[发明专利]木糖渣或糠醛渣预处理菌剂及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于农业微生物技术领域，特别涉及一种木糖渣或糠醛渣预处理菌剂及其制备方法及其用途。

背景技术

随着我国经济快速发展，能源需求逐年增长，能源短缺问题也日益突出。目前我国大力发展包括沼气在内的可再生能源以应对化石能源的短缺，实现我国经济的可持续发展。在沼气原料方面，除了畜禽粪便，最为人瞩目的是利用农作物秸秆生产沼气。然而秸秆本身难以充分降解，严重影响了其产气效率和使用范围，至今尚处于研究开发阶段。木糖渣是木糖醇生产过程中产生的副产品。近年来，随着我国食品及化学工业对木糖醇的需求量逐年增加，我国生产木糖醇的厂家和产量也在上升。通常生产1吨木糖醇会产生含水量70%-80%的木糖渣26-28吨。这些废渣占用大量场地存放，且在春夏季节对周边环境的植物生长造成严重影响，对环境造成严重污染。目前生产木糖醇的原料为玉米芯、棉籽壳及甘蔗渣等，故木糖渣中纤维原料含量丰富，其含量通常在50%-60%，且经过酸处理后已经变成粉末状，便于微生物作用，不易结壳，是一种生产沼气的良好原料。我国是糠醛的主要生产国和出口国之一，在其生产过程中能够产生大量糠醛废渣。每吨糠醛产品伴随着10吨以上残渣排放。我国每年排放糠醛废渣近三千万吨。由于木糖渣或糠醛渣中纤维素、半纤维素和木质素含量较高，难以降解，故其产气效率受到一定影响。针对木糖渣及糠醛渣自身特性，开发相应的微生物处理菌剂，可以提高木糖渣或糠醛渣生产沼气的效率，并有利于保证在冬季低温条件下保证沼气工程正常运行。

中国专利文件200510077792.3公开了一种复合菌剂预处理秸秆的发酵方法，其菌剂组成为木霉菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。秸秆经粉碎、润湿后加入复合菌剂和碳酸氢铵进行堆沤后进行沼气发酵。经预处理后的秸秆发酵速度和产气速度均有提高，且产气时间缩短。其所开发的菌剂可用于玉米秸秆、稻草、麦秆等农业废弃物预处理，使用范围广泛。中国专利文件200810140400.7公开了一种沼气池用复合微生物菌剂及其制备方法。该发明提出了一种沼气池用复合微生物菌剂，是由荧光假单胞菌、蜡质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和环状芽孢杆菌四种微生物组成。该菌剂不仅能够促进冬季沼气池正常产气，且可以利用秸秆作为主要原料制取沼气。万楚筠等. 微生物预处理油菜秸秆堆提高沼气产量的影响[J]. 农业工程学报, 2010, 26: 267-271.）利用枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、变色栓菌、黄孢原毛平革菌制备了油菜秸秆的降解混合菌剂。上述三个文件均只针对秸秆开发了相应的微生物菌剂并用于沼气发酵预处理过程，对其他工业纤维质原料（如木糖渣、糠醛渣）则无涉及。较之秸秆，木糖渣或糠醛渣酸度较高，且含有少量糠醛，对多种微生物（尤其是酵母和细菌）活性均有较强抑制作用。因此，针对性的开发相应的预处理菌剂对于提高其发酵速度和产气效率极为重要。

发明内容

本发明目的是提供一种用于木糖渣或糠醛渣预处理的菌剂，该菌剂针对木糖渣或糠醛渣的自身特点，可以大幅提高木糖渣或糠醛渣发酵速度，保证低温条件下木糖渣或糠醛渣生产沼气。此外，该菌剂在秸秆预处理方面也有良好的效果。

本发明技术方案如下：一种木糖渣或糠醛渣预处理菌剂，是由绿色木霉、黄孢原毛平革菌、黑曲霉、米曲霉、变色栓菌五种菌经液态发酵后得到的菌液混合制成，其按重量份如下：绿色木霉菌液0.20-0.40，黄孢原毛平革菌菌液0.10-0.15，黑曲霉菌液0.05-0.10，米曲霉菌液0.08-0.16，变色栓菌菌液0.05-0.10；上述发酵菌丝重量（干重）为20g/L以上。

木糖渣或糠醛渣预处理菌剂及其制备方法，它包括如下步骤：①将绿色木霉、黄孢原毛平革菌、黑曲霉、米曲霉和变色栓菌这五种菌分别按照斜面菌种活化、摇瓶发酵、种子罐液态发酵、生产发酵罐液态发酵生产五个步骤进行分别得到绿色木霉菌液、黄孢原毛平革菌菌液、黑曲霉菌液、米曲霉菌液、变色栓菌菌液；

②菌液复配，将上述五种菌菌液按上述比例进行混合制成液体剂型。

木糖渣或糠醛渣预处理菌剂及其制备方法，其特征是将绿色木霉菌液、黄孢原毛平革菌菌液、黑曲霉菌液、米曲霉菌液、变色栓菌菌液按比例混合后的菌液中加入固体填料制成固体剂型。

所述固体填料为木糖渣、糠醛渣、草炭、硅藻土中的一种或几种混合，其总用量为混合后菌液总重量的4-10倍。

木糖渣或糠醛渣预处理菌剂的用途，其特征是将所述的木糖渣或糠醛渣预处理菌剂用于木糖渣或糠醛渣在进行沼气发酵前的预处理。