[发明专利]多聚糖植物渣半水解设备及其制备碳源的用途

说明书

本发明公开了一种多聚糖植物渣半水解设备，植物经过粉碎，先进入水解釜水解，接着进入固液分离塔分离。分离的固体用于制造活性炭，活性炭焚烧产生蒸汽，蒸汽热量供后续的蒸馏塔水解加热使用。分离的液体进入蒸馏塔，蒸馏塔上方的蒸汽或热水作为水解釜回用水，蒸馏塔下部连接粗糠醛储罐；另可有加菌储罐连接到粗糠醛储罐；其中的粗糠醛溶液不用于精制糠醛，而是直接作为用微生物碳源使用。本发明的植物纤维废弃物物利用效果好，而且通过水解渣先培育乳酸菌，再加入粗糠醛溶液中作为碳源的辅助工艺，使得碳源的品质进一步得到提升，本技术可在广大农村推广使用。

技术领域

本发明涉及一种碳源的制备技术。

背景技术

微生物生长繁殖中，要向环境中吸收各种营养物质，主要有碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。当碳源和氮源比值过低，碳元素的含量成为细菌生长的瓶颈，那些有毒物质就是会窜到上层水，消耗上层水体中的氧气使得养殖生物缸氧死亡。

如果通过向水体里补充碳源，在高碳氮比的情况下，细菌利用氮元素的方式以吸收为主，即吸收有机氮 ，也吸收无机氮 ，从而能够改善有毒氮化物的积累，改善养殖环境。

提高碳氮比除了补充碳源，也可以从分母下手，减少氮源。使用优质饲料，添加乳酸菌等促进肠道消化，提高鱼虾蛋白利用率。合理投喂，避免产生剩料，造成浪费及水体污染。使用脱氮产品，系统反硝化作用能够将水体中的硝酸盐及亚硝酸盐转化成氮气，彻底脱离水体。

碳氮比在我们的种植、发酵过程中，是不可忽视的指标。若碳氮比适中，则微生物分解速度快，净化能力就强，养殖水体较为理想的碳氮比为15：1。

乳酸菌从来源上可分为两大类：一类是动物源乳酸菌，就是以动物来源的材料培养和分离出来的菌种；另一类是植物源乳酸菌，是以植物来源的材料培养和分离得到的菌种。

植物乳酸菌与动物乳酸菌最大的区别在于它们的活性相差很大。大多数的动物源乳酸菌都缺乏耐酸能力，在被食用后，绝大部分乳酸菌都会被胃酸和胆汁酸杀死，只有少数乳酸菌能够到达肠道发挥作用。而植物乳酸菌的耐胃酸能力远远超过动物源乳酸菌，实验证明，在人工胃液中浸泡3小时，植物乳酸菌的存活率达到90%以上。也正是因为这种耐酸能力的巨大差异，植物乳酸菌能够在肠道内发挥强大而稳定的生物功效，给人带来诸多好处。

发明内容

发明目的：

提供一种废弃植物杆或芯利用的新途径、用作为品质优良的微生物碳源的多聚糖植物渣半水解制备碳源工艺和设备。

技术方案：

植物废弃物（玉米芯、玉米秆、甘蔗渣、棉籽渣等，本发明中尤其指含多聚糖较多的半纤维植物，获得的碳源中碳源类营养物质含量高，易于水解不易纠缠）经过粉碎，先进入水解釜（加酸）水解，接着进入固液分离塔分离。分离塔分离的固体作为燃料送进焚烧炉，产生热量加热蒸馏塔。或者先联通活性炭生产装置用于制造活性炭（缺氧燃烧活性炭生成一氧化碳，一氧化碳经气化炉燃烧产生蒸汽）。

蒸汽热量供后续的蒸馏塔加热使用。

分离的液体进入蒸馏塔，蒸馏塔上方的水汽出口（水汽或热水）连接到水解釜，蒸馏塔下部流出到粗糠醛储罐，该粗糠醛溶液不用于精制糠醛，因为该粗糠醛溶液中含COD、BOD（化学需氧量COD，是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量.废水、废水处理厂出水和受污染的水中,能被强氧化剂氧化的物质的氧当量；生化需氧量BOD,表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指示.生化需氧量是指在规定的条件下,微生物分解水中的某些可氧化的物质,特别是分解有机物的生物化学过程消耗的溶解氧）较多，难以回收利用，混在废液中作为废水排放后难以处理干净，容易污染水体。本发明在将此粗糠醛溶液直接作为用微生物碳源（优选，粗糠醛经液-液分离，分离出酰类、一元醇类、酸类，去除对微生物不太需要的极性或者有害物质，此液经纯化处理可做为碳源使用），既无需处理其中的COD、BOD有机物质，同时可作为碳源之外的微生物营养物质，使得微生物更容易生产繁殖。