CN104605153A - 一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法 - Google Patents

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肖正
赵超
吕旭聪
刘晓艳
赵立娜
李鑫
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Abstract

本发明公开了一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法，属于生物质资源利用领域。为了获得单位土地面积最高的生物质产量，并充分利用能源草这一应用潜力巨大的经济作物，本发明将能源草在饲料、沼气、纸浆三个领域的应用有机结合起来，通过创造性的试验和充分的实际应用效果对比，开发出了一套行之有效的能源草综合利用方法。

Description

一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法
技术领域
本发明属于生物质资源利用领域，涉及能源草的资源化利用，具体涉及一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法。
背景技术
目前能源草已有相关的应用，如在生物质能源、食药用菌生产、沙漠化治理、畜牧业等领域的应用，但目前已有的技术仅仅局限于对能源草在单一领域的应用，为了适应单一领域的工艺要求和获取更好的经济价值，往往在能源草平均生长期最大生物质产量没有达到最大值时采收，这样就没有发挥能源草在单位土地上的最大产能潜力，也没有实现对能源草这一资源的充分利用，而且相关工艺存在较多废弃物的排放等问题。
目前能源草已有相关的应用，如在生物质能源、食药用菌生产、沙漠化治理、畜牧业等领域的应用，但目前已有的技术仅仅局限于对能源草在单一领域的应用，为了适应单一领域的工艺要求和获取更好的经济价值，往往在能源草平均生长期最大生物质产量没有达到最大值时采收，这样就没有发挥能源草在单位土地上的最大产能潜力，也没有实现对能源草这一资源的充分利用，而且相关工艺存在较多废弃物的排放等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法。为了获得单位土地面积最高的生物质产量，并充分利用能源草这一应用潜力巨大的经济作物，本发明将能源草在饲料、沼气、纸浆三个领域的应用有机结合起来，通过创造性的试验和充分的实际应用效果对比，开发出了一套行之有效的能源草综合利用方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法包括以下步骤：
（1）从地面以上5~20cm处将能源草植株整齐割断，再把能源草新鲜绿叶和嫩秆部分与能源草老秆部分分开；
（2）将能源草新鲜绿叶和嫩秆部分粉碎成1~8cm，干燥到水分含量60~85%，加入饲料青贮剂或已青贮4~15天的青贮饲料，混合均匀，密闭贮藏15~60天；将青贮好的能源草新鲜绿叶和嫩秆部分直接饲喂动物；或将其干燥到水分含量5~25%，粉碎到2 cm以下，添加动物营养添加剂，制成商品化的动物饲料；
（3）将能源草老秆粉碎至3~15 cm，放入密闭容器中，加水，水面没过草秆，加入0.5~6%的正常发酵的沼液，在常温或30~60℃的恒温条件下密闭酸化发酵2~6天，过滤得到酸液和发酵渣；
（4）将酸液导入沼气发酵罐中进行沼气发酵，发酵温度30~60℃，pH=6.5~8.0，水分滞留时间5~35天，发酵后的废液用作能源草生长的肥料；
（5）将发酵渣用水冲洗2~5次，加工成纸浆。
所述纸浆的加工方法采用碱法、亚硫酸盐法、溶剂制浆、尘物制浆、机械法、化学机械法、化学热磨机械法中的一种或几种。
所述的能源草为狼尾草属植物、拟高粱、甜高粱、芦竹、芦苇、类芦、甘蔗、斑茅、彼特草、苏丹草、五节芒、荻、芒、芒萁、大芒萁、野古草、石芒草、青贮玉米、香茅、互花米草、大米草、柳枝稷中的一种或几种。
本发明的显著优点在于：
（1）在能源草平均生长期内生物质产量最高的时候采收，可以充分利用有限土地产出最多的生物质。
（2）本发明完全利用了能源草，工艺清洁安全，没有任何废弃物排出，实现了零污染，零排放。
（3）本发明的产品有动物饲料、沼气、纸浆，都具有很高的经济开发价值。
具体实施方式
下面用实例进一步阐述本发明的具体实施方式，本发明包括但不限于以下实例。
一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法包括以下步骤：
1.种植巨菌草，在平均生长期内干物质产量最高的时候收割，在巨菌草地面以上10cm处将巨菌草植株整齐割断。再把巨菌草新鲜绿叶和嫩秆（巨菌草上部新鲜绿叶集中的部分）与巨菌草老秆部（巨菌草新鲜绿叶和嫩秆部分以下部分为秆和老化干叶）接触部位切断，此处在茎节长度6cm。最佳采收期的确定方法：不同生长期植株干重/生长期的比值最大的时候。
2.用粉碎机将步骤1分割好的新鲜绿叶和嫩秆部分粉碎成小段，长度在1~8cm，干燥到水分含量70%，加入饲料青贮剂，混合均匀，密闭贮藏60天。将青贮好的巨菌草新鲜绿叶和嫩秆部分干燥到水分含量15%，粉碎到2 cm以下，添加动物营养添加剂，制成商品化的动物饲料。
3.将步骤1分割后的巨菌草秆粉碎至3~15 cm，粉碎好的巨菌草秆放入密闭容器中，加水，水面覆盖草秆，加入1%的正常发酵沼液，在常温或35℃的恒温条件下密闭酸化发酵，发酵时间6天。发酵完成后过滤得到酸液和发酵渣。
4.将步骤3得到的酸液用导管导入沼气发酵罐中进行沼气发酵，发酵温度37℃，pH=6.5~8.0，水分滞留时间20天。发酵后的废液用作巨菌草生长的肥料。
5.将步骤3得到的发酵渣用水冲洗3次。清洗液用于灌溉巨菌草。清洗后的发酵渣加工成纸浆，加工方法采用化学热磨机械法加工成纸浆。
应用本方案，1吨干物质含量21.25%的新鲜巨菌草可加工得到0.75吨饲料、58立方米甲烷浓度56%的沼气和0.96吨含水量5%的纸浆，经济价值大大提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法，其特点在于：包括以下步骤：
（1）从地面以上5~20cm处将能源草植株整齐割断，再把能源草新鲜绿叶和嫩秆部分与能源草老秆部分分开；
（2）将能源草新鲜绿叶和嫩秆部分粉碎成1~8cm，干燥到水分含量60~85%，加入饲料青贮剂或已青贮4~15天的青贮饲料，混合均匀，密闭贮藏15~60天；将青贮好的能源草新鲜绿叶和嫩秆部分直接饲喂动物；或将其干燥到水分含量5~25%，粉碎到2 cm以下，添加动物营养添加剂，制成商品化的动物饲料；
（3）将能源草老秆粉碎至3~15 cm，放入密闭容器中，加水，水面没过草秆，加入0.5~6%的正常发酵的沼液，在常温或30~60℃的恒温条件下密闭酸化发酵2~6天，过滤得到酸液和发酵渣；
（4）将酸液导入沼气发酵罐中进行沼气发酵，发酵温度30~60℃，pH=6.5~8.0，水分滞留时间5~35天，发酵后的废液用作能源草生长的肥料；
（5）将发酵渣用水冲洗2~5次，加工成纸浆。
2.根据权利要求1所述的能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法，其特点在于：纸浆的加工方法采用碱法、亚硫酸盐法、溶剂制浆、尘物制浆、机械法、化学机械法、化学热磨机械法中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的能源草在饲料、沼气和纸浆领域综合利用的方法，其特点在于：所述的能源草为狼尾草属植物、拟高粱、甜高粱、芦竹、芦苇、类芦、甘蔗、斑茅、彼特草、苏丹草、五节芒、荻、芒、芒萁、大芒萁、野古草、石芒草、青贮玉米、香茅、互花米草、大米草、柳枝稷中的一种或几种。
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