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      一種植物秸稈的保存方法

      文檔序號(hào):179852閱讀:1370來源:國知局

      專利名稱::一種植物秸稈的保存方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及一種保存植物秸稈的方法和利用這種保存的秸稈制備液體燃料的用途,具體地講涉及一種保存植物鮮秸稈及塊莖的方法和利用保存的秸稈或塊莖制備乙醇的用途。
      背景技術(shù)
      :甜高粱作為一種能夠生產(chǎn)乙醇的能源作物,具有太陽能轉(zhuǎn)換效率高、單位面積生物學(xué)產(chǎn)量多、適應(yīng)性強(qiáng)(耐旱、耐澇、耐鹽堿、耐瘠薄)等諸多優(yōu)點(diǎn),被中外專家一致認(rèn)定為“生物能源系統(tǒng)中最有力的競爭者”,是最有希望率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的生物質(zhì)能源作物之一。甜高粱產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)生物質(zhì)能源,主要是利用甜高粱秸稈生產(chǎn)乙醇,其實(shí)質(zhì)首先是充分利用占甜高粱鮮稈總量75%以上的糖液(水分和糖分)進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)乙醇,其次才是利用秸稈中的纖維素等成分進(jìn)行水解產(chǎn)生可發(fā)酵糖生產(chǎn)乙醇。在我國目前大力推廣使用車用乙醇汽油情況下,利用甜高粱秸稈生產(chǎn)乙醇能源,對(duì)調(diào)整我國農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、提高農(nóng)民收入、保證車用乙醇汽油的供應(yīng)、減少環(huán)境污染和提高我國糧食安全與能源安全等方面,都具有重要戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義,符合我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。然而,雖然目前我國在甜高粱的品種選育、栽培技術(shù),以及糖質(zhì)原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇工藝技術(shù)方面日益完善,而且國家頒布了相關(guān)的政策鼓勵(lì)生物質(zhì)能源的研究、開發(fā)和應(yīng)用,但是由于甜高粱種植收獲的季節(jié)性強(qiáng),秸稈有效物質(zhì)(可發(fā)酵糖)的保質(zhì)存貯問題沒有得到突破性解決,導(dǎo)致甜高粱秸稈產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)乙醇項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益未能充分體現(xiàn),影響了社會(huì)對(duì)該項(xiàng)目投資的積極性,使得甜高粱秸稈保質(zhì)存貯問題成為該項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)的、經(jīng)濟(jì)的瓶頸。因此,在甜高粱的品種選育、栽培技術(shù),以及糖質(zhì)原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇工藝技術(shù)日益完善的條件下,如能在經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上有效解決甜高粱秸稈有效物質(zhì)(可發(fā)酵糖)的保質(zhì)存貯問題,將對(duì)我國全面實(shí)施甜高粱秸稈產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)乙醇項(xiàng)目起到關(guān)鍵性推動(dòng)作用。首先,綜合能夠查閱到的大量國內(nèi)外文獻(xiàn),現(xiàn)有解決甜高粱秸稈有效物質(zhì)(可發(fā)酵糖)保質(zhì)存貯問題的各種工藝技術(shù)方法,目前已報(bào)道的主要有四種工藝,歸納如下1.延長種植收獲期。比如新疆農(nóng)科院研發(fā)的早熟、特早熟、中熟、中晚熟品種等,收獲期能從8月初至12月上旬。但是這個(gè)延長是有限的,不能保證乙醇廠全年連續(xù)生產(chǎn)。2.分散收獲加工集中度。如農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院王孟杰研究員提出的方案。本工藝要求收割后在田間就地粉碎,就地挖池發(fā)酵,就地蒸餾得粗酒,然后運(yùn)到乙醇廠精制乙醇。這個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)是秸稈不需運(yùn)輸,且分散了集中加工帶來的難度,但缺點(diǎn)卻很多,如①不能工廠化連續(xù)生產(chǎn),勞動(dòng)量大;②生產(chǎn)損失大,如發(fā)酵不完全、蒸餾不完全造成損失;③污染嚴(yán)重,蒸餾后的糟渣和糟水隨意排放,未能有效利用;④浪費(fèi)能源、處處點(diǎn)火、隨處冒煙;⑤生產(chǎn)環(huán)境惡劣,不管下雨下雪、白天黑夜都要堅(jiān)持生產(chǎn)。這也不能保證甜高粱秸稈生產(chǎn)乙醇項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。3.整株保存型。該工藝方法將成熟甜高粱秸稈連根帶兜砍下,去葉,整株打捆,集中保存于地窖,或半埋于地池中。類似于甘蔗種質(zhì)保存方法。但對(duì)于以甜高粱秸稈生產(chǎn)乙醇來說,顯然有保存數(shù)量小、時(shí)間短、可發(fā)酵糖損失大等缺點(diǎn)。該方法也不適合甜高粱秸稈生產(chǎn)乙醇項(xiàng)目中的秸稈可酵糖保存。4.榨汁保存型。該工藝方法是將甜高粱秸稈砍割后榨汁保存。應(yīng)該說該工藝方法能夠?qū)崿F(xiàn)工廠規(guī)?;a(chǎn),生產(chǎn)效率高,經(jīng)濟(jì)效益應(yīng)該好。但由于小型榨汁機(jī)榨汁不充分,需將秸稈運(yùn)輸集中到大型榨汁機(jī)生產(chǎn)線,因此這種方法有運(yùn)輸距離遠(yuǎn),有效運(yùn)量低、成本高,榨汁設(shè)備和秸稈堆放場地要求大,及大量的榨液保存難等缺點(diǎn)。榨液保存有原汁保存和濃縮保存,原汁保存需要乙醇廠附近有大量的池或罐足以容裝,濃縮保存需要濃縮設(shè)備,這也增加了乙醇廠的固定資產(chǎn)投入。淀粉質(zhì)原料(糧食)生產(chǎn)乙醇能夠產(chǎn)業(yè)化,是因?yàn)榈矸圪|(zhì)原料(糧食)能夠全年供應(yīng)乙醇廠連續(xù)均勻生產(chǎn),乙醇均勻出廠。糧食的保存是固體物質(zhì)保存,用麻袋包裝、用倉庫儲(chǔ)藏。但是甜高粱秸稈中可供乙醇發(fā)酵的有效物質(zhì),主要是單糖(果糖、葡萄糖)和雙糖(蔗糖、麥芽糖),單糖一般不能單獨(dú)長時(shí)間存在,必須以水合物(如糖漿)或化合物(如葡萄糖酸鈣)的形式存在,雙糖一般與水結(jié)晶成砂糖而保存。還應(yīng)與甘蔗榨汁生產(chǎn)砂糖的工藝技術(shù)進(jìn)行比較。砂糖的主要成分是雙糖,存在于甘蔗莖稈中,由于雙糖極易被(酸或酶)水解成單糖,單糖不能結(jié)晶成砂糖,所以糖廠以甘蔗生產(chǎn)砂糖,一般是以鮮蔗稈鮮榨汁生產(chǎn)。為了澄清榨汁,不加酸而加石灰乳澄清,清液加酸中和,再蒸發(fā)去水分而得砂糖。即使這樣,如操作不當(dāng)就有可能造成轉(zhuǎn)化糖(廢糖蜜)增多而影響產(chǎn)率。因此,甘蔗生產(chǎn)砂糖(糖廠)一般是不長時(shí)間保存甘蔗或蔗汁的,而是以鮮稈鮮汁迅速生產(chǎn)——不生產(chǎn)就不砍割甘蔗,砍割了甘蔗就立即(48小時(shí)內(nèi))生產(chǎn),所以糖廠有“榨季”之說。由此看來,不能從糖廠借鑒秸稈保存經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)大量研究后,本發(fā)明人提出了諸如甜高粱一類秸稈可發(fā)酵糖保質(zhì)存貯技術(shù)和利用這種保存后的秸稈制備乙醇的用途。
      發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供的植物秸稈保存方法,包括如下步驟①破碎滅菌植物秸稈破碎成不超過20cm長的碎塊,滅菌;②入池庫將所說碎塊放入池庫內(nèi),在其最上面撒上一層鹽;③加酸液向碼實(shí)植物秸稈的池庫內(nèi)加入百分比濃度2%-20%的酸液,加入量是植物秸稈總重量的5%-30%;④密封池庫;⑤貯存過程中的池庫溫度維持在35℃以下。本發(fā)明提供的優(yōu)選植物秸稈的保存方法中,所說滅菌為加入占秸稈總量0.1%-1%的、有效成分含量在10%-50%的滅菌劑。本發(fā)明提供的最優(yōu)選植物秸稈的保存方法中,所說池庫密封為在保存有植物秸稈的池庫口的上層捆包面上依次覆蓋一層塑料膜,20-50cm厚柔軟物,塑料膜和泥土或細(xì)沙層。本發(fā)明所說術(shù)語“秸稈”包括甜高粱秸稈、高粱秸稈、玉米秸稈、甘蔗秸稈、紅薯鮮藤蔓、木薯地上莖葉、馬鈴薯葉藤、甜菜莖葉、稻草。本發(fā)明的再一目的是提供一種利用本發(fā)明方法保存的植物秸稈或塊莖制備乙醇的用途。本發(fā)明中所說的制備乙醇的方法為慣常的制備乙醇的方法。本發(fā)明提供的方法也適用于保存諸如甜菜、紅薯、馬鈴薯、木薯、黃姜一類植物塊莖塊。(一)池庫及其建造本發(fā)明所指“池庫”指盛裝鮮植物破碎物的池庫。乙醇廠的原料庫可分散建于乙醇廠周圍5-50km范圍內(nèi),發(fā)酵用糖液(榨汁)用管道運(yùn)輸,糟水可順管道返輸以供種植用水(如圖七、圖八)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道,鑒于下述公知緣由,本發(fā)明專利申請(qǐng)中所說的植物秸稈收獲后為未干燥或干枯的植物秸稈,優(yōu)選收獲后水分最多的植物秸稈植物的莖稈莖葉在干燥失水過程中,失去大量的可發(fā)酵糖和淀粉(也稱為纖維化),以至于變得無用或利用價(jià)值低,加工難度大。如甘蔗莖稈干燥后糖分損失90%以上;玉米秸稈干燥后工業(yè)利用價(jià)值低,再利用其纖維素水解成可發(fā)酵糖的加工難度大等。運(yùn)用本發(fā)明技術(shù)在作物砍割后未失水時(shí)或失水不多時(shí)保存,可保住作物秸稈中大量的可發(fā)酵糖。如收獲玉米棒時(shí)的玉米秸稈,收獲高粱穗時(shí)的高粱秸稈,收獲紅薯時(shí)的紅薯藤等都含有乙醇工業(yè)利用價(jià)值高的糖分、淀粉等,而不能待其干燥(或干枯)后保存利用。可發(fā)酵糖的作物如甘蔗、甜高粱,待其含糖量達(dá)到最大峰值的前后10天內(nèi)收割、破碎、打捆。可兼收的可發(fā)酵糖的作物如玉米、紅薯等,待收獲其主收產(chǎn)品后(或同時(shí))應(yīng)立即收獲秸稈或藤蔓破碎打捆;因?yàn)榇藭r(shí)作物秸稈可發(fā)酵糖量最大,最具保存、加工價(jià)值。本發(fā)明中所說秸稈或藤蔓,都要進(jìn)行破碎以破壞其生理結(jié)構(gòu)并促其失活。為促進(jìn)失活并容易水解,破碎粒度應(yīng)盡量?。灰话阏J(rèn)為最大粒長不超過20cm、破碎率達(dá)80%以上為宜。要根據(jù)不同作物品種確定破碎方式和粒度,如切碎、撕裂、榨碎等方式,如甘蔗、甜高粱秸稈可撕裂至100cm以下,紅薯塊莖、葉藤可打成漿渣狀等。破碎同時(shí)加入滅菌劑,攪拌使其分散均勻。滅菌劑可以是化學(xué)滅菌劑和生物滅菌劑。化學(xué)滅菌劑如漂白粉(次氯酸鹽)等,防腐劑如苯甲酸鈉、山梨酸鉀、苯甲醇等。生物滅菌劑如青霉素、土霉素等。滅菌劑有粉劑和水劑之分,也有有效成分含量的多少之分,加入時(shí)需考慮便于加入和加入量大小。一般考慮滅菌劑能消殺50%-80%的細(xì)菌即可。根據(jù)實(shí)踐,有效成分含量在30%-50%的漂白粉應(yīng)占秸稈總量的1‰-10‰為宜,加入土霉素(含有效成分20%-30%)應(yīng)占總秸稈重量的0.1‰-2‰為宜。含水量較大的作物鮮秸稈,破碎時(shí)有汁液流出,需收集后連同后序打捆時(shí)擠出的汁液一起送乙醇廠發(fā)酵使用。實(shí)踐表明,在砍割后24小時(shí)內(nèi)破碎較宜。打捆的目的是便于運(yùn)輸和將破碎后松散秸稈中的空氣擠出去,抑制好氧微生物的生長繁殖。一般捆包密實(shí)度在0.4-0.9kg/dm3之間,經(jīng)實(shí)踐認(rèn)為在0.5-0.6kg/dm3為宜。擠出的汁液與前序破碎時(shí)收集的汁液一同送往乙醇廠發(fā)酵。破碎后的秸稈應(yīng)在10小時(shí)內(nèi)打捆為宜。打捆時(shí)為防止破碎秸稈失水和后續(xù)捆包搬運(yùn)時(shí)污染,也可在捆包外加外封皮。1.池庫。使用前應(yīng)對(duì)池庫清洗,例如用3%-6%的鹽水清洗池壁池底,感溫探頭及連線做防酸腐蝕處理等。2.將秸稈捆包運(yùn)至池庫邊,人工或機(jī)械送入清理好的池庫內(nèi),自下往上一層一層地堆碼緊密,盡量不留下空隙。邊堆碼邊安置感溫探頭。3.感溫探頭放置。放置密度以50-500m3/個(gè)為宜。4.最上層捆包面的處理。池庫內(nèi)捆包面低于池庫面10--50cm。在捆包面上撒上一層鹽,用量50-300g/m3。清理池庫內(nèi)的工具等雜物準(zhǔn)備密封。5.加入酸液。加入濃度是2%-20%濃度的鹽酸、硫酸、碳酸等無機(jī)酸,或如草酸、植酸、醋酸等有機(jī)酸,或上述有機(jī)酸與無機(jī)酸的混合物。加入量是秸稈總重量的5%-30%,以加入液完全趕出空氣并充填池庫內(nèi)容物縫隙而又不淹沒捆包面為準(zhǔn)。上述加酸工序也可用加入微生物的方法保鮮,如纖維素酶、淀粉酶等微生物。還可以是有機(jī)酸、無機(jī)酸和微生物的混合物。6.池庫的密封。裝滿秸稈捆和充填酸液的池庫需密封。先在捆包面上鋪上一層塑料膜,趕出膜內(nèi)空氣,膜四周沒入池液中,在膜上鋪一層柔軟物,如稻麥草或秸稈干榨渣,厚度約以高出池庫面為準(zhǔn),柔軟物不能刺破下層薄膜;在柔軟物上鋪一層塑料膜,這層塑料膜四周延伸至池庫邊沿外;再在塑料膜上加覆泥土或細(xì)沙,以起到加強(qiáng)密閉性和鎮(zhèn)壓池內(nèi)物的作用,泥土或細(xì)沙約高出池庫面30-100cm并形成坡面,內(nèi)高外低勿使雨雪水及其他雜物不能進(jìn)入池庫內(nèi)。為了更好的保護(hù)池庫,最好還應(yīng)在池庫上空加蓋棚頂,池庫周邊設(shè)排水溝。2.監(jiān)視池庫內(nèi)溫度變化。將池庫內(nèi)溫度在25℃以下。本發(fā)明提供的保存的植物秸稈的方法,可達(dá)到以下良好保存效果1.保存質(zhì)量好。保存后秸稈中總可發(fā)酵糖含糖量比保存前有所增加,保存3個(gè)月后增加10%以上,提高了鮮秸稈的乙醇工業(yè)加工價(jià)值,擴(kuò)大了可利用植物鮮秸稈品種。2.保存時(shí)間長。保存時(shí)間可達(dá)10個(gè)月以上,可保證一個(gè)植物生長周期內(nèi)(一年)乙醇廠全年連續(xù)均勻生產(chǎn)。3.保存數(shù)量大。多池庫并設(shè),可無限量保存植物鮮秸稈。4.保存設(shè)施投入低,保存費(fèi)用少。利用本發(fā)明提供的方法保存秸稈和利用本發(fā)明方法保存的秸稈制備乙醇,具有如下有益效果擴(kuò)大了生產(chǎn)乙醇的原料范圍,增加原料品種數(shù)量;乙醇廠全年連續(xù)均勻生產(chǎn);乙醇廠的固定資產(chǎn)投入;降低了乙醇生產(chǎn)成本。例如,在我國常年種有3億畝玉米,在玉米成熟收獲玉米棒的同時(shí),如果將其鮮秸稈收集起來,平均每畝可收3噸。這3噸玉米鮮秸稈破碎、打捆、入池庫保存后,可榨出可發(fā)酵糖14%的汁液,可生產(chǎn)乙醇140kg(基本上與用玉米粒生產(chǎn)的乙醇單位面積產(chǎn)量相同),3億畝可生產(chǎn)4000萬噸燃料乙醇。如果沒有本發(fā)明技術(shù),待玉米秸稈干燥后再用纖維水解生產(chǎn)乙醇,生產(chǎn)過程困難,技術(shù)復(fù)雜,產(chǎn)量大大減少。又例如,專門種植甜高粱生產(chǎn)燃料乙醇,每畝收獲5噸秸稈,經(jīng)本發(fā)明技術(shù)處理后可榨含糖18%的汁液4噸,可生產(chǎn)燃料乙醇360kg,比用玉米粒生產(chǎn)乙醇單位面積產(chǎn)量增加一倍以上。而如果不能有效保存大量的這種鮮秸稈,只能在約4個(gè)月生產(chǎn)乙醇,那么經(jīng)濟(jì)效益就會(huì)大大降低。再如例,種植甘蔗以生產(chǎn)乙醇,將甘蔗經(jīng)本發(fā)明技術(shù)保存后可發(fā)酵糖也會(huì)大量增加。因?yàn)楦收狨r榨汁只有可溶于水的單雙糖可榨出來,而保存過程甘蔗中的淀粉和纖維素也部分水解,從而增加了可發(fā)酵糖,提高了甘蔗利用價(jià)值,增加了乙醇產(chǎn)量。再例如紅薯藤蔓、花生秧、黃姜蔓、馬鈴薯藤等大部分農(nóng)作物鮮秸稈藤蔓經(jīng)本發(fā)明技術(shù)保存后都具有生產(chǎn)乙醇的工業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值,且榨渣可生產(chǎn)成更好的飼料、肥料等。圖1本發(fā)明的工藝流程圖。圖2本發(fā)明的長方體池庫示意圖。圖3本發(fā)明的正方體池庫示意圖。圖4本發(fā)明的錐體池庫示意圖。圖5本發(fā)明的壇體池庫示意圖。圖6本發(fā)明的圓柱錐體池庫示意圖。圖7本發(fā)明的一個(gè)池庫群的平面示意圖。圖8本發(fā)明的一個(gè)乙醇廠的原料倉庫分布平面示意圖。其中1、池庫上口;2、池庫側(cè)壁;3、池庫底及濾液槽;4、感溫探頭連線套管(代輸液管);5、池液輸液管;6、輸液管道線。具體實(shí)施例方式實(shí)施例一在地面挖一個(gè)長如20m、寬10m、深10m的地池(如圖二),用鋼筋混凝土固筑池底及池四壁。池底預(yù)筑濾液槽,濾液槽不能被秸稈捆堵塞,槽內(nèi)預(yù)設(shè)輸液管并從池壁墻內(nèi)引出,輸液管防腐蝕(比如高強(qiáng)塑膠管),能將池液抽濾干,也能從池庫外將液體注入池庫內(nèi)。池壁的一面壁墻內(nèi)預(yù)設(shè)感溫探頭連線套管,該套管內(nèi)有感溫探頭連線,且能將液體從池內(nèi)抽出或從池外注入。池庫四壁墻高出地面50-100cm。池壁池底及池內(nèi)設(shè)物用環(huán)氧樹脂作防腐蝕、防滲漏處理。池庫內(nèi)容積約1900m3。在濾液輸液管出口設(shè)封閉閥。將感溫探頭連線及套管出口設(shè)三通閥,其一準(zhǔn)備抽、注池液體,其二與感溫探頭連線一同通到溫度顯示器(監(jiān)視房內(nèi))。池庫旁設(shè)道路及排水溝。準(zhǔn)備將秸稈捆吊入池庫內(nèi)的行吊車。準(zhǔn)備池庫口密封材料2塊24m×14m塑料膜、麥草、泥土或細(xì)沙等。這樣一個(gè)池庫約容1500-1800噸秸稈捆。如果要存貯更多秸稈捆,需多建設(shè)幾個(gè)上述池庫,這些池庫可形狀各異、大小不一,池庫間至少相距4m以上。池庫群四周修建圍墻和看護(hù)房。3.保存步驟及方法。應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)保存甜高粱秸稈中可發(fā)酵糖的步驟及方法如下①成熟甜高粱收獲;②甜高粱秸稈破碎、滅菌;③打捆;④入庫;⑤加酸液;⑥密封;⑦監(jiān)管;⑧破池出庫;⑨出入庫檢測。步驟①成熟甜高粱及時(shí)收獲。成熟甜高粱秸稈是指秸稈糖度為14%-22%、高粱米粒黃熟時(shí)的秸稈。最佳收獲期是甜高粱秸稈汁液糖度達(dá)到峰值時(shí)的前后10天。甜高粱秸稈汁液糖度達(dá)到峰值時(shí)若未收割,稱為過熟。表1-1為成熟甜高粱秸稈收割時(shí)的化學(xué)成分表,表1-2為甜高粱秸稈過熟時(shí)間與含可發(fā)酵糖損失關(guān)系表。表1-1成熟甜高粱秸稈收割時(shí)的化學(xué)成分表<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="760">畝產(chǎn)量(噸)水分可發(fā)酵糖纖維素、膠白質(zhì)及灰分4-845-65%14-22%15-25%</table></tables>表1-2過熟時(shí)間與可發(fā)酵糖損失關(guān)系表<tablesid="table2"num="002"><tablewidth="860">過熟時(shí)間(天)10天20天30天40天50天60天可發(fā)酵糖損失1-5%5-18%18-25%25-32%30-45%50%以上</table></tables>由表1-2可看出,甜高粱成熟后如不及時(shí)收割,可發(fā)酵糖會(huì)大量損失。步驟②甜高粱秸稈破碎、滅菌。收割后的甜高粱秸稈應(yīng)及時(shí)破碎、滅菌。表1-3是甜高粱秸稈收割后不破碎時(shí)間與可發(fā)酵糖損失關(guān)系表??梢娞鸶吡唤斩捠崭詈蟛黄扑?,可發(fā)酵糖損失很快,應(yīng)及時(shí)破碎。本例采用秸稈收割后10小時(shí)內(nèi)破碎。滅菌劑種類很多,本例采用在秸稈破碎時(shí)加秸稈總量3‰的漂白粉滅菌,利用粉碎機(jī)高速剪切、攪動(dòng)作用使之均勻分散于粉碎物中。步驟③甜高粱秸稈破碎物打捆。甜高粱秸稈加滅菌劑破碎后需打捆。打捆的目的有三個(gè)一是便于搬運(yùn),破碎秸稈雜亂松散,不便搬運(yùn);二是為了擠出秸稈內(nèi)的空氣,空氣中的氧氣有利秸稈中的微生物生長而不利于可發(fā)酵糖保質(zhì),所以要將其擠壓出來;擠壓使秸稈捆密度增加,也把秸稈中的汁液擠壓出來,這些汁液要收集送乙醇廠發(fā)酵;三是為了在池庫內(nèi)堆碼緊實(shí),規(guī)則的秸稈捆便于進(jìn)出池庫。本例采用秸稈打包機(jī)打捆,秸稈捆密度0.6kg/dm3。本例用上述甜高粱秸稈捆包總重量約1600噸運(yùn)至池庫邊。清理池庫內(nèi)泥沙雜物,用5%食鹽水清洗池壁和池底,清洗液從濾液輸液管抽出。將甜高粱秸稈捆包用行吊車吊入池庫內(nèi),人工堆碼整齊且緊密,盡量少留縫隙。從下往上逐層堆碼,最下層堆碼不能阻塞濾液槽。碼二層后捆包面上放置感溫探頭連線套管,以后在八層、十二層捆包面上也放置同樣的套管。每層4個(gè)探頭,分別標(biāo)明①21-4①81-4①121-4。數(shù)字排序是①代表第一池庫,2,8,12分別代表捆包層數(shù),1-4代表同一捆包層的4個(gè)不同方位,這些排序分別對(duì)應(yīng)在監(jiān)視房內(nèi)的各個(gè)顯示器上。本例堆碼15層秸稈捆包后到達(dá)離池庫口面約20cm,池庫共容秸稈1600噸,不再堆碼,在捆包面上漫撒食鹽,用量100g/m2。加酸液。本例配制濃度為5%的鹽酸(HCl)溶液150噸,從池庫一角緩緩注入,除最上層捆包面外,其他秸稈捆全部浸入酸液中。池庫密封。拿一塊24m×14m的塑料膜,鋪在池庫內(nèi)捆包面上,本池庫長20m、寬10m,所以塑料膜要比池庫面大,應(yīng)將塑料膜的四周沒入池庫四壁的液體內(nèi),僅留一角,將膜內(nèi)空氣趕出后也立即沒及池液中。將稻、麥草漫撒或平鋪于塑料膜上,厚度20-30cm,高于池庫面,此時(shí)再將另一塊塑料膜平鋪其上,因膜大而池庫口小,此層膜的四周應(yīng)延伸至池庫四壁邊沿外;這時(shí)再將沙土漫撒其上,鎮(zhèn)壓住塑料膜,沙土厚度20-50cm,中心高四周低,形成坡面。在池庫上空加蓋石棉瓦頂棚,池庫四周挖排水溝和建圍墻,并專人看管。池庫監(jiān)管。池庫不管是否有保存物都應(yīng)有專人看管。監(jiān)視池庫內(nèi)溫度變化,并記錄和處理。如果密封池庫內(nèi)秸稈被雜菌感染溫度就會(huì)升高,一般池庫內(nèi)溫度在25℃以下為正常。破池出庫。本發(fā)明保存的標(biāo)的物是植物鮮秸稈中的可發(fā)酵糖,是為生產(chǎn)乙醇保存原料。保存前秸稈總量1600噸,用偏振光糖量計(jì)測得汁液糖度為18%,榨汁率為68%,經(jīng)簡單計(jì)算即可得知得可發(fā)酵糖總量1600×68%×18%≈195噸。利用本發(fā)明提供的方法將植物秸稈保存后6個(gè)月出庫,保存物總量1750噸(1600+150),其中收集濾液250噸,秸稈經(jīng)榨汁得糖液1080噸,共計(jì)混合糖液1330噸,混合糖液用如成都泰華光學(xué)公司生產(chǎn)的WYT手持糖量計(jì)一類的偏振光糖量計(jì)測得糖度為16.8%,可發(fā)酵糖總量1330×16.8%≈222(噸)。保存后的可發(fā)酵糖總量222噸,比保存前的195噸多27噸,增加了13%(27÷195),達(dá)到保存的目的。實(shí)施例二1.保存材料成熟玉米鮮秸稈。表2-1玉米成熟后(去玉米棒)鮮秸稈成分表<tablesid="table4"num="004"><tablewidth="823">水分纖維素淀粉可發(fā)酵糖蛋白質(zhì)灰分及其他25%-40%20%-30%3%-8%6%-14%5%-10%4%-7%</table></tables>由表2-2可以看出玉米成熟后其鮮秸稈中還含有大量的可發(fā)酵糖,但是玉米鮮秸稈砍割后自然干燥或長成地里老熟風(fēng)干后,其可發(fā)酵糖就會(huì)大量損失。100kg鮮秸稈干燥后只得45-55kg干秸稈。這種干秸稈的化學(xué)成份如2-3表表2-2玉米干秸稈化學(xué)成分表<tablesid="table5"num="005"><tablewidth="826">水分纖維素淀粉可發(fā)酵糖蛋白質(zhì)灰分及其他8%-15%50%-60%5%-10%2%-5%4%-8%8%-17%</table></tables>從鮮秸稈到干秸稈,可發(fā)酵糖減少70%-90%,減少有兩種途徑①鮮秸稈從砍割到失去生理活性時(shí)的有氧呼吸;②鮮秸稈大量失水后,可發(fā)酵糖與空氣中的氧氣直接接觸被氧化。這兩種途徑交互疊加造成可發(fā)酵糖大量損失,從而失去乙醇工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值。根據(jù)本發(fā)明提供的方法,不僅玉米鮮秸稈能長時(shí)間保存,能全年連續(xù)均勻生產(chǎn)乙醇,并且玉米秸稈的榨汁量、汁液可發(fā)酵糖含量都有所提高。經(jīng)實(shí)踐證明,玉米鮮秸稈用本發(fā)明技術(shù)保存6個(gè)月后,榨汁率達(dá)75%以上,汁液糖度可達(dá)12%以上,那么這時(shí)畝均生產(chǎn)乙醇的量就提高許多3000kg×75%×12%×50%≈135kg/畝。選擇地勢較高不易被水淹沒的地方修建池庫,在地面挖一個(gè)長寬深均為20m的正方體地池,用5mm不銹鋼板鋪(焊)滿池壁池底。池底預(yù)筑濾液槽,濾液槽不能被秸稈捆堵塞,槽內(nèi)預(yù)設(shè)輸液管并從池壁墻內(nèi)引出,輸液管防腐蝕(比如高強(qiáng)塑膠管),能將池液抽濾干,也能從池庫外將液體注入池庫內(nèi)。池壁的一面壁墻內(nèi)預(yù)設(shè)感溫探頭連線套管,該套管內(nèi)有感溫探頭連線,且能將液體從池內(nèi)抽出或從池外注入。池庫四壁墻高出地面50-100cm。池壁池底及池內(nèi)設(shè)物用環(huán)氧樹脂作防腐蝕、防滲漏處理。池庫內(nèi)容積約8000m3。在濾液輸液管出口設(shè)封閉閥。將感溫探頭連線及套管出口設(shè)三通閥,其一準(zhǔn)備抽注液體,其二與感溫探頭連線一同通到溫度顯示器(監(jiān)視房內(nèi))。池庫旁設(shè)道路及排水溝。準(zhǔn)備將秸稈捆吊入池庫內(nèi)的行吊車。準(zhǔn)備池庫口密封材料2mm的不銹鋼板約20m×20m。這樣一個(gè)池庫約容5000噸秸稈捆。如果要存貯更多秸稈捆,需多建設(shè)幾個(gè)上述池庫,這些池庫可形狀各異、大小不一,池庫間至少相距4m以上。池庫群四周修建圍墻和看護(hù)房。保存步驟①成熟玉米鮮秸稈收獲;②玉米鮮秸稈破碎、滅菌;③打捆;④入庫;⑤加酸液;⑥密封;⑦監(jiān)管;⑧破池出庫;⑨出入庫檢測。本發(fā)明提供的技術(shù)方案優(yōu)選保存玉米鮮秸稈。玉米鮮秸稈破碎、滅菌。收割后的玉米鮮秸稈應(yīng)及時(shí)破碎、滅菌。收割后的玉米鮮秸稈仍具有生命力,還能進(jìn)行新陳代謝,因?yàn)榭掣羁谠诖罅渴斩捥幱谌彼疇顟B(tài),為保持生物活性,玉米鮮秸稈就會(huì)分解自身所含糖分。玉米鮮秸稈收割后應(yīng)盡快破碎,以破壞其生理結(jié)構(gòu),加速滅活,阻止可發(fā)酵糖的分解損失。破碎時(shí)有大量汁液溢出,這些汁液含有大量可發(fā)酵糖,需收集送乙醇廠發(fā)酵。本例采用秸稈收割后10小時(shí)內(nèi)破碎。玉米鮮秸稈在破碎時(shí)應(yīng)加入滅菌劑滅菌。滅菌劑種類很多,本例采用在秸稈破碎時(shí)加秸稈總量5‰的漂白粉滅菌,利用粉碎機(jī)高速剪切、攪動(dòng)作用使之均勻分散于粉碎物中。玉米鮮秸稈破碎物打捆。玉米鮮秸稈加滅菌劑破碎后需打捆。秸稈捆密度0.6kg/dm3。打捆時(shí)由于擠壓,會(huì)有部分汁液擠出,但這里不是為了榨汁,只要捆包緊實(shí)不松散即可。捆包呈長方體,每捆20-50kg,用高強(qiáng)塑料帶熱粘捆綁。本例用上述玉米鮮秸稈捆包總重量約5000噸運(yùn)至池庫邊。入庫。清理池庫內(nèi)泥沙雜物。將玉米鮮秸稈捆包用行吊車吊入池庫內(nèi)堆碼整齊,盡量緊密無縫隙,從下往上逐層堆碼,最下層不能阻塞濾液槽,由下往上數(shù)在第二層、第八層、第十四層、第二十層、第二十六層分別放置感溫探頭連線套管,每層8個(gè)感溫探頭,分別標(biāo)明②(2)1-8、②(8)1-8、②(14)1-8、②(20)1-8、②(26)1-8。數(shù)字排序是②代表第二池庫,(2),(8),(14)(20)(26)分別代表捆包層數(shù),1-8代表同一捆包層的8個(gè)不同方位,這些排序分別對(duì)應(yīng)在監(jiān)視房內(nèi)的各個(gè)顯示器上。本例堆碼28層秸稈捆包后到達(dá)離池庫口面約20cm,池庫共容裝秸稈5000噸。加酸液。本例現(xiàn)制500噸濃度為6%的硫酸溶液,由池庫一角緩緩注入池庫中,秸稈捆包全部浸入酸液中,但不漫出池庫。保存前玉米鮮秸稈總重5000T,榨汁率52%,用偏振光糖量計(jì)測得汁含量為10.5%。保存后本池庫保存10個(gè)月破池出庫,濾、榨液合并共有3700噸,用偏光糖量計(jì)測得汁液糖含量為14%。實(shí)施例三1.保存材料甘蔗。本發(fā)明提供的方法也適用于甘蔗秸稈中可發(fā)酵糖的保存,以提高甘蔗生產(chǎn)乙醇的經(jīng)濟(jì)效益。2.保存池庫。本例采用圓柱體池庫,在地下挖直徑為20m的地池,池壁池底用10mm厚的塑料板鋪(焊)嚴(yán)密。池底預(yù)筑濾液槽,濾液槽不能被秸稈捆堵塞,槽內(nèi)預(yù)設(shè)輸液管并從池壁墻內(nèi)引出,輸液管防腐蝕(比如高強(qiáng)塑膠管),能將池液抽濾干,也能從池庫外將液體注入池庫內(nèi)。池壁的一面壁墻內(nèi)預(yù)設(shè)感溫探頭連線套管,該套管內(nèi)有感溫探頭連線,且能將液體從池內(nèi)抽出或從池外注入。池庫四壁墻高出地面50-100cm。池壁池底及池內(nèi)設(shè)物用環(huán)氧樹脂作防腐蝕、防滲漏處理。池庫內(nèi)容積約3000m3。在濾液輸液管出口設(shè)封閉閥。將感溫探頭連線及套管出口設(shè)三通閥,其一準(zhǔn)備抽注液體,其二與感溫探頭連線一同通到溫度顯示器(監(jiān)視房內(nèi))。池庫旁設(shè)道路及排水溝。準(zhǔn)備將秸稈捆吊入池庫內(nèi)的行吊車。準(zhǔn)備池庫口密封材料2塊24m×24m塑料膜、稻草、泥土或細(xì)沙等。這樣一個(gè)池庫約容2200-2500噸秸稈捆。如果要存貯更多秸稈捆,需多建設(shè)幾個(gè)上述池庫,這些池庫可形狀各異、大小不一,池庫間至少相距4m以上。池庫群四周修建圍墻和看護(hù)房。應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)保存甘蔗秸稈中可發(fā)酵糖的步驟及方法如下①成熟甘蔗秸稈收獲;②甘蔗秸稈破碎、滅菌;③打捆;④入庫;⑤加酸液;⑥密封;⑦監(jiān)管;⑧破池出庫;⑨出入庫檢測。步驟①成熟甘蔗秸稈要及時(shí)收獲,收獲如同甜高粱秸稈一樣(實(shí)施例一)。步驟②甘蔗秸稈破碎、滅菌。收割后的甘蔗秸稈應(yīng)及時(shí)破碎、滅菌。收割后的甘蔗秸稈仍具有生命力,還能進(jìn)行新陳代謝,因?yàn)榭掣羁谠诖罅渴?,秸稈處于缺水狀態(tài),為保持生物活性,甘蔗就會(huì)分解自身所含糖分。甘蔗秸稈收割后應(yīng)盡快破碎,以破壞其生理結(jié)構(gòu),加速滅活,阻止可發(fā)酵糖的分解損失。及時(shí)破壞甘蔗秸稈的生理活性,一般采用粉碎機(jī)破碎。本例采用秸稈收割后10小時(shí)內(nèi)破碎。甘蔗秸稈破碎后,甘蔗秸稈在破碎時(shí)應(yīng)加入滅菌劑滅菌。滅菌劑種類很多,本例采用在秸稈破碎時(shí)加秸稈總量4‰的漂白粉滅菌,利用粉碎機(jī)高速剪切、攪動(dòng)作用使之均勻分散于粉碎物中。甘蔗秸稈破碎物打捆。本例采用秸稈打包機(jī)打捆,秸稈捆密度0.7kg/dm3。打捆時(shí)由于擠壓,會(huì)有部分汁液擠出,但這里不是為了榨汁,只要捆包緊實(shí)不松散即可。捆包呈長方體,每捆20-50kg,用高強(qiáng)塑料帶熱粘捆綁。本例用上述甘蔗秸稈捆包總重量約2300噸運(yùn)至池庫邊。清理池庫內(nèi)泥沙雜物,用5%食鹽水清洗池壁和池底,清洗液從濾液輸液管抽出。從下往上逐層堆碼,最下層堆碼不能阻塞濾液槽。碼二層后捆包面上放置感溫探頭連線套管,以后在八層、十二層捆包面上也放置同樣的套管。每層4個(gè)探頭,分別標(biāo)明③(2)1-6③(8)1-6③(12)1-6。數(shù)字排序是③代表第三池庫,(2),(8),(12)分別代表捆包層數(shù),1-6代表同一捆包層的6個(gè)不同方位,這些排序分別對(duì)應(yīng)在監(jiān)視房內(nèi)的各個(gè)顯示器上。本例堆碼15層秸稈捆包后到達(dá)離池庫口面約20cm,池庫共容秸稈2300噸,不再堆碼,在捆包面上漫撒食鹽,用量150g/m2。加酸液。本例配制濃度為5%的硫酸溶液200噸,從池庫一角緩緩注入秸稈捆中,酸液漫出秸稈捆最上層捆面。池庫密封。用塑料膜,鋪在池庫內(nèi)捆包面上,本池庫直徑20m、寬10m,所以塑料膜要比池庫面大,應(yīng)將塑料膜的四周沒入池庫四壁的液體內(nèi),僅留一角,將膜內(nèi)空氣趕出后也立即沒及池液中。將稻、麥草漫撒或平鋪于塑料膜上,厚度20-30cm,高于池庫面,此時(shí)再將另一塊塑料膜平鋪其上,因膜大而池庫口小,此層膜的四周應(yīng)延伸至池庫四壁邊沿外;這時(shí)再將沙土漫撒其上,鎮(zhèn)壓住塑料膜,沙土厚度20-50cm,中心高四周低,形成坡面。在池庫上空加蓋石棉瓦頂棚,池庫四周挖排水溝和建圍墻,并專人看管。破池出庫,出入庫檢測保存前(加酸液前)漿渣總重量2300噸,漿渣榨汁率72%,汁液可發(fā)酵糖濃液12.8%。保存3個(gè)月后出庫檢測,漿渣總重2500噸,漿渣榨汁率78%,汁液糖度14.2%,將保存前后的物料進(jìn)行比較可知,保存后比保存前的可發(fā)酵糖量增加了,不僅達(dá)到了延長加工時(shí)間的目的,還在保存中使榨汁率增加78%-72%=6%,汁液可發(fā)酵糖濃度增加14.2%-12.8%≈1.4%,提高了甘蔗生產(chǎn)乙醇的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。實(shí)施例四1.保存材料普通粒用高粱秸稈。2.保存池庫。在地面挖一個(gè)半徑為12m球體的地池(如圖二),用鋼筋混凝土固筑池底及池四壁。池底預(yù)筑濾液槽,濾液槽不能被秸稈捆堵塞,槽內(nèi)預(yù)設(shè)輸液管并從池壁墻內(nèi)引出,輸液管防腐蝕(比如高強(qiáng)塑膠管),能將池液抽濾干,也能從池庫外將液體注入池庫內(nèi)。池壁的一面壁墻內(nèi)預(yù)設(shè)感溫探頭連線套管,該套管內(nèi)有感溫探頭連線,且能將液體從池內(nèi)抽出或從池外注入。池庫四壁墻高出地面50-100cm。池壁池底及池內(nèi)設(shè)物用環(huán)氧樹脂作防腐蝕、防滲漏處理。池庫內(nèi)容積約600m3。在濾液輸液管出口設(shè)封閉閥。池庫內(nèi)容積約1900m3。用重量百分比為3%的鹽溶液清洗池壁、池底。3.保存步驟及方法。(1)高粱秸稈破碎、滅菌將收獲的植物秸稈在100天內(nèi)利用粉碎機(jī)破碎,同時(shí)加入占秸稈總量的1‰、有效成分含量在10%的漂白粉滅菌。(2)打捆將破碎后的植物秸稈在破碎后5小時(shí)打捆,打捆密度為0.4kg/dm3;甜高粱秸稈捆包總重量約1500噸運(yùn)至池庫邊。(3)入庫垛碼處理將打捆后的植物秸稈運(yùn)至池庫,在用重量百分比為3%的鹽溶液清洗池壁、池底;的池庫內(nèi)碼砌緊實(shí),池庫內(nèi)捆包面低于池庫10cm;在捆包面上撒上一層鹽,用量300g/m2;在秸稈捆中放置若干感溫探頭監(jiān)控池庫內(nèi)溫度,感溫探頭放置密度為500m3/個(gè)。(4)加酸液向池庫內(nèi)加入百分比濃度2%的碳酸的150噸,完全趕出秸稈捆間的空氣并充填池庫內(nèi)容物縫隙,未淹沒捆包面。(5)池庫密封在保存有植物秸稈的池庫口的捆包面上覆蓋一層塑料膜,趕出膜內(nèi)空氣,膜四周沒入池液中;膜上加覆20-50cm柔軟物,厚度以高出庫池面為準(zhǔn);柔軟物上面再覆蓋一層塑料膜,這層塑料膜四周延伸至池庫邊沿外,再在塑料膜上加覆泥土或細(xì)沙,泥土或細(xì)沙高出池庫面30-100cm并形成坡面;(6)池庫溫度監(jiān)測池庫內(nèi)的溫度在25℃以下,說明池庫內(nèi)保存物保存狀態(tài)良好,是正常的。池庫的溫度在25℃-35℃之間,需要抽液檢查,針對(duì)不同的菌種注入不同的滅菌劑;池庫的溫度在35℃以上需要將池庫內(nèi)液體全部抽出,重新注入新的酸液,或者將秸稈取出榨汁生產(chǎn)乙醇。(7)破池出庫保存10個(gè)月后,將庫池打開,取出秸稈及漿液。保存前秸稈總量1500噸,用偏振光糖量計(jì)測得汁液糖度為8%,榨汁率為65%。保存后本池庫保存10個(gè)月出庫,保存物總量1650噸(1500+150),其中收集濾液200噸,秸稈經(jīng)榨汁得糖液1080噸,共計(jì)混合糖液1280噸,混合糖用偏振光糖量計(jì)測得糖度12%。保存后的可發(fā)酵糖總量153噸,比保存前的78噸多75噸,增加了近一倍。實(shí)施例五1.保存材料紅薯葉藤。綠色植物中除甘蔗、甜高粱秸稈、玉米秸稈等富含可發(fā)酵糖(或較易水解為可發(fā)酵糖)的植物或植物部位外,還有許多綠色植物的根、莖、葉含有可發(fā)酵糖,過去被人們當(dāng)作廢棄物丟掉了,或者沒有充分利用,比如紅薯的藤蔓、馬鈴薯和木薯的莖葉、花生秧、鮮稻草、樹葉(包括鋸末)、野草等。上述原料或它們的混合物均可采用本發(fā)明技術(shù)方法保存并在保存中增加可發(fā)酵糖含量,達(dá)到有生產(chǎn)乙醇的工業(yè)價(jià)值。從理論上講,任何植物的根、莖、葉、花、果各部位里都含有單、雙糖(可發(fā)酵糖)、淀粉(較易水解為可發(fā)酵糖)、纖維素、半纖維素(不易水解為可發(fā)酵糖),這些成分都可以直接或間接地生產(chǎn)乙醇,但不同植物品種或同種植物的不同部位含有這些成分的差異很大。從乙醇發(fā)酵的角度講,單、雙糖最好,淀粉次之,纖維素最差。在不影響糧食生產(chǎn)的情況下,在能大量收集到這些農(nóng)產(chǎn)品廢棄物的地方,將它們收集整理保存,使之具有乙醇工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值,既增加農(nóng)民收入,又減輕農(nóng)業(yè)污染,還增加了優(yōu)質(zhì)可再生能源,一舉數(shù)得,體現(xiàn)了資源充分利用價(jià)值觀。上述農(nóng)作物廢棄物,在農(nóng)產(chǎn)品收獲后,有的還很青鮮(如紅薯藤),含水量大;有的已經(jīng)老黃(如稻草),含水量較小。我們要在它們還未失水(或失水較少)時(shí)收獲并處理保存,這樣會(huì)最大限度地保存可發(fā)酵糖,并能更容易地在保存中水解其中的淀粉和纖維素成為可發(fā)酵糖。因此,在不影響主收農(nóng)產(chǎn)品的情況下,應(yīng)盡快或在農(nóng)產(chǎn)品收獲的同時(shí),收獲這些原料并盡快破(粉)碎、打捆、入池庫保存,而不要待其干燥(枯)后再用。對(duì)于含水量小的農(nóng)產(chǎn)品廢棄物,如稻草莖葉、花生秧等可采用粉碎、加滅菌劑、打捆、入池庫堆碼、加酸液、密封等工序保存;對(duì)于含水量大的如紅薯藤、甜菜葉等農(nóng)產(chǎn)品廢棄物,可采用打漿、入庫、加滅菌劑、加液酸、密封等工序保存。本例采用紅薯葉藤打漿保存。2.保存池庫。本例采用壇體池庫(圖五)。池底直徑10m,壇口直徑2m,壇高5m,容積400m3磚混結(jié)構(gòu),用瀝青涂層做防蝕防滲處理。分別在池底和池中間設(shè)兩個(gè)感溫探頭,池底設(shè)濾液槽并輸液管,池庫口(壇口)直徑小,便于密封,也能容吊籃出入。3.保存步驟和方法。①收獲、打漿、加滅菌劑、入庫、加酸液、密封池庫。紅薯是我國廣泛種植的農(nóng)作物,特別是河南、河北、山東、安徽等省都有很大的種植面積,年種植面積在1億畝以上。在通常情況下,只有塊莖被認(rèn)為是有用的,用以鮮(煮)食用或切片晾干制粉(粉條或淀粉)、或用之生產(chǎn)乙醇;而非塊莖的部分產(chǎn)量2-5噸/畝,平均3噸/畝,基本與塊莖產(chǎn)量相等,基本上被廢棄了。在采挖紅薯塊莖之前,人工將紅薯藤蔓收割,在地頭用打漿機(jī)將其打碎成漿渣狀,用槽車將這種漿渣狀物送至池庫,稱量,檢測糖度,傾倒入壇體池庫中,在打漿時(shí)放入漂白粉,或在邊往池庫傾倒邊加入3‰的漂白粉。在漿渣狀物填充距池庫口100cm時(shí)停止倒入,加入20%的鹽酸溶液20噸,然后用塑料膜密封,用泥沙鎮(zhèn)壓。②保存、監(jiān)管、出庫。監(jiān)管人員管理,不讓人畜破壞池庫密封。監(jiān)視池庫內(nèi)溫度是否異常,一旦池庫內(nèi)溫度超過35℃,立即出庫或從濾液槽輸液管輸入青霉素或土霉素溶液。如果因乙醇廠需要,需破池出庫,可從濾液槽輸液管抽出部分濾液,同時(shí)從池庫口(壇口)用吊籃吊出漿渣。③檢測。保存前(加酸液前),漿渣總重量380噸,漿渣榨汁率69%,汁液糖度6.6%。保存10個(gè)月后,漿渣總重量400噸,漿渣榨汁率78%,汁液糖度11.8%。保存后比保存前的可發(fā)酵糖增加1倍。達(dá)到保存時(shí)間長、質(zhì)量好的目的。實(shí)施例六1.保存材料木薯地上莖葉2.保存池庫。木薯在我國南方數(shù)省山區(qū)有種植,有甜木薯和莖木薯,多年生。每年可以收割地上莖葉保存,田作生產(chǎn)乙醇的原料。在地面挖一個(gè)體積約1000m3的地窖當(dāng)作池庫,用鋼筋混凝土固筑池底及池四壁。池底預(yù)筑濾液槽,濾液槽不能被秸稈捆堵塞,槽內(nèi)預(yù)設(shè)輸液管并從池壁墻內(nèi)引出,輸液管防腐蝕本例采用高強(qiáng)塑膠管,能將池液抽濾干,也能從池庫外將液體注入池庫內(nèi)。池壁的一面壁墻內(nèi)預(yù)設(shè)感溫探頭連線套管,該套管內(nèi)有感溫探頭連線,且能將液體從池內(nèi)抽出或從池外注入。池壁池底及池內(nèi)設(shè)物用瀝青作防腐蝕、防滲漏處理。在濾液輸液管出口設(shè)封閉閥。用重量百分比為6%的鹽溶液清洗池壁、池底。3.保存步驟及方法。(1)破碎、滅菌將收獲的植物秸稈在5天內(nèi)利用粉碎機(jī)破碎,同時(shí)加入占秸稈總量的1‰、有效成分含量在10%的漂白粉滅菌。(2)打捆將破碎后的植物秸稈在破碎后5小時(shí)打捆,打捆密度為0.4kg/dm3;甜高粱秸稈捆包總重量約500噸運(yùn)至池庫邊。(3)入庫垛碼處理將打捆后的植物秸稈運(yùn)至池庫,在用重量百分比為3%的鹽溶液清洗池壁、池底;的池庫內(nèi)碼砌緊實(shí),在秸稈捆中放置若干感溫探頭監(jiān)控池庫內(nèi)溫度,感溫探頭放置密度為500m3/個(gè)。(4)加酸液向池庫內(nèi)加入百分比濃度2%的碳酸的50噸,完全趕出秸稈捆間的空氣并充填池庫內(nèi)容物縫隙。(5)池庫密封在保存有植物秸稈的池庫口的捆包面上覆蓋一層塑料膜,趕出膜內(nèi)空氣,膜四周沒入池液中;膜上加覆20-50cm柔軟物,厚度以高出庫池面為準(zhǔn);柔軟物上面再覆蓋一層塑料膜,這層塑料膜四周延伸至池庫邊沿外,再在塑料膜上加覆泥土或細(xì)沙,泥土或細(xì)沙高出池庫面30-100cm并形成坡面。(6)池庫內(nèi)溫度監(jiān)測池庫內(nèi)溫度在25℃以下時(shí),說明庫內(nèi)保存物保存好。池庫的溫度在25℃-35℃之間,需要抽液檢查,針對(duì)不同的菌種注入不同的滅菌劑;池庫的溫度在35℃以上需要將池庫內(nèi)液體全部抽出,重新注入新的酸液,或者將秸稈取出榨汁生產(chǎn)乙醇。(7)破池出庫保存6個(gè)月后,將庫池打開,取出秸稈。保存前秸稈總量500噸,用偏振光糖量計(jì)測得汁液糖度為6%,榨汁率為53%,經(jīng)簡單計(jì)算即可得知得可發(fā)酵糖總量500×53%×6%≈16噸保存后本池庫保存6個(gè)月出庫,保存物總量550噸(550+50),其中收集濾液80噸,秸稈經(jīng)榨汁得糖液280噸,共計(jì)混合糖液360噸,混合糖液用偏振光糖量計(jì)測得糖度10%。保存后的可發(fā)酵糖總量36噸,比保存前的16噸多19噸,增加了119%,達(dá)到保存的目的。實(shí)施例七1.保存材料馬鈴薯葉藤。馬鈴薯是全球廣泛種植的作物,主收塊莖為食。在收獲時(shí)葉藤還是青綠的。2.保存池庫。在地面挖一個(gè)長20m、寬10m、深10m的地池(如圖二),用鋼筋混凝土固筑池底及池四壁。池底預(yù)筑濾液槽,濾液槽不能被秸稈捆堵塞,槽內(nèi)預(yù)設(shè)輸液管并從池壁墻內(nèi)引出,輸液管防腐蝕,本例采用混凝土管,能將池液抽濾干,也能從池庫外將液體注入池庫內(nèi)。池壁的一面壁墻內(nèi)預(yù)設(shè)感溫探頭連線套管,該套管內(nèi)有感溫探頭連線,且能將液體從池內(nèi)抽出或從池外注入。池庫四壁墻高出地面50-100cm。池壁池底及池內(nèi)設(shè)物用涂料作防腐蝕、防滲漏處理。池庫內(nèi)容積約2000m3。在濾液輸液管出口設(shè)封閉閥。用重量百分比為3%的鹽溶液清洗池壁、池底。3.保存步驟及方法。(1)馬鈴薯葉藤破碎、滅菌將收獲的植物秸稈在10天內(nèi)用粉碎機(jī)破碎,破碎粒度在20cm以下,同時(shí)加入占秸稈總量的1‰、有效成分含量在10%的漂白粉滅菌。(2)打捆將破碎后的植物秸稈在破碎后1小時(shí)打捆,打捆密度為0.5kg/dm3;甜高粱秸稈捆包總重量約1500噸運(yùn)至池庫邊。(3)入庫垛碼處理將打捆后的植物秸稈運(yùn)至池庫,在用重量百分比為3%的鹽溶液清洗池壁、池底后在池庫內(nèi)碼砌緊實(shí),池庫內(nèi)捆包面低于池庫10cm;在捆包面上撒上一層鹽,用量300g/m2;在秸稈捆中放置若干感溫探頭監(jiān)控池庫內(nèi)溫度,感溫探頭放置密度為500m3/個(gè)。(4)加酸液向池庫內(nèi)加入百分比濃度為2%的碳酸150噸,完全趕出秸稈捆間的空氣并充填池庫內(nèi)容物縫隙,未淹沒捆包面。(5)池庫密封在保存有植物秸稈的池庫口的捆包面上覆蓋一層塑料膜,趕出膜內(nèi)空氣,膜四周沒入池液中;膜上加覆20-50cm柔軟物,厚度以高出庫池面為準(zhǔn);柔軟物上面再覆蓋一層塑料膜,這層塑料膜四周延伸至池庫邊沿外,再在塑料膜上加覆泥土或細(xì)沙,泥土或細(xì)沙高出池庫面30-100cm并形成坡面。(6)池庫內(nèi)溫度監(jiān)測池庫溫度在25℃以說明庫內(nèi)保存物保存良好。池庫的溫度在25℃-35℃之間,需要抽液檢查,針對(duì)不同的菌種注入不同的滅菌劑;池庫的溫度在35℃以上需要將池庫內(nèi)液體全部抽出,重新注入新的酸液,或者將秸稈取出榨汁生產(chǎn)乙醇。(7)破池出庫保存10個(gè)月后,將庫池打開,取出秸稈。保存前秸稈總量1500噸,用偏振光糖量計(jì)測得汁液糖度為7.5%,榨汁率為48%。保存后本池庫保存10個(gè)月出庫,保存物總量1650噸(1500+150),秸稈經(jīng)榨汁得糖液920噸,用偏振光糖量計(jì)測得汁液糖度11.8%。經(jīng)簡單計(jì)算即可得出保存后的可發(fā)酵糖總量108噸,比保存前的54噸多54噸,增加了一倍。實(shí)施例八1.保存材料木薯全株(地下塊莖和地上莖葉)。以主收塊莖的作物有甜菜、紅薯、馬鈴薯、木薯等。甜菜是傳統(tǒng)上生產(chǎn)食糖的原料,含單、雙糖較多。薯類作物的塊莖里主要含淀粉,但在其鮮莖時(shí)也含有較多糖分。如紅薯較甜,另有瓜果類如南瓜、冬瓜等也含有較多的糖分和淀粉。如果這些塊莖或瓜果較多能夠用于生產(chǎn)乙醇的話,也可用本發(fā)明技術(shù)保存,達(dá)到長期優(yōu)質(zhì)大量保存以供乙醇廠全年連續(xù)均勻生產(chǎn)的目的。紅薯、木薯傳統(tǒng)上大都切片干燥保存,工作量大且在干燥過程中可發(fā)酵糖大量損失。甜菜一般只能打漿、濾汁、濃縮保存,馬鈴薯以生鮮保存為主,容易腐爛變質(zhì)。而采用本發(fā)明技術(shù)保存,就顯得工序簡便,費(fèi)用低廉,及時(shí)快捷。不僅如此,如果從乙醇發(fā)酵原料的角度講,玉米、小麥等也不用干燥保存。用本發(fā)明技術(shù)保存,能使用這些傳統(tǒng)意義的淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)乙醇的生產(chǎn)工序更簡化、費(fèi)用更低、效果更好、經(jīng)濟(jì)效益更好。本例保存成熟鮮全木薯莖葉(地下塊莖和地上莖葉),用打漿法粉碎。2.保存池庫。本例池庫選用圓柱體池庫。池庫上部做圓拱形小口。池底直徑20m,高10m,庫口直徑2m。庫容2800m3。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。用聚氨脂涂層做防腐防滲處理;分別在池庫上中下設(shè)6個(gè)感溫探頭;池底設(shè)濾液槽及輸液管;池庫口直徑2m,吊籃能順利出入。3.保存步驟和方法。①收獲、打漿、加滅菌劑、入庫、加酸液、密封池庫。選取二年生木薯全株挖出,地下塊莖連同地上莖葉一起送入粉碎打漿機(jī)粉碎成漿渣狀物,用槽車運(yùn)至池庫旁,邊倒入池庫邊加5‰的漂白粉,倒至漿渣離池庫口面100cm時(shí)停止,稱量倒入2550噸全木薯漿渣物。這時(shí)再從濾槽輸液管加入10%硫酸與淀粉酶混合物300噸,將池庫口密封,保存。②保存,監(jiān)管,出庫。監(jiān)管人員管理,不讓人畜破壞池庫密封。監(jiān)視池庫內(nèi)溫度是否異常,一旦池庫內(nèi)溫度超過35℃,立即出庫或從濾液槽輸液管輸入青霉素或土霉素溶液。如果因乙醇廠需要,需破池出庫,可從濾液槽輸液管抽出部分濾液,同時(shí)從池庫口(壇口)用吊籃吊出。③檢測。保存前(加酸液前),漿渣總重量2550噸。漿渣榨汁率72%,汁液糖度8%。根據(jù)經(jīng)簡單計(jì)算即可得知保存物總糖量為2550×72%×8%≈146噸。保存6個(gè)月后出庫檢測,漿渣總重2840噸,漿渣榨汁率78%,汁液糖度14%。根據(jù)經(jīng)簡單計(jì)算即可得知保存物總糖量為2840×78%×14%≈310噸。保存后比保存前的可發(fā)酵糖增加164噸,達(dá)到保存的目的。但在榨渣中還有許多可水解的淀粉,可加酸液或淀粉酶繼續(xù)水解。實(shí)施例九1、保存材料甜菜全株(地下塊根和地上莖葉)。甜菜是全世界廣泛種植的糖料作物,我國北方數(shù)省以甜菜地下塊根打漿榨汁,用汁液中的雙糖生產(chǎn)白糖,種植面積約有2000萬畝/年,以甜菜為原料生產(chǎn)糖產(chǎn)品的工廠在我國北方數(shù)省區(qū)星羅棋布,大多規(guī)模不大,以甜菜鮮塊根生產(chǎn)。如果從乙醇發(fā)酵的角度來看,可以將甜菜地下塊根和地上莖葉一起粉碎打漿保存,用以全年生產(chǎn)乙醇。但我國甜菜產(chǎn)地不大,產(chǎn)量不高,只能以甜菜作為乙醇能源的補(bǔ)充原料。2、收獲、粉碎、打漿、加滅菌劑、入庫、加酸液、密封。我國甜菜在10月和11月份收獲,收獲時(shí)不切去地上莖葉,不用水清洗,只將塊根上的大塊泥土去掉即可。在田地里粉碎打漿,漿粕(渣)中加入滅菌劑滅菌。將這些漿粕(渣)運(yùn)至池庫房,傾倒入庫,邊倒?jié){粕(渣)邊加保存液,保存液用8%的鹽酸溶液,加入量占漿粕(渣)總重的20%,池庫倒?jié)M后密封。3、保存、監(jiān)管、出庫。由于甜菜粕(渣)是液狀物,出庫時(shí)可用濃漿泵抽取,也可從池庫濾液槽只抽濾糖液,余下粕渣繼續(xù)保存并在保存中繼續(xù)水解。實(shí)施例十1.保存材料紅薯。紅薯,也叫甘薯、紅芋、地瓜等,在我國種植有約6000萬畝/年,其地下塊根中含有大量的淀粉、單雙糖,以鮮食和制取淀粉為主要用途。從乙醇發(fā)酵的角度,可以用本發(fā)明方法打漿保存。2、將鮮紅薯在地里打漿,加入1%的漂白粉,將漿粕用槽車運(yùn)至池庫,傾入,傾倒同時(shí)加入10%的硫酸,硫酸加入量為漿粕總重量的50%,因紅薯塊根中含有大量淀粉,需加大量的酸液才能將其水解為果葡糖漿(也稱液化),如同現(xiàn)在用糧食生產(chǎn)工序中淀粉需經(jīng)高溫酶液化的目的一樣。池庫裝滿后,密封。3、出庫時(shí)可用濃漿泵抽取,也可從池庫濾液槽只抽濾糖液,余下粕渣繼續(xù)保存并在保存中繼續(xù)水解。實(shí)施例十一1.保存材料馬鈴薯。馬鈴薯又叫土豆、山藥蛋等,我國種植約有5000萬畝/年,其塊根含有大量的淀粉和單雙糖。若作為乙醇生產(chǎn)原料,用本發(fā)明方法保存效果更佳。2、將馬鈴薯清除泥土后在種植地里打漿,打漿時(shí)加入2%的漂白粉,將馬鈴薯漿粕用槽車運(yùn)至池庫旁,倒入池庫,同時(shí)加入6%的硫酸,加入量占漿粕總重量40%,,因馬鈴薯塊根中含有大量淀粉,需加大量的酸液才能將其水解為果葡糖漿(也稱液化),如同現(xiàn)在用糧食生產(chǎn)工序中淀粉需經(jīng)高溫酶液化的目的一樣。池庫裝滿后,密封。3、保存、監(jiān)管、出庫。出庫時(shí)用濃漿泵抽取,也可從池庫濾液槽只抽濾糖液,余下粕渣繼續(xù)保存并在保存中繼續(xù)水解。實(shí)施例十二1.保存材料榨渣纖維。甜高粱、玉米、甘蔗、紅薯、木薯的榨渣,以及黃姜、樹葉、麥稈、稻草等經(jīng)本發(fā)明技術(shù)保存后也可榨汁發(fā)酵乙醇。本例是保存上述材料榨汁時(shí)產(chǎn)生的榨渣,把這些榨渣繼續(xù)保存,在保存中部分水解為可發(fā)酵糖,再供乙醇發(fā)酵使用。上述榨渣如果能用于生產(chǎn)飼料、肥料、燃料、紙漿、食用菌基料、沼氣和可燃?xì)鈿饣系?,則盡量用之,以達(dá)到資源最優(yōu)化利用。而如果暫時(shí)用不完,或是為了給乙醇發(fā)酵準(zhǔn)備備用原料,則用本發(fā)明技術(shù)方法將其保存,并在保存中提高可發(fā)酵糖含量。①不用專門收集,榨渣產(chǎn)生量大且集中。過去利用秸稈纖維水解以生產(chǎn)乙醇,有一個(gè)收集難問題,指的是原料分散、集中困難、運(yùn)輸物密度低、運(yùn)輸半徑大、需要費(fèi)用高等,使之缺乏經(jīng)濟(jì)效益。本例所指原料是在乙醇廠原料保存池庫榨汁時(shí)產(chǎn)生的纖維質(zhì)原料。②不用專門粉碎。纖維質(zhì)原料水解為可發(fā)酵糖以生產(chǎn)乙醇,首先要將纖維質(zhì)原料粉碎,需消耗大量動(dòng)力,增加加工工序。本例保存(水解)的榨渣是經(jīng)過多次加工的特別是經(jīng)過榨汁機(jī)高壓壓榨的纖維質(zhì),粒度已經(jīng)較小,可不用再粉碎。③水解容易。本例采用的纖維素原料基本上一直處于水解狀態(tài),對(duì)纖維素分子晶格時(shí)時(shí)處在破壞之中,因此水解起來更容易。④長時(shí)間緩慢水解,液化更徹底,不必要求水解速率高、強(qiáng)、快,在保存的過程中水解,視水解過程為保存。⑤清液發(fā)酵,清液蒸餾。比如用玉米、小麥的淀粉乳水解及發(fā)酵,在其中的纖維素(所謂膳食纖維)是不能水解的,隨著醪液進(jìn)入蒸餾塔,又隨著廢糟液排出,使醪液不好分離酵母蛋白,這種帶糟醪液給蒸餾帶來困難,也為后續(xù)糟水處理增加了難度。采用本發(fā)明技術(shù)首先通過像棉餅一樣的纖維濾清,濾液是清糖液,更便于后序發(fā)酵蒸餾和糟水處理。例如將1000噸甜高粱秸稈榨渣保存在池庫里,加酸液與纖維素酶的混合液體500噸,保存12個(gè)月后破池出庫檢測保存前可發(fā)酵糖總量為零。保存后總重1500噸,榨汁率45%,汁液糖度12%,由此即可計(jì)算可發(fā)酵糖總量為1500×45%×12%≈80(噸)。這80噸可發(fā)酵糖能生產(chǎn)40噸乙醇,達(dá)到了作為乙醇廠補(bǔ)充原料的目的。實(shí)施例十三池庫群建設(shè)及布局設(shè)計(jì)例1.一個(gè)池庫群的平面圖。(如圖七)一個(gè)池庫群容裝20萬噸植物破碎物,在池庫里用榨汁生產(chǎn)線榨汁,汁液澄清,機(jī)泵房將清汁液用管道輸入乙醇廠。一個(gè)池庫群收集存貯原料的種植半徑在2-10km,植物種植面積在1-10萬畝。2.一個(gè)乙醇廠的原料倉庫示意圖。(如圖八)一個(gè)乙醇廠的原料半徑在5-25km2的土地面積內(nèi),收集植物50-500萬噸,生產(chǎn)乙醇5-50萬噸。池庫用管道泵將汁液(糖液)輸入乙醇廠,榨渣就地處理。乙醇廠產(chǎn)生的糟水沿管道輸回各庫,用于土地澆水。圖8中“6”為輸液管道線,各倉庫之間管道相連,直線距離最近的倉庫與乙醇廠相連,直線距離與鄰近乙醇廠最近的倉庫也相連,便于乙醇廠之間的原料調(diào)劑余缺。權(quán)利要求1.一種植物秸稈的保存方法,其特征在于包括如下步驟①破碎滅菌植物秸稈破碎成不超過20cm長的碎塊,滅菌;②入池庫將所說碎塊放入池庫內(nèi),在其最上面撒上一層鹽;③加酸液向碼實(shí)植物秸稈的池庫內(nèi)加入百分比濃度2%-20%的酸液,加入量是植物秸稈總重量的5%-30%;④密封池庫;⑤貯存過程中的池庫溫度維持在35℃以下。2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種植物秸稈的保存方法,其特征在于所說滅菌為加入占秸稈總量0.1%-1%的、有效成分含量在10%-50%的滅菌劑。3.根據(jù)權(quán)利要求2的植物秸稈的保存方法,其特征在于所說池庫密封為在保存有植物秸稈的池庫口的上層捆包面上依次覆蓋一層塑料膜,20-50cm厚柔軟物,塑料膜和泥土或細(xì)沙層。4.利用權(quán)利要求1的方法保存的秸稈用于制備乙醇的用途。全文摘要本發(fā)明提供了一種保存諸如甜菜、紅薯、馬鈴薯、木薯、黃姜一類植物塊莖塊植物秸稈的保存方法和利用該法保存的秸稈生產(chǎn)乙醇的用途,所說方法包括如下步驟將植物秸稈破碎成不超過20cm長的碎塊,滅菌;將所說碎塊放入池庫內(nèi),在其最上面撒上一層鹽;向碼實(shí)植物秸稈的池庫內(nèi)加入百分比濃度2%-20%的酸液,加入量是植物秸稈總重量的5%-30%;密封池庫;和將貯存過程中的池庫溫度維持在35℃以下。根據(jù)本發(fā)明提供的方法,不僅玉米鮮秸稈能長時(shí)間保存,能全年連續(xù)均勻生產(chǎn)乙醇,并且玉米秸稈的榨汁量、汁液可發(fā)酵糖含量都有所提高。經(jīng)實(shí)踐證明,玉米鮮秸稈用本發(fā)明技術(shù)保存6個(gè)月后,榨汁率達(dá)75%以上,汁液糖度可達(dá)12%以上。文檔編號(hào)A01N3/00GK1843111SQ200610075710公開日2006年10月11日申請(qǐng)日期2006年4月18日優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日發(fā)明者徐道清,余方申請(qǐng)人:徐道清,余方
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