一种利用秸秆制备二氧化碳的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用秸秆制备二氧化碳的方法，将废弃的秸秆剪切、碾压成秸秆段，烘干后加入醋酸陈化2‑10h，然后放入密闭的发酵箱中，将小苏打溶液均匀喷洒在秸秆上，同时抽真空至真空度为‑75~‑90kPa，加入厌氧发酵菌种发酵，即可定期从发酵箱中抽出二氧化碳。本发明专利技术公开的技术方案，也可以在发酵箱中发酵一定时间后将秸秆移至大棚中，产生二氧化碳直接供植物吸收，从而提高植物的生长速度和产量。本发明专利技术公开的方法生产工艺简单，原料价格低廉无毒无害，产生二氧化碳的时间持久、气体释放量大，并且有效利用农业废物秸秆，变废为宝，是一种低成本的二氧化碳制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种利用秸秆制备二氧化碳的方法
本专利技术涉及一种化合物的制备方法，特别是涉及一种利用废弃的秸秆制备二氧化碳的方法。
技术介绍
秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其它农作物(通常为粗粮)在收获籽实后的剩余部分。我国是一个农业大国，秸秆资源十分丰富，仅农作物秸秆每年的总产量约7亿吨以上。但长期以来，秸秆作为一种重要的生物质资源没能得到很好的利用。除部分秸秆用作饲料、肥料等生产使用，还剩余数量极为可观的废弃秸秆，其通常的处理方法都是就地焚烧，不但严重浪费了资源，焚烧到来的环境污染也极为严重，也是冬天PM2.5升高的元凶之一。据统计，全国秸秆还田和作饲料过腹还田的比例约占总产量的32％左右，用作工业原料的秸秆量约为总量的20％左右，而浪费或焚烧的秸秆资源量为45％以上。农作物秸秆中含有氮、磷、钾、碳氢元素及有机硫等。特别是刚收割的秸秆尚未干透，经不完全燃烧会产生大量氮氧化物、二氧化硫、碳氢化合物及烟尘，氮氧化物和碳氢化合物在阳光作用下还可能产生二次污染物臭氧等。在城市热岛效应的作用下，城郊四周产生的大气污染物便向市区流动，造成了严重的大气污染。另一方面，土壤中的有机质含量下降，土壤板结，三相比失调，土壤质量越来越差。我国每年大约有45％左右的作物秸秆被白白烧掉，相当于每年烧掉了120万吨的氮，28万吨的磷，280万吨的钾，既污染了环境，又浪费了能源。在能源紧缺的今天，大力开发秸秆等生物质可再生能源，发挥秸秆的多功能作用，有利于改善人类生存的环境，有利于我国农业经济的可持续发展，也是循环经济和保护生态环境的需要。秸秆生物发酵(CO2)技术，是一项全新概念的农业增产、增质的有机栽培理论和技术，与传统农业技术有着本质的不同，它的研究成功基本上摆脱了农业生产完全依赖化肥的局面。该技术以秸秆生物发酵替代部分化肥，以拮抗菌代替部分农药，密切结合农村实际，促进资源循环增值利用和多种生产要素的集成，使保护生态环境与农作物高产、优质、无公害生产相结合，为农业增效、农民增收、食品安全和农业可持续发展，提供了科学技术支撑，开辟了新的途径。秸秆经过生物发酵降解作为肥料，是补充和平衡土壤养分、改良土壤的有效方法，对于提高资源利用率、提高耕地利用效率、增产、增收和实现农业的可持续发展都具有十分重要的意义。解决秸秆处理问题，是科学合理利用资源，防治环境污染的重要措施。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供利用秸秆制备二氧化碳的方法，将废弃的秸秆变废为宝，生成二氧化碳。本专利技术的技术方案如下：一种利用秸秆制备二氧化碳的方法，所述方法包括如下步骤：(1)将废弃的秸秆切成50-100cm的秸秆段，使用辊压设备碾压秸秆段，碾压后的秸秆段呈开裂扁平状，然后在真空干燥设备中进行烘干，烘干温度严格控制在45-60℃之间；(2)在(1)中处理过的秸秆段中加入醋酸，加入量为润湿所述处理过的秸秆段，在恒温条件下陈化2-10h；(3)陈化结束后，将(2)中处理过的秸秆段放入密闭的发酵箱中，所述发酵箱由透光材质构成，然后将小苏打溶液均匀喷洒在秸秆上，小苏打的加入量为加入醋酸的摩尔量的1.2-1.5倍，同时抽真空至真空度为-75～-90kPa；(4)再向(3)中的秸秆段中加入厌氧发酵菌种并混合均匀，在太阳光或者大功率卤素灯下暴晒发酵3-10天，定期从发酵箱中抽出二氧化碳。优选地，步骤(1)中，烘干温度为50℃。优选地，步骤(2)中醋酸的浓度为1.5-4mol/L。优选地，步骤(2)中的恒温条件为32-40℃，且空气适度维持在45％-60％之间。优选地，步骤(3)中的透光材质为玻璃。优选地，步骤(4)中，秸秆段与厌氧发酵菌种的质量比为1:1.5-2。本专利技术公开的技术方案，以废弃的秸秆为原料，首先对其进行剪切、碾压处理得到秸秆段，处理后的秸秆长度适于处理，且破坏了其结构，更容易通过后期的发酵处理产生二氧化碳，同时严格控制烘干温度，避免烘干温度过高产生二氧化碳；其次通过醋酸的引入在合适的温度湿度条件下对其组织结构进一步的破坏与分解，然后加入相对过量的小苏打，一方面中和多余的醋酸同时可以产生二氧化碳，另外一方面可以通过弱碱作用进一步破坏秸秆的组织结构，提高后续发酵的效率；最后，由于发酵箱抽真空，且酸碱中诶产生二氧化碳，发酵箱中的氧气含量维持在较低的水平，通过厌氧菌的发酵作用，可以较快的产生足量的二氧化碳。本专利技术公开的技术方案，也可以在发酵箱中发酵一定时间(如48小时)，然后将秸秆移至大棚中，产生二氧化碳直接供植物吸收，二氧化碳生成时间持久，释放量大，可以显著提高植物的光合作用，从而提高其生长速度、提高产量。本专利技术公开的利用秸秆制备二氧化碳的方法，生产工艺简单，醋酸、小苏打等都是常用原料，价格低廉无毒无害，产生二氧化碳的时间持久、气体释放量大，并且有效利用农业废物秸秆，变废为宝，是一种低成本的二氧化碳制备方法。具体实施方式以下为本专利技术的具体实施方式，用以对本专利技术进行解释和说明。实施例1一种利用秸秆制备二氧化碳的方法，所述方法包括如下步骤：(1)将废弃的秸秆切成50cm的秸秆段，使用辊压设备碾压秸秆段，碾压后的秸秆段呈开裂扁平状，然后在真空干燥设备中进行烘干，烘干温度严格控制在60℃；(2)在(1)中处理过的秸秆段中加入4mol/L的醋酸，加入量为润湿所述处理过的秸秆段，在32℃，且空气适度在60％的恒温条件下陈化2h；(3)陈化结束后，将(2)中处理过的秸秆段放入密闭的发酵箱中，所述发酵箱由玻璃构成，然后将小苏打溶液均匀喷洒在秸秆上，小苏打的加入量为加入醋酸的摩尔量的1.5倍，同时抽真空至真空度为-75kPa；(4)再向(3)中的秸秆段中加入厌氧发酵菌种并混合均匀，其中秸秆段与厌氧发酵菌种的质量比为1.5-2，在太阳光或者大功率卤素灯下暴晒发酵8天，定期从发酵箱中抽出二氧化碳。实施例2一种利用秸秆制备二氧化碳的方法，所述方法包括如下步骤：(1)将废弃的秸秆切成100cm的秸秆段，使用辊压设备碾压秸秆段，碾压后的秸秆段呈开裂扁平状，然后在真空干燥设备中进行烘干，烘干温度严格控制在50℃；(2)在(1)中处理过的秸秆段中加入1.5mol/L的醋酸，加入量为润湿所述处理过的秸秆段，在32-40℃，且空气适度维持在45％-60％的恒温条件下陈化10h；(3)陈化结束后，将(2)中处理过的秸秆段放入密闭的发酵箱中，所述发酵箱由透光塑料构成，然后将小苏打溶液均匀喷洒在秸秆上，小苏打的加入量为加入醋酸的摩尔量的1.2倍，同时抽真空至真空度为-90kPa；(4)再向(3)中的秸秆段中加入厌氧发酵菌种并混合均匀，其中秸秆段与厌氧发酵菌种的质量比为1:2，在太阳光或者大功率卤素灯下暴晒发酵10天，定期从发酵箱中抽出二氧化碳。实施例3一种利用秸秆制备二氧化碳的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将废弃的秸秆切成70cm的秸秆段，使用辊压设备碾压秸秆段，碾压后的秸秆段呈开裂扁平状，然后在真空干燥设备中进行烘干，烘干温度严格控制在45℃之间；(2)在(1)中处理过的秸秆段中加入2mol/L的醋酸，加入量为润湿所述处理过的秸秆段，在35℃，且空气适度在50％的恒温条件下陈化6h；(3)陈化结束后，将(2)中处理过的秸秆段放入密闭的发酵箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用秸秆制备二氧化碳的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）将废弃的秸秆切成50‑100cm的秸秆段，使用辊压设备碾压秸秆段，碾压后的秸秆段呈开裂扁平状，然后在真空干燥设备中进行烘干，烘干温度严格控制在45‑60℃之间；（2）在（1）中处理过的秸秆段中加入醋酸，加入量为润湿所述处理过的秸秆段，在恒温条件下陈化2‑10h；（3）陈化结束后，将（2）中处理过的秸秆段放入密闭的发酵箱中，所述发酵箱由透光材质构成，然后将小苏打溶液均匀喷洒在秸秆上，小苏打的加入量为加入醋酸的摩尔量的1.2‑1.5倍，同时抽真空至真空度为‑75~‑90kPa；（4）再向（3）中的秸秆段中加入厌氧发酵菌种并混合均匀，在太阳光或者大功率卤素灯下暴晒发酵3‑10天，定期从发酵箱中抽出二氧化碳。

【技术特征摘要】
1.一种利用秸秆制备二氧化碳的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）将废弃的秸秆切成50-100cm的秸秆段，使用辊压设备碾压秸秆段，碾压后的秸秆段呈开裂扁平状，然后在真空干燥设备中进行烘干，烘干温度严格控制在45-60℃之间；（2）在（1）中处理过的秸秆段中加入醋酸，加入量为润湿所述处理过的秸秆段，在恒温条件下陈化2-10h；（3）陈化结束后，将（2）中处理过的秸秆段放入密闭的发酵箱中，所述发酵箱由透光材质构成，然后将小苏打溶液均匀喷洒在秸秆上，小苏打的加入量为加入醋酸的摩尔量的1.2-1.5倍，同时抽真空至真空度为-75~-90kPa；（4）再向（3）中的秸秆段中加入厌氧发酵菌种并混合均匀，在太阳光或者大功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯玉环，
申请(专利权)人：柯玉环，
类型：发明
国别省市：福建,35