[發(fā)明專利]一種昭示糟液回流餐廚垃圾發(fā)酵產(chǎn)乙醇發(fā)酵終點(diǎn)的方法

有效

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• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106591380B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬鴻志;楊健;高明;岳斯源;賈妍;汪群慧
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: C12P7/08
• 分類號: C12P7/08;G01N27/26
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種昭示糟液回流餐廚垃圾發(fā)酵產(chǎn)乙醇發(fā)酵終點(diǎn)的方法，屬于生物質(zhì)廢棄物資源化利用技術(shù)領(lǐng)域。該方法在菌株活化、餐廚垃圾預(yù)處理和調(diào)節(jié)校準(zhǔn)ORP電極后，將餐廚垃圾糖化液放入發(fā)酵罐發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后，對發(fā)酵液進(jìn)行蒸餾，回收乙醇，收集糟液，用糟液代替蒸餾水用于餐廚垃圾預(yù)處理重復(fù)發(fā)酵過程，開展糟液回流發(fā)酵。發(fā)酵過程中測定ORP，繪制ORP隨發(fā)酵時間的變化曲線，ORP先是達(dá)到最低值，然后反彈回升，當(dāng)ORP升至最高值后又會出現(xiàn)下降的趨勢，則此最高值所對應(yīng)的發(fā)酵時間即為糟液回流餐廚垃圾乙醇的發(fā)酵終點(diǎn)。上述方法確定乙醇發(fā)酵時間可以有效地縮短時長，提高了該過程的自動化水平，為目前以降低成本為目的燃料乙醇生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物質(zhì)廢棄物資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種昭示糟液回流餐廚垃圾發(fā)酵產(chǎn)乙醇發(fā)酵終點(diǎn)的方法。

背景技術(shù)

乙醇作為一種可再生的戰(zhàn)略性資源己進(jìn)入國家重點(diǎn)發(fā)展的工業(yè)產(chǎn)品中，但傳統(tǒng)的乙醇發(fā)酵是用糧食作物來發(fā)酵制乙醇，這樣生產(chǎn)乙醇會存在糧食短缺、與人爭糧的問題。而利用營養(yǎng)豐富的餐廚垃圾發(fā)酵產(chǎn)乙醇，既擴(kuò)大乙醇生產(chǎn)原料來源，又實(shí)現(xiàn)了餐廚垃圾的資源化。但是在乙醇發(fā)酵的過程中會產(chǎn)生含有大量有機(jī)物，COD、BOD極高且處理難度較大的糟液，需要開展好氧厭氧聯(lián)合處理才能使排水達(dá)標(biāo)，工藝復(fù)雜。

糟液循環(huán)發(fā)酵技術(shù)是指糖化后的餐廚垃圾經(jīng)過發(fā)酵、蒸餾制得乙醇后，將得到的剩余糟液代替水用于下一批次的餐廚垃圾發(fā)酵過程。廢糟液的循環(huán)發(fā)酵不僅減少了糟液的污染，而且充分利用了糟液中豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，提高乙醇的產(chǎn)率。在重復(fù)批次過程，每批次結(jié)束時刻的判斷十分重要，目前一般采用測定發(fā)酵終點(diǎn)的殘?zhí)亲鳛橹甘痉椒ǎ悄壳安]有簡單廉價的實(shí)時葡萄糖濃度檢測方法，一般的做法是由操作員每隔一定時間采樣分析判斷，這樣極大的增加了人工負(fù)擔(dān)，并不利于實(shí)現(xiàn)過程的自動化，而且現(xiàn)有文獻(xiàn)及專利未有針對該問題的解決策略。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種昭示糟液回流餐廚垃圾發(fā)酵產(chǎn)乙醇發(fā)酵終點(diǎn)的方法。

該方法包括如下步驟：

(1)菌株活化、餐廚垃圾預(yù)處理和調(diào)節(jié)校準(zhǔn)ORP電極后，將餐廚垃圾進(jìn)糖化、離心，得到糖化液和糖化渣；

(2)步驟(1)中所得糖化液放入發(fā)酵罐發(fā)酵，發(fā)酵罐安裝ORP探頭和儀表；

(3)發(fā)酵結(jié)束后，將步驟(2)所得發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾，回收乙醇，收集糟液；

(4)用步驟(3)所得糟液代替蒸餾水用于步驟(1)餐廚垃圾預(yù)處理，重復(fù)發(fā)酵過程。

其中，步驟(2)中糟液回流餐廚垃圾乙醇發(fā)酵8～12小時后，每隔1～2小時通過ORP探頭測定ORP，從儀表上直接得到ORP的值；并繪制ORP隨發(fā)酵時間的變化曲線，直觀看出，發(fā)酵罐中ORP先是達(dá)到最低值，然后反彈回升，當(dāng)發(fā)酵罐中ORP升至最高值后又會出現(xiàn)下降的趨勢，此最高值所對應(yīng)的發(fā)酵時間為糟液回流餐廚垃圾乙醇的發(fā)酵終點(diǎn)。

步驟(1)至步驟(4)為糟液回流餐廚垃圾發(fā)酵產(chǎn)乙醇工藝，涵蓋了菌種活化、垃圾糖化、固液分離、液體發(fā)酵、蒸餾、糟液回流、糖化整個工藝，整個過程采用批次操作采用批次操作。