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专利名称:以棉秆为原料生产纤维和食用菌的方法
技术领域:
本专利涉及一种以棉杆为原料生产纤维和食用菌的方法。
背景技术:
在已有技术中,以棉杆为原料通过皮芯分离,化学方法、酶法和生物法等方法脱胶生产纤维,这些方法不能完全利用韧皮纤维以外的有机质,同时生产中产生的污水难于处理或处理成本过高。以棉杆为原料生产食用菌的技术,通过将棉杆粉碎配料生产各种不同的食用菌,这些方法没有将韧皮纤维分离加以利用,经济效益不高。
1995年9月6日中国发明专利申请公开号CN1107917A报道了一种棉杆皮提取纤维的方法,该方法以棉杆皮为原料,通过预处理、提取、打洗、脱色等工艺提取纤维,其提取工艺采用硫酸或烧碱处理。该技术没有有效的利用提取纤维后的有机质,提取纤维过程的脱胶废水含有大量的有机污染物和酸碱等化学污染物。
2008年7月9日中国发明专利申请公开号CN101215717A公开了一种棉杆皮纤维生物酶脱胶方法。该方法采用酸性酶和碱性酶对棉杆皮纤维进行脱胶,提高了纤维的性能,减少污水排放。该技术虽然减少了污水排放,但脱胶过程的脱胶废水仍然含有大量的有机污染物,也没有有效的利用棉杆皮纤维以外的有机质。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种以棉杆为原料生产纤维和食用菌的方法,一方面提取纤维,另一方面利用生产纤维后的有机质生产食用菌,使有机物质得到充分利用,同时解决纤维生产中的污水处理问题,使棉杆的有机质完全利用,无生产污水排放。
为了解决上述问题,本发明提出一种以棉杆为原料生产纤维和食用菌的方法,按下列工艺步骤进行
a、棉杆破碎与皮芯分离
采用对辊粉碎机将棉杆破碎,经过分筛,筛上部分为不易破碎棉杆皮,筛下部分为棉杆皮以外的有机质;
b、棉杆皮脱胶
对筛上部分的棉杆皮采用三级连续水循环生物脱胶技术对棉杆皮进行脱胶处理,具体操作方法为
按葡萄糖1-3%,-1%,***-%,-%,蛋白胨2-10%,-%;余量为水配方配制成培养基,用硫酸或烧碱调节pH至
-;将灭菌后的培养基加入到培养罐中,接入产果胶酶菌种,培养16-24小时,得到菌液;按葡萄糖5-20%,磷酸二氢钾1-10%,***化镁1-10%,尿素1-10%,余量为水配方配制成营养液;在第一级脱胶槽(2)、第二级脱胶槽(5)和第三级脱胶槽
(8)分别加入90%的水和10%的营养液;-5%的菌液,分别加入到第一级脱胶槽(2)、第二级脱胶槽(5)和第三级脱胶槽(8)中,将棉杆皮加入第一级脱胶槽料斗(I)中,启动第一级脱胶槽槽内物料输送器(3),待物料布满第一级脱胶槽(2)底部后即停止;静置10-28小时进行脱胶处理;继续向第一级脱胶槽料斗(I)中加入棉杆皮,再启动第一级脱胶槽槽内物料输送器(3);同时还启动第一级脱胶槽物料输出输送器(4),将经过第一级脱胶槽(2)脱胶的棉杆皮输入第二级脱胶槽(5)中;启动第二级脱胶槽槽内物料输送器(6),待第二级脱胶槽物料达到输出端时,启动第二级脱胶槽物料输出输送器(7)将物料输入第三级脱胶槽(8)中,启动第三级脱胶槽槽内物料输送器(9),待第三级脱胶槽物料达到输出端时,启动第三级脱胶槽物料输出输送器(10)将物料输入水洗槽中水洗,得脱胶棉杆皮;水洗槽中溢出的水,输入第三级脱胶槽(8)中,第三级脱胶槽(8)中溢出的液体流入第二级脱胶槽(5)中,第二级脱胶槽(5)中溢出的液体流入第一级脱胶槽(2)中,第一级脱胶槽(2)中溢出的液体过滤后的清液输入第三级脱胶槽(8)中;上述脱胶流程启动过程完成后,继续将棉杆皮加入第一级脱胶槽料斗(I)中,棉杆皮经第一、二、三级脱胶不断地获得脱胶棉杆皮,同时第三级脱胶槽(8)不断地输入水洗槽中溢出的水、过滤后的清液、以及流加营养液和菌液;即形成一个连续水循环生物脱胶流程;过滤后的沉淀及污水供食用菌生产配料用;上述脱胶棉杆皮依次经过脱水,烘干,除杂,精梳,整理后,打包即为供纺织用的棉杆皮纤维产品。
C、食用菌栽培
将a步的皮芯分离后的有机质部分输入粉碎机进一步粉碎制成有机质粉末,制得的有机质粉末按有机质粉60-95%,麦麸1-20%、-2%、石膏粉1_5%、玉米粉1-15%、石灰0-5%,酵母粉0-%加入沉淀槽中的沉淀及污水配制成栽培料;使栽培料的水份的质量百分比达到55-65%,-,经过装袋、灭菌、接种后,进行菌丝培养和出菇管理,待食用菌子实体生长到商品要求后,即可采摘为食用菌产品。
生产食用菌后的栽培料用于生产有机肥。
经过上述方案,使棉杆中各种成分得到有效利用,解决了植物纤维生产中的有机污染问题,整个生产过程实现污染物的零排放。与现有植物纤维脱胶技术比较,三级连续水循环生物脱胶技术,是一种开放式连续生产技术,条件温和,不需要高温高压处理,降低能耗30%以上,脱胶污水的循环利用,增强了产果胶酶菌种数量和果胶酶的活力,提高了水的利用率。降低用水量50%以上。
图I为本发明的工艺流程图;
图2为脱胶槽结构示意图。
图中I第一级脱胶槽料斗;2第一级脱胶槽;3第一级脱胶槽槽内物料输送器;4第一级脱胶槽物料输出输送器;5第二级脱胶槽;6第二级脱胶槽槽内物料输送器;7第二级脱胶槽物料输出输送器;8第三级脱胶槽;9第三级脱胶槽槽内物料输送器;10第三级脱胶槽物料输出输送器。
下面结合附图和设施方式对本发明做进一步说明。
具体实施方式
实施例I
以棉杆为原料生产纤维和杏鲍菇(参考附图1、2)[0023]a、棉杆破碎与皮芯分离
采用对辊粉碎机将棉杆进行破碎,经过分筛,使皮芯分离,筛上部分为棉杆皮,筛下部分为棉杆皮以外的有机质;
b、棉杆皮脱胶
对筛上部分采用三级连续水循环生物脱胶技术对棉杆皮进行脱胶处理,具体操作方法为
按葡萄糖2%、%、***%、%、蛋白胨2%,%的配方配制成培养基,,将灭菌后的培养基加入到培养罐中,接入产果月父酶地衣牙胞杆囷囷种,培养24小时;按甸甸糖20%、憐酸_■氣钟I%、氣化续I%、尿素5%、的配方配制成营养液;在第一级脱胶槽(2)、第二级脱胶槽(5)和第三级脱胶槽(8)分别加入90%的水和10%的营养液;将培养好的菌液按容积的
3%加入到第一级脱胶槽
(2)、第二级脱胶槽(5)和第三级脱胶槽(8)中,将棉杆皮输入第一级脱胶槽料斗(1),启动第一级脱胶槽槽内物料输送器(3),将物料布满第一级脱胶槽(2)底部后即关闭,处理24小时启动第一级脱胶槽槽内物料输送器(3),启动第一级脱胶槽物料输出输送器(4),将经过第一级脱胶槽(2)脱胶的棉杆皮输入第二级脱胶槽(5)中,同时继续向第一级脱胶槽料斗
(I)中输入棉杆皮;启动第二级脱胶槽槽内物料输送器(6),待第二级脱胶槽物料达到输出端时,启动第二级脱胶槽物料输出输送器(7)将物料输入第三级脱胶槽(8)中,启动第三级脱胶槽槽内物料输送器(9),待第三级脱胶槽物料达到输出端时,启动第三级脱胶槽物料输出输送器(10)将物料输入水洗槽中水洗按第三级脱胶槽(8)溢出水流量的5%,向第三级脱胶槽(8)中流加营养液,定时或连续向第三级脱胶槽(8)中添加菌液;水洗后的棉杆皮纤维经过脱水,烘干、除杂、精梳、整理后,打包即为供纺织用的棉杆皮纤维产品。水洗槽中溢出的水输入第三级脱胶槽(8)中,第三级脱胶槽(8)中溢出的水输入第二级脱胶槽(5)中,第二级脱胶槽(5)中溢出的水输入第一级脱胶槽(2)中,第一级脱胶槽(2)中溢出的水输入过滤机,过滤机过滤后的清液输入第三级脱胶槽(8)中,过滤机过滤后的沉淀及污水供食用菌生产配料用。
C、杏鲍菇栽培
将a步的皮芯分离后的有机质部分输入粉碎机进一步粉碎制成有机质粉末,制得的有机质粉末按机质粉60%,麦麸20%、过磷酸钙2%、%、玉米粉10%、石灰5%,%加入沉淀槽中的沉淀及污水配料,配制成栽培料;使栽培料的水份的质量百分比达到55%,,经过装袋、灭菌后,接入杏鲍菇菌种,进行菌丝培养和出菇管理,待食用菌子实体生长到商品要求后,即可采收、包装为食用菌产品。
实施例2
以棉杆为原料生产纤维和灵芝
a、棉杆破碎与皮芯分离
采用对辊粉碎机将棉杆破碎,经过分筛,筛上部分为棉杆皮,筛下部分为棉杆皮以外的有机质;
b、棉杆皮脱胶
对筛上部分采用三级连续水循环生物脱胶技术对棉杆皮进行脱胶处理,具体操作方法为[0036]按葡萄糖3%、%、***%、%、蛋白胨5%,%的配方配制成培养基,,将灭菌后的培养基加入到培养罐中,接入产果月父酶枯早牙胞杆囷囷种,培养16小时;按甸甸糖20%、憐酸二氣钟10%、氣化续10%、尿素10%、的配方配制成营养液;在第一级脱胶槽
(2)、第二级脱胶槽(5)和第三级脱胶槽(8)分别加入90%的水和10%的营养液;将培养好的菌液按容积的3%加入到第一级脱胶槽(2)、第二级脱胶槽(5)和第三级脱胶槽(8)中,将棉杆皮输入第一级脱胶槽料斗(I),启动第一级脱胶槽槽内物料输送器(3),将物料布满第一级脱胶槽(2)底部后即关闭,处理24小时启动第一级脱胶槽槽内物料输送器(3),启动第一级脱胶槽物料输出输送器(4),将经过第一级脱胶槽(2)脱胶的棉杆皮输入第二级脱胶槽(5)中,同时继续向第一级脱胶槽料斗(I)中输入棉杆皮;启动第二级脱胶槽槽内物料输送器(6),待第二级脱胶槽物料达到输出端时,启动第二级脱胶槽物料输出输送器(7)将物料输入第三级脱胶槽(8)中,启动第三级脱胶槽槽内物料输送器(9),待第三级脱胶槽物料达到输出端时,启动第三级脱胶槽物料输出输送器(10)将物料输入水洗槽中水洗按第三级脱胶槽溢出水流量的10%向第三级脱胶槽(8)中流加营养液,定时或连续向第三级脱胶槽(8)中添加菌液;水洗后的棉杆皮纤维经过脱水,烘干、精梳、除杂、整理后,打包即为供纺织用的棉杆皮纤维产品。水洗槽中溢出的水输入第三级脱胶槽(8)中,第三级脱胶槽(8)中溢出的水输入第二级脱胶槽(5)中,第二级脱胶槽(5)中溢出的水输入第一级脱胶槽(2)中,第一级脱胶槽(2)中溢出的水输入过滤机,过滤机过滤后的清液输入第三级脱胶槽(8)中,过滤机过滤后的沉淀及污水供食用菌生产配料用。
C、灵芝栽培
将a步的皮芯分离后的有机质部分输入粉碎机进一步粉碎制成有机质粉末,制得的有机质粉末按机质粉95%,麦麸I%、%、石膏粉2%、%,加入沉淀槽中的沉淀及污水配制成栽培料;使栽培料的水份的质量百分比达到60%,,经过装袋、灭菌后,接入灵芝菌种,进行菌丝培养和出菇管理,待食用菌子实体生长到商品要求后,即可采摘为灵芝产品。
实施例3
以棉杆为原料生产纤维和金针菇
a、棉杆破碎与皮芯分离
采用对辊粉碎机将棉杆破碎,经过分筛,筛上部分为棉杆皮,筛下部分为棉杆皮以外的有机质;
b、棉杆皮脱胶
对筛上部分采用三级连续水循环生物脱胶技术对棉杆皮进行脱胶处理,具体操作方法为
按葡萄糖3%、%、***%、%、蛋白胨2%,%的配方配制成培养基,,将灭菌后的培养基加入到培养罐中,接入产果胶酶环状芽孢杆菌菌种,培养20小时;按葡萄糖20%、磷酸二氢钾5%、***化镁5%、尿素I%、的配方配制成营养液;在第一级脱胶槽(2)、第二级脱胶槽(5)和第三级脱胶槽分别加入
90%的水和10%的营养液;将培养好的菌液按容积的5%加入到第一级脱胶槽(2)、第二级脱胶槽(5)和第三级脱胶槽(8)中,将棉杆皮输入第一级脱胶槽料斗(1),启动第一级脱胶槽槽内物料输送器(3),将物料布满第一级脱胶槽(2)底部后即关闭,处理18小时启动第一级脱胶槽槽内物料输送器(3),启动第一级脱胶槽物料输出输送器(4),将经过第一级脱胶槽(2)脱胶的棉杆皮输入第二级脱胶槽(5)中,同时继续向第一级脱胶槽料斗(I)中输入棉杆皮;启动第二级脱胶槽槽内物料输送器(6),待第二级脱胶槽物料达到输出端时,启动第二级脱胶槽物料输出输送器(7)将物料输入第三级脱胶槽(8)中,启动第三级脱胶槽槽内物料输送器(9),待第三级脱胶槽物料达到输出端时,启动第三级脱胶槽物料输出输送器(10)将物料输入水洗槽中水洗按第三级脱胶槽溢出水流量的10%向第三级脱胶槽
(8)中流加营养液,定时或连续向第三级脱胶槽(8)中添加菌液;水洗后的棉杆皮纤维经过脱水,烘干、精梳、除杂、整理后,打包即为供纺织用的棉杆皮纤维产品。水洗槽中溢出的水输入第三级脱胶槽(8)中,第三级脱胶槽(8)中溢出的水输入第二级脱胶槽(5)中,第二级脱胶槽(5)中溢出的水输入第一级脱胶槽(2)中,第一级脱胶槽(2)中溢出的水输入过滤机,过滤机过滤后的清液输入第三级脱胶槽(8)中,过滤机过滤后的沉淀及污水供食用菌生产配料用。C、金针燕栽培