(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211177757.9 (22)申请日 2022.09.27 (71)申请人 中国农业科 学院农业环境与可持续 发展研究所 地址 100089 北京市海淀区中关村街道中 关村南大街12号 (72)发明人 申瑞霞　赵立欣　于佳动　姚宗路　 马俊怡　罗娟　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 苏士莹 (51)Int.Cl. C12N 11/14(2006.01) C12N 1/20(2006.01) C12P 5/02(2006.01) C12R 1/01(2006.01) (54)发明名称 改性生物炭负载微生物的复合体及其在强 化厌氧发酵中的应用 (57)摘要 本发明涉及厌氧发酵技术领域， 特别是涉及 改性生物炭负载微生物的复合体及其在强化厌 氧发酵中的应用。 制备所述改性生物炭的方法包 括以下步骤： 1） 将生物炭和改性剂混合， 加热搅 拌3~5h， 静置12~24h后过滤； 2） 将过滤所得生物 炭清洗至滤液呈中性， 得到所述改性生物炭； 所 述改性剂包括HCl溶液、 NaOH溶液和K2CO3溶液中 的一种或两种以上溶液。 本发明通过适宜的方法 制备得到的改性生物炭可以提高生物炭的比表 面积和孔隙度， 从而使改性后的生物炭更有利于 微生物的繁殖和栖息， 还可以增加微生物群落的 多样性和数量并保持其生物活性， 进而提高微生 物对有机物的降解能力， 提高产气效率和气体品 质。 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 CN 115261374 A 2022.11.01 CN 115261374 A 1.一种改性 生物炭， 其特 征在于， 制备 所述改性 生物炭的方法包括以下步骤： 1） 将生物炭和改性剂溶 液混合， 加热3~5h， 静置12~24h后过滤； 2） 将过滤所得生物炭清洗 至滤液呈中性， 得到所述改性 生物炭； 所述改性剂溶 液包括HCl溶液、 NaOH溶 液和K2CO3溶液中的一种或两种以上 溶液； 当改性剂为两种以上 溶液时， 所述 步骤1） 为： 11） 生物炭与其中一种改性剂溶 液混合， 加热3~5h， 静置12~24h后过滤； 12） 更换改性剂溶液的种类， 将所述步骤11） 过滤后的固体重复步骤11） 直至所有改性 剂溶液处理完全。 2.根据权利要求1所述的改性生物炭， 其特征在 于， 所述HCl溶液、 NaOH溶液和K2CO3溶液 的浓度分别为1~3mol/L。 3.根据权利要求2所述的改性生物炭， 其特征在于， 所述生物炭和任意一种改性剂的质 量比为1： 5 。 4.根据权利要求1或3所述的改性生物炭， 其特征在于， 所述生物炭的制备原料包括农 作物秸秆。 5.根据权利要求1或3所述的改性生物炭， 其特征在于， 所述生物炭的制备方法包括水 热炭化或热解炭化； 所述水热炭化的温度为180~200℃， 炭化时间为1~3h； 所述热解炭化的温度为6 00~1000℃， 炭化时间为0.5~2h。 6.根据权利要求1或3所述的改性生物炭， 其特征在于， 所述生物炭的制备原料的粒径 为2~20mm。 7.一种改性生物炭负载微生物的复合体， 其特征在于， 包括改性生物炭和复合菌液； 所 述改性生物炭包括权利要求1~6任一项所述改性 生物炭； 所述改性 生物炭和复合菌液的质量比为 （5~15） ： 1； 所述复合菌液包括产乙酸嗜蛋白质菌和多形拟杆菌的混合菌液， 或驯化得到的混合菌 液； 所述产乙酸嗜蛋白质菌和多形拟杆菌的活菌数比为1： 1； 所述驯化的方法包括： 以农作物秸秆为底物， 接种厌氧发酵体系中的沼液， 38℃厌氧发酵30d， 得到驯化后的 混合菌液； 所述厌氧发酵体系包括稳定运行的厌氧发酵体系。 8.根据权利要求7所述的复合体， 其特征在于， 所述乙酸嗜蛋白质菌的活菌浓度为108 个/mL； 所述多形拟杆菌的活菌浓度为108个/mL。 9.权利要求7或8所述复合体的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 将改性生物炭、 复合菌液和营养液在3 5~37℃， 扩繁1~3d， 得到所述复合体； 或者 采用高压喷涂的方法， 将所述复合菌液喷涂在改性生物炭上， 得到所述复合体； 所述喷 涂的压力为0.5~1.5Mpa。 10.权利要求1~6任一项所述的改性生物炭或权利要求7或8所述的复合体或利用权利 要求9所述制备方法制备得到的复合体在强化厌氧发酵中的应用， 包括提升甲烷产气性能权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115261374 A 2和/或甲烷气体品质。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115261374 A 3