[发明专利]改性生物炭负载微生物的复合体及其在强化厌氧发酵中的应用

权利要求书

1.改性生物炭或复合体在强化厌氧发酵中的应用，包括提升甲烷产气性能和/或甲烷气体品质；所述复合体包括改性生物炭和复合菌液；所述厌氧发酵包括CSTR厌氧发酵或UASB厌氧发酵；所述CSTR厌氧发酵时，改性生物炭的粒径为2~10mm；所述UASB厌氧发酵时，改性生物炭的粒径为(10，20]mm。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，制备所述改性生物炭的方法包括以下步骤：

1）将生物炭和改性剂溶液混合，加热3~5h，静置12~24h后过滤；

2）将过滤所得生物炭清洗至滤液呈中性，得到所述改性生物炭；

所述改性剂溶液包括HCl溶液、NaOH溶液和K₂CO₃溶液中的一种或两种以上溶液；

当改性剂为两种以上溶液时，步骤1）为：

11）生物炭与其中一种改性剂溶液混合，加热3~5h，静置12~24h后过滤；

12）更换改性剂溶液的种类，将步骤11）过滤后的固体重复步骤11）直至所有改性剂溶液处理完全。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述HCl溶液、NaOH溶液和K₂CO₃溶液的浓度分别为1~3mol/L。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述生物炭和任意一种改性剂的质量比为1：5。

5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述生物炭的制备原料包括农作物秸秆。

6.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述生物炭的制备方法包括水热炭化或热解炭化；

所述水热炭化的温度为180~200℃，炭化时间为1~3h；

所述热解炭化的温度为600~1000℃，炭化时间为0.5~2h。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述改性生物炭和复合菌液的质量比为（5~15）：1；

所述复合菌液包括产乙酸嗜蛋白质菌和多形拟杆菌的混合菌液，或驯化得到的混合菌液；

所述产乙酸嗜蛋白质菌和多形拟杆菌的活菌数比为1：1；

所述驯化的方法包括：

以农作物秸秆为底物，接种厌氧发酵体系中的沼液，38℃厌氧发酵30d，得到驯化后的混合菌液；

所述厌氧发酵体系包括稳定运行的厌氧发酵体系。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述乙酸嗜蛋白质菌的活菌浓度为10⁸个/mL；所述多形拟杆菌的活菌浓度为10⁸个/mL。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，制备所述复合体的方法包括以下步骤：

将改性生物炭、复合菌液和营养液在35~37℃，扩繁1~3d，得到所述复合体；所述改性生物炭、复合菌液和营养液的质量比为5：1：100、10：1：100或15：1：100；

或者

采用高压喷涂的方法，将所述复合菌液喷涂在改性生物炭上，得到所述复合体；所述喷涂的压力为0.5~1.5Mpa。