[發(fā)明專利]一種利用稻草高效聯(lián)產(chǎn)甲烷和乙醇的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611240710.7
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106929547B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張盼月;張海波;曾光明;劉建波;葉捷;吳彥;房瑋;許東;王貝;晏麗;晏銘
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: C12P7/40
• 分類號: C12P7/40;C12P5/02;C12P7/10;C12P19/14;C12R1/865
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1.一種利用稻草高效生產(chǎn)甲烷和乙醇的方法，其特征在于：將稻草生物質(zhì)與接種瘤胃液和緩沖液混合后進(jìn)行厭氧產(chǎn)酸發(fā)酵，獲得揮發(fā)性脂肪酸；將厭氧發(fā)酵后的混合物進(jìn)行固液分離，液體部分進(jìn)行甲烷發(fā)酵；固體部分烘干至恒重，即為發(fā)酵纖維；將發(fā)酵纖維再進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的發(fā)酵纖維；將預(yù)處理后的發(fā)酵纖維進(jìn)行酶解，再添加釀酒酵母菌進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)乙醇。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的方法，其特征在于，所述瘤胃微生物發(fā)酵條件為39℃，產(chǎn)酸發(fā)酵固體濃度為2.5-10％(m/v)，接種量為40-60％(v/v),運行時間為2-5d。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的方法，其特征在于，所述產(chǎn)酸發(fā)酵緩沖液成分為:NaHCO₃,5.0g/L；KH₂PO₄,1.2g/L；K₂HPO₄,2.4g/L；CaCl₂·2H₂O,0.1g/L；MgCl₂,0.03g/L。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述產(chǎn)甲烷發(fā)酵條件為35℃，接種量為50-70％(v/v)，運行時間為1-3d。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述固液分離為在4000rmp條件下離心20min,去除上清液后將消化產(chǎn)物在40-100℃的條件下烘干至恒重。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述發(fā)酵纖維預(yù)處理采用化學(xué)處理或機(jī)械處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述發(fā)酵纖維的預(yù)處理為化學(xué)處理，將發(fā)酵纖維和NaOH溶液混合，發(fā)酵纖維與NaOH溶液的固液比為15-25％，NaOH溶液濃度為0.5-1.5％，于400-700W的微波爐下處理10-40min。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述發(fā)酵纖維的預(yù)處理為物理處理，將4-8g消化纖維加入球磨機(jī)，于600-800rpm處理60-180min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述酶解反應(yīng)，將預(yù)處理后的消化纖維加入纖維素酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶中得至少一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述發(fā)酵纖維加入纖維素酶與pH為4.8醋酸鈉緩沖液混勻后，在40-60℃，150rpm條件下酶解24-72h,消化纖維與緩沖液的固液比為1-5％。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述乙醇發(fā)酵，所選菌株為釀酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)，具體步驟如下：

A、配制培養(yǎng)基，成分為：葡萄糖,50g/L；酵母膏,5g/L；蛋白胨,5g/L；MgSO₄·7H₂O,1g/L；K₂HPO₄,1g/L;

B、在121℃的高溫滅菌鍋滅菌30min，冷卻后，將釀酒酵母菌(Saccharomycescerevisiae)在30℃的條件下，活化12-48h;

C、活化后，在1000rmp轉(zhuǎn)速下對其進(jìn)行濃縮10-30min;

D、將濃縮后的活化酵母培養(yǎng)物與水解液以1:5-1:15的體積比例混合，在30℃的條件下發(fā)酵12-72h。