降至 室温，即得。
[0032] 实施例2
[0033] 本实施例提供了一种提高能源草厌氧发酵产沼气效能的方法，该方法包括以下步 骤：
[0034] 1)将新鲜柳枝稷茎杆切短至5~10cm，于冷冻干燥机中冷冻干燥80h，粉碎，过 0. 5mm 筛。
[0035] 2)与实施例1的步骤2)相比，区别点仅在于：将柳枝稷茎杆与蒸馏水按 l:30(w:w)的比例混合进行微波预处理。微波预处理条件：升温速率8°C/min、加热终温 90°C、终温保持时间15min。保温阶段结束后，预处理体系进入降温阶段，温度由加热终温逐 渐降至室温，即得。
[0036] 实施例3
[0037] 本实施例提供了一种提高能源草厌氧发酵产沼气效能的方法，该方法包括以下步 骤：
[0038] 1)将新鲜柳枝稷茎杆切短至5~10cm，于冷冻干燥机中冷冻干燥72h，粉碎，过 1mm 筛。
[0039] 2)与实施例1的步骤2)相比，区别点仅在于：将柳枝稷茎杆与蒸馏水按 l:25(w:w)的比例混合进行微波预处理。微波预处理条件：升温速率12°C/min、加热终温 150°C、终温保持时间Omin。保温阶段结束后，预处理体系进入降温阶段，温度由加热终温逐 渐降至室温，即得。
[0040] 实施例4
[0041] 本实施例提供了一种提高能源草厌氧发酵产沼气效能的方法，该方法包括以下步 骤：
[0042] 1)将新鲜柳枝稷茎杆切短至5~10cm，于冷冻干燥机中冷冻干燥60h，粉碎，过 2mm 筛。
[0043] 2)与实施例1的步骤2)相比，区别点仅在于：将柳枝稷茎杆与蒸馏水按 l:35(w:w)的比例混合进行微波预处理。微波预处理条件：升温速率10°C/min、加热终温 120°C、终温保持时间lOmin。保温阶段结束后，预处理体系进入降温阶段，温度由加热终温 逐渐降至室温，即得。
[0044] 对比例1
[0045] 本对比例提供了一种能源草的处理方法，具体仅将新鲜柳枝稷茎杆切短至5~ 10cm，于冷冻干燥机中冷冻干燥72h，粉碎，过Imm筛。
[0046] 对比例2 :
[0047] 本对比例提供了一种能源草的处理方法，具体仅将新鲜柳枝稷茎杆风干，粉碎，过 1mm 筛。
[0048] 实验例：甲烷产量的检测
[0049] 将实施例1-4和对比例1预处理后样品pH调节至7. 0~7. 5,按VS底物/VS接种物= 1. 5比例加入沼液，用尿素调节碳氮比至25~28,混合均匀后，于37°C厌氧发酵60天。
[0050] 对比例2预处理后样品pH调节至7. 0~7. 5,按VS底物/VS接种物=4比例加入接种 物，用尿素调节碳氮比至25~28,混合均匀后，于37°C厌氧发酵60天。
[0051] 用装满饱和食盐水的倒置量筒收集气体，量取沼气体积；用气相色谱仪进行气体 成分检测；计算甲烷的体积。
[0052] 试验结果：见表1。
[0053] 表 1 :甲烷产量（mL/g VS)
[0055] 得出在最优预处理条件下的甲烷产量为143. 15mL/g VS。
[0056] 4)用SAS软件进行数据分析，得出通过本发明所述方法处理后的柳枝稷较未经微 波预处理的冻干柳枝稷的甲烷产量提高了 19. 57%，较未经微波预处理的风干柳枝稷提高 了 51. 51%，可见本发明通过对处理方法的优化改进，显著提高了能源草厌氧发酵产沼气效 能。
[0057] 虽然，上文中已经用一般性说明、【具体实施方式】及试验，对本发明作了详尽的描 述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见 的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的 范围。
【主权项】
1. 一种提高能源草厌氧发酵产沼气效能的方法，该方法包括以下步骤： 1) 冷冻干燥：将新鲜能源草切短至5~10cm，于冷冻干燥机中冷冻干燥60~80h，粉 碎，过〇? 5~2謹筛； 2) 微波处理：将能源草与蒸馏水按重量比1:25~1:35的比例混合进行微波预处理， 所述微波预处理包括升温阶段、保温阶段和降温阶段；在所述升温阶段，将微波处理温度由 室温按8~15°C/min的升温速率升至加热终温，保温阶段维持加热终温保持0~20min; 保温阶段结束后，预处理体系进入降温阶段，温度由加热终温逐渐降至室温。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能源草为草本能源植物的各部分。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述草本能源植物为柳枝稷、芒草、芦 竹、藹草、荻或杂交狼尾草中的一种或几种。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)的冷冻干燥步骤：将新鲜能源草 切短至5~10cm，于冷冻干燥机中冷冻干燥72h，粉碎，过Imm筛。5. 根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的微波预处理条件： 升温速率9~12°C/min，加热终温为90-180°C、保温阶段维持加热终温保持10_15min。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的微波预处理条件：升温 速率KTC/min，加热终温为180°C、保温阶段维持加热终温保持lOmin。7. 权利要求1-6任一项所述方法制备得到的能源草。8. 权利要求7所述能源草在厌氧发酵产沼气方面的应用。9. 根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：将预处理后的能 源草混合液pH调节至7. 0~7. 5,按VS底物/VS接种物=1~2比例加入沼液，用尿素调节碳 氮比至22~30,混合均匀后，于35~39°C厌氧发酵50~75天。10. 根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：将预处理后的 能源草混合液pH调节至7. 0~7. 5,按VS底物/VS接种物=L5比例加入沼液，用尿素调节碳 氮比至25~28,混合均匀后，于37°C厌氧发酵60天。
【专利摘要】本发明涉及一种提高能源草厌氧发酵产沼气效能的方法。所述方法包括以下步骤：1)冷冻干燥：将新鲜能源草切短至5～10cm，于冷冻干燥机中冷冻干燥60～80h，粉碎，过0.5～2mm筛；2)微波处理：将能源草与蒸馏水按重量比1:25～1:35的比例混合进行微波预处理，微波预处理过程共分为三部分，分别为升温阶段、保温阶段和降温阶段。本发明提供的预处理方法包括冷冻干燥和微波两种处理，这种预处理方法可以打破能源草细胞壁抗降解屏障，破坏细胞壁中纤维素、半纤维素和木质素的交联结构，使得纤维素比表面积增大、可及性增强，有利于微生物和酶的附着以及纤维素的降解，提高甲烷产量，缩短发酵时间。
【IPC分类】C12P5/02
【公开号】CN105177051
【申请号】
【发明人】杨富裕, 吴春会, 周禾, 张蕴薇, 高凤芹, 谢艺潇, 郑玉龙, 张琛蔚
【申请人】中国农业大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月15日