专利名称：厌氧发酵制备生物质能源的方法
技术领域：
本发明涉及一种厌氧发酵制备生物质能源的方法，属生物工程中的微生物发酵技术领域。
背景技术：
随着现代化和工业化的迅速发展，能源危机问题日益严峻。作为人类社会主要能量来源的煤炭、石油、天然气在过度开采和消耗下，已不足以应付人类需要，而与之伴生的对环境的沉重压力也引起了国际社会的忧虑。目前中国已经成为继美国之后的第二大石油消耗国，中国对石油进口的依赖约为30％，但这一数字很快就要上升到70％，对石油进口的日益依赖，使中国的经济发展缺乏安全保障。
节约能源可以暂时缓解能源危机，而从根本上解决能源问题，必须依靠开发和利用新能源。新能源应该具有安全、清洁的特点，同时可以取之不尽，用之不竭的。生物质能源转化的过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物质能的使用过程又生成二氧化碳和水，形成一个物质的循环，理论上二氧化碳的净排放为零。生物质能源是一种可再生的清洁能源，开发和使用生物质能源，符合可持续的发展观和循环经济的理念。因此，利用高技术手段开发生物质能源，已成为当今世界发达国家能源战略的重要部分。
一般情况下，生物质能源的生产，都必须在厌氧条件下进行培养发酵操作，也就是说，厌氧操作必须在充满惰性气体的严格厌氧环境下进行操作的。因此我们的发明构思是如何在有氧环境中进行厌氧操作，并且采用简单方便的工艺方法来取得生物质能源。
本发明通过设计新的实验装置与使用该装置进行生物质能源的实验研究。
发明内容
本发明的目的是，利用简易的工艺方法在有氧环境中进行厌氧操作来制备生物质能源，提供一种厌氧发酵制备生物质能源的方法。
本发明一种厌氧发酵制备生物质能源的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤a.制备液体培养基或半液体培养基(1)从餐饮店的泔脚料经过滤而得的过滤液，直接用作液体培养基；(2)将生物质废弃物，包括泔脚、鱼肉骨渣、菜汁果皮、瓜皮果壳等固形物，加水用粉碎机打成浆状，制成半液体培养基；(3)利用秸秆类粉状物质配制成半液体培养基；该半液体培养基的组成及重量百分比为秸秆粉10％，尿素0.4～0.5％，磷酸氢二钾0.1％，硫酸镁0.1％，余量为水；b.任选一种上述配制好的培养基，放入一抽真空的无氧的密闭发酵容器内；培养基先用30％NaOH溶液调节其pH值至7.0～7.5；c.将事先准备好的常规通用的发酵混合菌种或含有该混合菌种的沼气池沼液添加剂到上述发酵容器内的培养基液中；形成密闭的厌氧发酵系统；d.将上述盛有待发酵的培养基液的发酵容器置于35℃的恒温培养箱或培养室中进行恒温发酵；发酵需时1～5天；最后将产生的沼气收储干集气袋中，供成分分析或备用。
本发明方法的特点是在有氧环境中进行厌氧操作，毋需常规采用的需要使用惰性气体实现厌氧操作；本发明方法工艺简易，操作方便，而且装置结构简单，便于推广应用。
图1为本发明发酵实验装置的简单示意图具体实施方式
现将本发明的具体实施例进一步叙述于后。
实施例1本实施例中采用餐饮业废弃物泔脚为原料，配制成泔脚浆料作为半液体培养基液。
本实施例的具体过程和步骤如下(1)把泔脚除去杂物后，用粉碎机打成浆料；(2)用30％NaOH溶液，调节浆料的pH值为7.2；(3)准备好发酵容器，发酵容器采用特制的塑料膜容器，其上端设置有气体导出管，管口设有导管封口；塑料膜容器的下端设置有带有开关的输液导管，构成发酵制备沼气的简单装置；(4)用不带针头的注射器将上述泔脚浆料通过所述的塑料膜容器或塑料袋下端的输液导管注入塑料膜容器或塑料袋中，注入量为400ml；(5)随后用同样方法将沼气发酵混合菌种液注入塑料膜容器或塑料袋中，注入量为25ml，并使其与塑料膜容器或塑料袋中待发酵的泔脚浆液混合均匀，然后关闭输液导管的开关；(6)通过塑料膜容器或塑料袋上端的气体导出管，将容器或袋中的空气排除干净，随后盖上导管封口；形成密闭的厌氧发酵系统；(7)将上述塑料膜容器或塑料袋悬挂在35℃恒温培养箱中；培养12小时后开始发酵产气，沼气积存在塑料袋中，24小时后产气量可达1.5升以上；此时可在装置上部导管口上接上集气袋，沼气转入集气袋中储存；可连续接上新的集气袋收集沼气；该沼气袋可供成分分析用并供用户作能源备用。
本发明的发酵实验装置可参见图1的简单示意图。
权利要求
1.一种厌氧发酵制备生物质能源的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤a.制备液体培养基或半液体培养基(1)从餐饮店的泔脚料经过滤而得的过滤液，直接用作液体培养基；(2)将生物质废弃物，包括泔脚、鱼肉骨渣、菜汁果皮、瓜皮果壳等固形物，加水用粉碎机打成浆状，制成半液体培养基；(3)利用秸秆类粉状物质配制成半液体培养基；该半液体培养基的组成及重量百分比为秸秆粉10％，尿素0.4～0.5％，磷酸氢二钾0.1％，硫酸镁0.1％，余量为水；b.任选一种上述配制好的培养基，放入一抽真空的无氧的密闭发酵容器内；培养基光用30％NaOH溶液调节其pH值至7.0～7.5；c.将事先准备好的常规通用的发酵混合菌种或含有该混合菌种的沼气池沼液添加剂到上述发酵容器内的培养基液中；形成密闭的厌氧发酵系统；d.将上述盛有待发酵的培养基液的发酵容器置于35℃的恒温培养箱或培养室中进行恒温发酵；发酵需时1～5天；最后将产生的沼气收储干集气袋中，供成分分析或备用。
全文摘要
本发明涉及一种厌氧发酵制备生物质能源的方法，属生物工程中的微生物发酵技术领域。本发明采用液体培养基或半液体培养基，特别是采用餐饮业废弃物泔脚料作为半液体培养基；将泔脚半液体培养基放入一抽真空的无氧的密闭发酵容器内，培养基先用30％NaOH溶液调节其pH值至7～7.5；然后将常规通用的发酵混合菌种或含有该混合菌种的沼液添加到上述发酵器容器内的培养基中，形成密闭的厌氧发酵系统；然后将所述的发酵容器放置于35℃的恒温培养箱中进行恒温发酵，发酵时间为1～5天，最后将产生的沼气收储于集气袋中供备用。本发明方法工艺简单，装置简单、操作方便，能满足厌氧发酵制备生物质能源的要求。
文档编号C02F11/04GK101077819SQ20071004274
公开日2007年11月28日 申请日期2007年6月26日 优先权日2007年6月26日
发明者王锦华, 陈振风 申请人:上海大学