[發明專利]一種利用含有木質纖維素的生物質發酵生產氣體燃料及副產纖維素酶的方法

無效

• 申請號: 200810020173.4
• 申請日: 2008-03-25
• 公開（公告）號: CN101544990A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 黃衛東;夏維東
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02;C12P3/00;C12N9/42;C02F11/04;C12R1/01
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

1、一種利用含有木質纖維素的生物質發酵生產氣體燃料的方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)、向發酵容器中加入經滅菌處理后的含有木質纖維素的生物質，作為發酵培養基；接種一種或多種能夠在厭氧條件下產纖維素酶的微生物厭氧培養，使得發酵容器內纖維素酶的活性大于1IU/克；

(2)、從發酵容器中抽出水解發酵后的物質進入消化容器，接種含有一種或多種產甲烷微生物及一種或多種產氫產乙酸菌的微生物種群厭氧培養；

(3)、發酵容器和消化容器產生可燃氣體。

2、一種利用含有木質纖維素的生物質發酵生產氣體燃料的方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)、向發酵容器中加入經滅菌處理后的含有木質纖維素的生物質，作為發酵培養基；

(2)、接種一種或多種能夠在厭氧條件下產纖維素酶微生物、一種或多種產甲烷微生物及一種或多種產氫產乙酸菌厭氧培養，使得發酵容器內纖維素酶的活性大于1IU/克；

(3)、發酵容器產生可燃氣體。

3、根據權利要求1所述的一種利用含有木質纖維素的生物質發酵生產氣體燃料的方法，其特征在于：所述的發酵容器內注入水，發酵過程為液態發酵，所述的抽出到消化容器的水解發酵后的物質為液體和含微生物的固體；或者不向發酵容器內注水，所述的生物質在發酵容器內的水解發酵過程為固態發酵，所述的抽出到消化容器的水解發酵后的物質為固體。

4、根據權利要求1所述的一種利用含有木質纖維素的生物質發酵生產氣體燃料的方法，其特征在于：在消化容器中還接種有一種或多種厭氧發酵微生物，或者接種厭氧消化反應器內活性污泥。

5、根據權利要求1、3或4所述的一種利用含有木質纖維素的生物質發酵生產氣體燃料的方法，其特征在于：所述生物質，指作物秸稈，城市生活垃圾，污水處理廠產生的污泥，水生或陸生植物，含植物纖維的廢渣，食品，滅菌處理采用高溫滅菌或氣爆滅菌處理。

6、根據權利要求1、3或4所述的一種利用含有木質纖維素的生物質發酵生產氣體燃料的方法，其特征在于：所述從發酵容器中收集的氣體通入消化容器中，同時利用通入的氣體攪拌消化容器中物料。

7、根據權利要求1、3或4所述的一種利用含有木質纖維素的生物質發酵生產氣體燃料的方法，其特征在于：

當發酵過程為固態發酵時，所述發酵容器內的水解發酵后的物質排出后，進入消化容器前，先進行菌體破碎，溶劑萃取獲得包括纖維素酶在內的多種水解酶，進入發酵容器，剩余的發酵物質和萃取廢液進入消化容器；或水解酶提純成為產品；

當發酵過程為液態發酵時，所述從發酵容器抽出的水解發酵后的物質的液體部分，經分離得到包括纖維素酶在內的多種水解酶，送入發酵容器，液體進入消化容器；或者水解酶提純成為產品；從發酵容器抽出的水解發酵后的物質中的固體部分含微生物，先進行菌體破碎，溶劑萃取獲得包括纖維素酶在內的多種水解酶，進入發酵容器，剩余的發酵物質和萃取廢液進入消化容器；或水解酶提純成為產品。

8、根據權利要求1、3或4所述的一種利用含有木質纖維素的生物質發酵生產氣體燃料的方法，其特征在于：當發酵過程為液態發酵時，從消化容器中排出液體，經分離除菌或消毒殺菌處理后，回流至發酵容器。

9、根據權利要求1、3或4所述的一種利用含有木質纖維素的生物質發酵生產氣體燃料的方法，其特征在于：向所述發酵容器中添加水解酶，包括纖維素酶、半纖維素酶、蛋白酶、脂肪酶、果膠酶或其中任意一種。

10、一種利用含有木質纖維素的生物質發酵生產氣體燃料副產纖維素酶的方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)、向發酵容器中加入經滅菌處理后的含有木質纖維素的生物質，作為發酵培養基；接種能夠在厭氧條件下產纖維素酶的微生物厭氧培養，使得發酵容器內纖維素酶的活性大于1IU/克；

(2)當發酵過程為固態發酵時，所述發酵容器內的水解發酵后的物質排出后，先進行菌體破碎，溶劑萃取獲得包括纖維素酶在內的多種水解酶，剩余的發酵物質和萃取廢液進入消化容器，水解酶提純成為產品；

當發酵過程為液態發酵時，所述從發酵容器抽出的液體，經分離得到包括纖維素酶在內的多種水解酶，液體進入消化容器，水解酶提純成為產品；從發酵容器抽出的含微生物的固體，先進行菌體破碎，溶劑萃取獲得包括纖維素酶在內的多種水解酶，剩余的發酵物質和萃取廢液進入消化容器，水解酶提純成為產品；

(3)、進入消化容器的物質，接種含有一種或多種產甲烷微生物及一種或多種產氫產乙酸菌的微生物種群厭氧培養，產生可燃氣體。