[發明專利]一種利用生物廢棄物組合生產生物質能的新方法

無效

• 申請號: 201110399811.X
• 申請日: 2011-11-26
• 公開（公告）號: CN103131733A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 黃文華;丁航海;王曉蓉
• 申請（專利權）人: 嘉興慧升生物技術咨詢有限公司
• 主分類號: C12P7/16
• 分類號: C12P7/16;C12P7/08;C12P7/28;C12P7/04;C12R1/145
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明的內容涉及一種利用生物廢棄物組合生產生物質能的新方法，一種使用梭狀桿菌對不同生物廢棄物的配方組合為底物進行發酵生產生物質能的新方法，屬生物能源技術。

背景技術

1970年代以來，許多國家和國際組織越來越關注利用可再生原料來生產生物燃料，以緩解對石油的依賴。其中利用玉米發酵生產乙醇、丁醇的技術已經得以應用，這一技術的應用開辟了利用生物技術生產能源成為現實，能適當降低對石油的唯一依賴性。

然而現有利用玉米發酵生產生物質能乙醇、丁醇的技術是這樣的：玉米先被浸泡，研磨，精磨，篩選和離心；精磨后的胚芽油漂浮物被收集，篩選去除纖維，離心去除膠質；然后經批次發酵將淀粉轉化成乙醇、丁醇。目前玉米的價格直線上升，導致該工藝生產成本種玉米原料占了70％以上。這種以糧換能源的道路肯定不能持久，因此，尋找低價的大量的生產底物作為玉米的替代品用于生物能源轉化生產成為一個最重要的課題。

生物質能中丁醇是一種適用性非常廣泛的生物能源，它的許多特性優于汽油。它的混合比為11.2，汽油為14.7，乙醇為9，因此丁醇可以直接使用于標準的發動機而無需改變發動機的設計。它的燃燒值相當于標準汽油的92％，在實際的駕駛體驗中，丁醇燃油可以提供充足的動力，高效的能源效率，并于汽油相當；另外，丁醇具有很底的蒸汽壓力和高的閃點，使它成為一種很安全的能源，尤其使在高溫條件下作業更顯出它的優勢。因此丁醇可以直接替代汽油或柴油作為能源物質使用，這是乙醇所無法替代的，有可能成為真正的下一代能源物質。

本發明提供一種利用生物廢棄物組合生產生物質能的新方法，一種使用梭狀桿菌對不同生物廢棄物的配方組合為底物進行發酵生產生物質能丁醇、乙醇、丙酮和異丙醇的方法；即利用食物廢棄物(FB)，包括蔬菜和水果廢棄物；農產品廢棄物，如包括玉米秸稈(CSS)，麥稈和稻草(WGS)，酒槽(BW)，酒酪(DSG)，棕櫚壓榨液(POME)；抗生素生產過程中產生的菌絲體廢棄物(CAB)和可以被梭狀桿菌利用的其他食品廢棄物為底物生產生物質能的新方法。

發明內容

本發明提供一種利用生物廢棄物組合生產生物質能的新方法，一種使用梭狀桿菌對不同生物廢棄物的配方組合為底物進行發酵生產生物質能的方法。

所述的生物廢棄物是指食物廢棄物(FB)，包括蔬菜和水果廢棄物，如土豆，卷心菜桿，草莓，桔子皮，香蕉皮，胡蘿卜葉，蘋果皮，萵苣葉和皮，花菜葉；農產品廢棄物，包括玉米秸稈(CSS)，麥稈和稻草(WGS)，酒槽(BW)，酒酪(DSG)，棕櫚壓榨液(POME)；抗生素生產過程產生的菌絲體廢棄物(CAB)和可以被梭狀桿菌利用的其他食品廢棄物。

所述的菌種為梭狀桿菌Clostridium?acetobutylicum(ATCC?824)。

所述的配方組合是：這些廢棄物及他們之間不同比例的組合可以作為生物發酵底物使用：不同的廢棄物可以混合使用，這些配方組合包括但不限于：

DSG+CAB

POME+CAB

WGS+BW

FB+CSS

CSS+BW

POME+FB

CSS+DSG

這些不同生物廢棄物的組合可以使其中的2-4種，并可設計不同的混合比例。

所述的新方法是指將生物廢棄物進行脫水、研磨過篩、化學預處理、酶處理、培養液、加入生物廢棄物的組合發酵、收集生物質能的工藝過程。

所述的生物質能包括丁醇、乙醇、丙酮和異丙醇。

本發明的創新性在于：能夠將原本會污染環境的食物廢棄物(FB)，農產品廢棄物和抗生素生產過程產生的菌絲體廢棄物(CAB)充分利用起來，科學組合配方使用，作為發酵底物；將FB中的糖和纖維素作為碳源直接應用于菌體的生長和能源的生物轉化；將CAB中自由氨基酸，維生素作為氮源，為菌種的生長提供了很好的營養，改善了生長的速度，縮短了發酵的時間。組合使用這些生物廢棄物可以替代傳統發酵過程中淀粉和維生素的添加，從而大幅度地降低成本，同時凈化環境。

技術方案

本發明提供一種利用生物廢棄物組合生產生物質能的新方法，一種使用梭狀桿菌對不同生物廢料的配方組合為底物進行發酵生產生物質能的新方法。