[发明专利]一种秸秆的高效组合预处理方法

权利要求书

1.一种秸秆的高效组合预处理方法，其特征在于采用臭氧处理方法结合球磨方法对秸秆进行高效组合预处理；具体包括两部分：（1）先对粉碎后的秸秆进行臭氧预处理，然后进行球磨预处理；（2）先对粉碎后的秸秆进行球磨预处理，然后进行臭氧预处理。

2.根据权利要求1所述的秸秆的高效组合预处理方法，其特征在于所述臭氧预处理及球磨预处理这两种预处理方法进行处理的先后顺序可以互调。

3.根据权利要求1或2所述的秸秆的高效组合预处理方法，其特征在于先进行臭氧预处理、后进行球磨预处理的具体步骤如下：

（1）粗粉碎：用粉碎机对秸秆进行粗粉碎，粉碎物过30~50目筛，取筛下物；

（2）臭氧处理：在筛下物中加入体积为秸秆重量0.4~2.0倍（v/w）的去离子水，混合均匀，之后通臭氧处理，臭氧浓度为20~80 mg/L，臭氧流动速率为0.5~2.0 L/h，臭氧处理时间为0.5~2 h；

   （3）球磨处理：将臭氧处理后的秸秆自然晾干或真空烘干，之后加入到球磨罐中，秸秆与球的质量比为1:10~30，球磨的转速为279~1116 rpm，球磨1~24 min。

4.根据权利要求1或2所述的秸秆的高效组合预处理方法，其特征在于先进行球磨预处理、后进行臭氧预处理的具体步骤如下：

（1）粗粉碎：用粉碎机对秸秆进行粗粉碎，粉碎物过30~50目筛，取筛下物；

（2）球磨处理：将筛下物加入球磨罐中，秸秆与球的质量比为1:10~30，球磨的转速为279~1116 rpm，球磨1~12 min；

（3）臭氧处理：取球磨处理后的秸秆，加入体积为秸秆重量0.4~2.0倍（v/w）的去离子水，混合均匀，之后通臭氧处理，臭氧浓度为20~80 mg/L，臭氧流动速率为0.5~2.0 L/h，臭氧处理时间为0.5~2 h。

5.根据权利要求1或2所述的秸秆的高效组合预处理新方法，其特征在于所述的秸秆原料为农作物秸秆，包括玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆。

6.根据权利要求1~5任一项所述的秸秆的高效组合预处理方法，其特征在于预处理后对秸秆的酶解过程如下：

（1）对粉碎后的秸秆进行臭氧-球磨或球磨-臭氧组合预处理；

（2）在组合预处理后的秸秆中加入体积为秸秆重量5~20倍（v/w）的去离子水，混合均匀后静置0.5~1.5 h，之后采取过滤、抽滤、离心方法收集秸秆固体，以除去小分子有机酸等物质；

（3）在步骤（2）所得的秸秆中加入体积为秸秆重量5~20倍（v/w）pH值为4.8的柠檬酸钠缓冲液；所述缓冲液中预先加入复合纤维素酶，所述复合纤维素酶包含纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶活性，其滤纸纤维素酶酶活:β-葡萄糖苷酶酶活:木聚糖酶酶活= (1-15 FPU):(0-10 CBU):(50-730 IU)，秸秆中加入酶液后在45~60 ℃下酶解6~24 h。

7.根据权利要求6所述的秸秆的高效组合预处理方法，其特征在于与未经组合预处理的秸秆相比，经组合预处理的秸秆的糖产量提高了1.8~20倍。

8.根据权利要求1或2所述的秸秆的高效组合预处理方法，其特征在于进行臭氧预处理及球磨预处理前，先对粉碎后的秸秆进行冷冻振荡预处理；其操作方法为先将秸秆在0℃下保存3~5 h，然后在25℃下保存3~5 h，如此反复处理3次。