菌剂全部加到有效容积50m3的分解发酵池中以50转/分的转速(旋转半径2m)搅拌30分钟混合均匀后，温度控制在30 °C，搅拌强度控制在:转速为50转/ 分，在每小时中搅拌10分钟，停止50分钟，以提供兼性厌氧条件，以这种条件运行36小时后， 分解发酵体系的40 %干物质变成水溶性，60 %干物质保持悬浮状态，得到分解发酵混合液。 [〇〇75]将上述分解发酵混合液利用螺杆栗打入60m3厌氧发酵罐中，发酵罐温度保持35 °C，液体停留时间为30天，以全混式(CSTR)发酵工艺进行甲烷发酵，得到发酵产物。[〇〇76]以干物质损失法(详见文献:袁旭峰，高瑞芳，李培培等。复合菌系MCI预处理对玉米秸杆厌氧发酵产甲烷效率的提高，2011，9(27): 266-270)检测发酵产物1L中剩余干物质， 计算转化率=(发酵前1L中干物质量-发酵后1L中干物质量)/发酵前1L中干物质量)X 100%〇[〇〇77]结果秸杆+牛粪干物质转化率大于50%，每日产沼气量达到90m3以上。
[0078]实施例2、小麦秸杆和猪粪的联合甲烷发酵[〇〇79]1、有机物快速腐熟菌剂[〇〇8〇]有机物快速腐熟菌剂按照如下方法制备:[0081 ] 分别培养解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)DSM N0.6555、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)DSM N0.15894、假单胞菌(Pseudomonas sp.) ACCC N0.11691、枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)ACCC N0.03189,得到解木聚糖梭菌 (Clostridium xylanolyticum)DSM No? 6555培养液、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)DSM N0.15894培养液、假单胞菌(Pseudomonas sp.)ACCC N0.11691 培养液和枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)ACCC N0.03189培养液。
[0082] 将解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)DSM N0.6555培养液、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)DSM N0.15894、假单胞菌(Pseudomonas sp.) ACCC N0.11691培养液、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC N0.03189培养液混匀，得到混合菌液。[〇〇83]将干稻杆粉碎后过0.4mm的筛子得到的碎草作为载体。[〇〇84]再在100Kg碎草中，边搅拌边喷入占碎草质量百分含量为10%的混合菌液，将混合菌液吸附到载体上，得到有机物快速腐熟菌剂。
[0085]上述菌剂中，解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)、假单胞菌(Pseudomonas sp.)、枯草芽抱杆菌 (13已。;[11118 811131:;[118)和载体的配比为35。;1^1:30。;1^1:30。;1^1:20。;1^1:5\10—4区；
[0086]其中，解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)在菌剂中的含量为70000cfu/ g;
[0087]解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)在菌剂中的含量为 60000cfu/g；
[0088]假单胞菌(Pseudomonas sp.)在菌剂中的含量为60000cfu/g;
[0089]枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在菌剂中的含量为40000cfu/g。
[0090]2、小麦秸杆和猪粪的联合甲烷发酵
[0091]实施地点:涿州市中国农业大学科技园产业沼气工程平台60m3全混式
[0092]发酵所需组分:小麦秸杆(含水量12%)，猪粪(含水量88%)，上述1制备的有机物快速腐熟菌剂；[〇〇93]实施方法:分解发酵池有效容积为50m3，全混式厌氧发酵罐有效容积为60m3。[〇〇94] 原料配比:5吨小麦秸杆、5吨猪粪和40吨水混匀，得到原料；原料的C和N的比例为 30:1；[〇〇95]再向50吨原料中加入5kg上述1制备的有机物快速腐熟菌剂；
[0096]将秸杆粉碎成直径小于lcm的颗粒，粪便经过筛去除直径大于lcm的大颗粒，按上述比例将玉米秸杆、牛粪、水和菌剂全部加到有效容积50m3的分解发酵池中以50转/分的转速搅拌30分钟混合均匀后，温度控制在30°C，搅拌强度控制在:转速为50转/分，在每小时中搅拌10分钟，停止50分钟，以提供兼性厌氧条件，以这种条件运行36小时后，分解发酵体系的40 %干物质变成水溶性，60 %干物质保持悬浮状态，得到分解发酵混合液。[〇〇97]将上述分解发酵混合液利用螺杆栗打入60m3厌氧发酵罐中，发酵罐温度保持35 °C，液体停留时间为30天，以全混式(CSTR)发酵工艺进行甲烷发酵，得到发酵产物。
[0098]以干物质损失法检测发酵产物1L中剩余干物质，计算转化率=(发酵前1L中干物质量-发酵后1L中干物质量)/发酵前1L中干物质量)X 100%。[〇〇99]结果秸杆+猪粪干物质转化率大于45%，每日产沼气量达到80m3以上。
[0100]实施例3、水稻秸杆和鸡粪的联合甲烷发酵
[0101]1、有机物快速腐熟菌剂
[0102]有机物快速腐熟菌剂按照如下方法制备:
[0103]分别培养解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)DSM N0.6555、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)DSM N0.15894、假单胞菌(Pseudomonas sp.) ACCC N0.11691、枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)ACCC N0.03189,得到解木聚糖梭菌 (Clostridium xylanolyticum)DSM No? 6555培养液、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)DSM N0.15894培养液、假单胞菌(Pseudomonas sp.)ACCC N0.11691 培养液和枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)ACCC N0.03189培养液。
[0104]将解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)DSM N0.6555培养液、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)DSM N0.15894、假单胞菌(Pseudomonas sp.) ACCC N0.11691培养液、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC N0.03189培养液混匀，得到混合菌液。
[0105]将干稻杆粉碎后过0.4_的筛子得到的碎草作为载体。
[0106]再在100Kg碎草中，边搅拌边喷入占碎草质量百分含量为10%的混合菌液，将混合菌液吸附到载体上，得到有机物快速腐熟菌剂。[〇1〇7] 上述菌剂中，解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)、解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)、假单胞菌(Pseudomonas sp.)、枯草芽抱杆菌 (13已。;[11118 811131:;[118)和载体的配比为25。;1^1:30。;1^1:30。;1^1:20。;1^1:5\10—4区；
[0108] 其中，解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)在菌剂中的含量为50000cfu/ g;[〇1〇9] 解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)在菌剂中的含量为 60000cfu/g；[〇110] 假单胞菌(Pseudomonas sp.)在菌剂中的含量为60000cfu/g;
[0111]枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在菌剂中的含量为40000cfu/g。
[0112]2、水稻秸杆和鸡粪的联合甲烷发酵
[0113]实施地点:涿州市中国农业大学科技园产业沼气工程平台60m3全混式
[0114]发酵所需组分:水稻秸杆(含水量12%)，鸡粪(含水量78%)，上述1制备的有机物快速腐熟菌剂；
[0115]实施方法:分解发酵池有效容积为50m3，全混式厌氧发酵罐有效容积为60m3。
[0116]原料配比:5.06吨水稻秸杆、2.5吨鸡粪和42.5吨水混匀，得到原料;原料的C和N的比例为20:1;
[0117]再向50.06吨原料中加入5kg上述1制备的有机物快速腐熟菌剂；
[0118]将秸杆粉碎成直径小于lcm的颗粒，粪便经过筛去除直径大于lcm的大颗粒，按上述比例将玉米秸杆、牛粪、水和菌剂全部加到有效容积50m3的分解发酵池中以50转/分的转速搅拌30分钟混合均匀后，温度控制在30°C，搅拌强度控制在:转速为50转/分，在每小时中搅拌10分钟，停止50分钟，以提供兼性厌氧条件，以这种条件运行36小时后，分解发酵体系的40 %干物质变成水溶性，60 %干物质保持悬浮状态，得到分解发酵混合液。
[0119]将上述分解发酵混合液利用螺杆栗打入60m3厌氧发酵罐中，发酵罐温度保持35 °C，液体停留时间为30天，以全混式(CSTR)发酵工艺进行甲烷发酵，得到发酵产物。
[0120]以干物质损失法检测发酵产物1L中剩余干物质，计算转化率=(发酵前1L中干物质量-发酵后1L中干物质量)/发酵前1L中干物质量)X 100%，结果秸杆+鸡粪干物质转化率大于50%，每日产沼气量达到90m3以上。
[0121]本发明也可以按照原料比中的含固率10%，C/N等于35的原则配比，运行条件与上述3个实例相同。
【主权项】
1.一种甲烷发酵的方法，包括如下步骤:用菌剂发酵原料，实现甲烷发酵；所述原料由秸杆、动物粪便和水组成；所述原料的C元素和N元素的质量比为20-35:1;所述菌剂的活性成分为解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)、解纤维素木聚 糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)、假单胞菌(Pseudomonas sp ?)和枯草芽抱杆菌 (Bacillus subtilis)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述原料的C元素和N元素的质量比为20: 1、25:1或30:1。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于:所述秸杆、所述动物粪便和所述水的质 量比为 1:0.5-1:8-8.5;和/或，所述秸杆、所述动物粪便和所述水的质量比具体为1:1:8或1:0.5:8.5。4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于:所述秸杆、所述动物粪便、所述水 和所述菌剂的质量比为1:0.5-1:8-8.5:0.001;或，所述秸杆、所述动物粪便、所述水和所述菌剂的质量比为1:1:8:0.001或1:0.5: 8.5:0.001;或，所述菌剂为将解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)培养液、解纤维素木聚 糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)培养液、假单胞菌(Pseudomonas sp.)培养液、 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)培养液混匀，得到混合菌液，再将所述混合菌液吸附到 载体上，得到菌剂。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:所述菌剂中，所述解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)、所述解纤维素木聚糖 单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)、所述假单胞菌(Pseudomonas sp.)、所述枯草芽 抱杆菌(Bacillus subtil is)和所述载体的配比为(25_35)cfu: (25-30) cfu: (20_30)cfu: (15_20)cfu: 1 X 10—4-1 X 10—3g;或，所述菌剂中，所述解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)、所述解纤维素木 聚糖单胞菌(Xylanimonas cellulosilytica)、所述假单胞菌(Pseudomonas sp.)、所述枯 草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)和所述载体的配比为(25_35)cfu: (25-30)cfu: (20-30) cfu: 20cfu: 5 X 10—4g;或，所述菌剂中，所述解木聚糖梭菌(Clostridium xylanolyticum)在所述菌剂中的含 量为 50000-70000cfu/g;所述解纤维素木聚糖单胞菌(Xylanimonas 〇611111〇8；1171:;[〇3)在所述菌剂中的含量为 50000-60000cfu/g；所述假单胞菌(Pseudomonas sp.)在所述菌剂中的含量为40000-60000cfu/g;所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtil is)在所述菌剂中的含量为40000cfu/g。6.根据权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于:所述秸杆为玉米秸杆、小麦秸杆 或水稻秸杆；和/或，所述秸杆具体为小于lcm的秸杆颗粒。7.根据权利要求1-6所述的方法，其特征在于:所述动物粪便为牛粪便、猪粪便或鸡粪便。8.根据权利要求1-7中任一所述的方法，其特征在于:所述发酵包括如下步骤:1)将所述菌剂和所述原料混匀，搅拌发酵，得到分解发酵体系；2)将所述分解发酵体系在厌氧发酵容器中发酵，实现甲烷发酵。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于:所述搅拌发酵的条件为搅拌转速为50转/分、每小时中搅拌10分钟后停止50分钟，搅拌 发酵36小时，温度为30 °C;所述厌氧发酵的条件为温度35°C、时间30天。10.—种用于甲烷发酵的菌剂，为权利要求1-9中任一所述方法中的菌剂。
【文档编号】C12P39/00GK105969835SQ201610460822
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】崔宗均, 袁旭峰, 朱万斌, 朱金波, 师力民, 姚建明
【申请人】中农绿能（北京）科技有限公司