[发明专利]小麦秸秆颗粒燃料的黄孢原毛平革菌最优预处理方法

摘要

小麦秸秆颗粒燃料的黄孢原毛平革菌最优预处理方法，其特征在于：步骤如下：对小麦秸秆进行黄孢原毛平革菌固态发酵预处理，然后制备得到成型颗粒燃料，测定颗粒燃料的成型性能，得出燃料性能参数由预处理各影响因素表示的数学模型，通过优化计算得出小麦秸秆颗粒燃料性能最优时的黄孢原毛平革菌预处理条件。本发明的实验证明，通过控制小麦秸秆生物预处理条件，可在较低成型能耗下获得高质量颗粒燃料。本发明所述方法条件控制简单，获得的秸秆颗粒燃料密度大、强度高、耐久性好。

主权项

1.小麦秸秆颗粒燃料的黄孢原毛平革菌最优预处理方法，其特征在于：步骤如下：对小麦秸秆进行黄孢原毛平革菌固态发酵预处理，然后制备得到成型颗粒燃料，测定颗粒燃料的成型性能，得出燃料性能参数由预处理各影响因素表示的数学模型，通过优化计算得出小麦秸秆颗粒燃料性能最优时的黄孢原毛平革菌预处理条件；对小麦秸秆进行不同条件黄孢原毛平革菌固态发酵预处理的具体要求如下：将小麦秸秆切至50mm、100mm和150mm长，高压蒸汽灭菌，装入发酵袋；同时将黄孢原毛平革菌菌株接种在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上，培养5‑7d长满孢子后，刮取孢子制成浓度为2×106个/mL的孢子悬液；然后分别将10mL、20mL和30mL悬液均匀喷洒到50g秸秆上，用蒸馏水调节含水率至60％、65％和70％，分别放入20℃、28℃和34℃的培养箱中培养21d、28d和35d；获得结构分解度之后，利用安装在英斯特朗试验机上的单孔成型装置对预处理后小麦秸秆进行室温下压缩，竖向荷载为4kN，压缩速率为50mm/min，单次放入0.50‑0.52g预处理秸秆，对同一预处理条件小麦秸秆重复5次压缩试验；针对前述压缩试验进行颗粒密度及体积变化率测定，颗粒密度通过测量成型颗粒质量、长度和直径求得；颗粒成型14d后的体积变化率计算公式为：DS＝[(VOl14‑VOl0)/VOl0]×100％；其中：DS为体积变化率，按照百分比衡量；VOl14为颗粒成型14d后体积，单位mm3；VOl0为颗粒刚成型时体积，单位mm3；进行颗粒强度测定，据美国农业生物工程师学会标准，将秸秆颗粒切成厚2.5mm的完好试样，通过英斯特朗试验机上部压杆对其施加速度为1mm/min径向载荷，直至试样破坏；仅考虑沿加载方向被分为两半的试样用于强度计算，计算公式为：δx＝2F/πdl'；其中：δx为颗粒强度，单位MPa；F为试样断裂时所受荷载，单位N；d为试样直径，单位mm；l'为试样厚度，单位mm；之后分析试验结果，通过数学建模和方差分析，建立小麦秸秆生物预处理后成型燃料性能参数由预处理影响因素表示的数学模型，优化求解获得最佳预处理条件和最优成型参数。