【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废弃物资源回收再利用，具体涉及一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法。
技术介绍
1、
2、
3、推动氢气产业规模化、产业化发展，就要解决厌氧发酵过程中水解酸化效率低、发酵过程不稳定的问题。为了解决上述问题，学者们提出了底物预处理、与其他基质共消化、优化消化反应过程参数及投加外源添加剂等技术手段。其中，投加外源添加剂不需额外的处理设备，直接加入反应器就可提升厌氧发酵效能，相比于其他技术手段更为便捷。外源添加剂可分为有机和无机添加剂两类，无机添加剂因其无生物毒性、不会对厌氧微生物产生拮抗作用的优点成为研究和应用中备受关注的重点对象。目前无机添加剂中应用最为广泛的是碳基添加剂和铁基添加剂，包括生物炭、零价铁和铁氧化物等。这几种材料都通过自身的导电特性增强厌氧消化微生物之间的直接种间电子传递来增强厌氧发酵产气量。然而，目前研究中采用的铁基材料和碳基材料多为需要复杂过程制得的复合材料，添加成本较高，对沼气产业化运营的成本影响较大。因而，寻找一种廉价易得的外源添加剂以提升厌氧消化效率迫在眉睫。
4、煤矸石是煤炭开采和洗煤过程中产生固体废弃物，产量约占煤炭产量的10％～20％，截止目前我国煤矸石库存超过6亿吨。煤矸石堆积不仅占据了大面积的土地，而且引发了一系列的安全问题。煤矸石成分复杂，含有2％～10％的fe2o3，以及铜、锌、镍等对厌氧发酵过程中酶促合成及信号传递所必须的微量元素，可作为厌氧发酵良好的外源添加剂。煤矸石多应用于燃烧发电，有价元素提取、土壤改良等，鲜见其应用于厌氧发
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供了一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法。
2、本专利技术采用的技术方案是：
3、一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，包括如下步骤：
4、1)秸秆经清水洗去表面灰尘，切2-5cm长段，置于烘箱内烘干，之后由粉碎机粉碎后过10-20目筛，密封室温存放；
5、2)将煤矸石烘干至恒重，然后置于球磨机磨碎后过10-20目筛，置于密封袋内室温保存；
6、3)在厌氧西林瓶中加入粉碎过筛处理后的秸秆和蒸馏水，再加入磨碎过筛处理后的煤矸石，充入氮气1-2min以吹脱氧气，密封后灭菌，接种发酵产氢菌种后进行厌氧发酵。
7、进一步的，上述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，步骤1)中，所述烘干条件为在65℃下烘干12-24h。
8、进一步的，上述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，步骤2)中，所述烘干温度为100℃。
9、进一步的，上述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，步骤3)中，粉碎过筛处理后的秸秆和蒸馏水的固液比为1～5:60。
10、进一步的，上述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，步骤3)中，磨碎过筛处理后的煤矸石的添加浓度为10～100g/l。
11、进一步的，上述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，步骤3)中，所述灭菌条件为在121℃下灭菌15～30min。
12、进一步的，上述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，步骤3)中，所述发酵产氢菌种为clostridium neuense(cicc 24069)。
13、进一步的，上述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，步骤3)中，所述厌氧发酵是在35℃、120～180rpm条件下发酵48h。
14、本专利技术的有益效果是：
15、1、本专利技术实现了秸秆类纤维素废弃物资源化利用及无害化处置。
16、2、煤矸石作为外源添加剂，产量大且价格低廉，便于操作且不易造成二次污染问题，在提升底物转化率的同时进一步降低生物制氢成本，促进其工业化、产业化发展。
17、3、煤矸石作为固体废弃物，添加到厌氧发酵反应器中，其含有的氧化铁及微量元素，促进了酶促反应合成及信号传递作用，提高了厌氧发酵效能，实现了以废治废的目标。
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1.一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，其特征在于，步骤1)中，所述烘干条件为在65℃下烘干12-24h。
3.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，其特征在于，步骤2)中，所述烘干温度为100℃。
4.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，其特征在于，步骤3)中，粉碎过筛处理后的秸秆和蒸馏水的固液比为1～5:60。
5.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，其特征在于，步骤3)中，磨碎过筛处理后的煤矸石的添加浓度为10～100g/L。
6.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，其特征在于，步骤3)中，所述灭菌条件为在121℃下灭菌15～30min。
7.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，其特征在于，步骤3)中，所述发酵产氢菌种为Cl
8.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，其特征在于，步骤3)中，所述厌氧发酵是在35℃、120～180rpm条件下发酵48h。
...【技术特征摘要】
1.一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，其特征在于，步骤1)中，所述烘干条件为在65℃下烘干12-24h。
3.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，其特征在于，步骤2)中，所述烘干温度为100℃。
4.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢的方法，其特征在于，步骤3)中，粉碎过筛处理后的秸秆和蒸馏水的固液比为1～5:60。
5.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石强化秸秆类纤维素厌氧发酵产氢...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐男，赵一诺，王俭，许颖，魏子曦，闫学瀛，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：
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