[發明專利]一種多菌混合發酵制取乙醇方法

在審

• 申請號: 201810589834.9
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108728499A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 張甜;黃晶;曹青;肖建勛;康宇;孟凡欽;江佳璐;徐菲
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C12P7/08
• 分類號: C12P7/08;C12R1/145
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 戴翔

本發明公開了一種多菌混合發酵制取乙醇方法，包括以下步驟；保藏菌株的活化：將C.ljungdahlii、C.autoethanogenum、C.ragsdalei分別接種至裝有培養基溶液的試管中；傳代培養：將C.autoethanogenum，C.ljungdahlii與C.ragsdalei菌液分別按20％，10％，10％的接種量接種至含新鮮培養基試管中；擴大化培養獲取種子：按各接種量(C.autoethanogenum 20％，C.ljungdahlii 10％，C.ragsdalei 10％)接種三種菌株于125ml容量培養瓶中；發酵罐混合發酵：將新鮮培養基加入發酵罐中，按10％的接種量接種至發酵罐中，連續通入工業廢氣。本發明利用共培養技術可以改造傳統的發酵工藝，使發酵周期縮短且產品產量提高，共培養可以更有效降解有毒物質，源于微生物共培養時產生的協同作用，因此在降解毒物時更加高效。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體是一種多菌混合發酵制取乙醇方法。

背景技術

據報道，2017年全球二氧化碳排放總量約達410億噸，化石燃料使用及工業活動產生的二氧化碳排放約占全球碳排放總量的90％。如何減少碳排放，緩解全球升溫帶來的影響，并將其再利用轉化為可再生能源，創造經濟價值是本項目的出發點。針對現有化學合成法催化轉化工業廢氣中的CO₂、CO、H₂制取液體燃料過程中制備成本高、工藝復雜、設備磨損大、氣體組分要求高和易產生環境污染等問題，本項目創造性地開發了以工業廢氣為原料，以微生物厭氧發酵技術為核心，制備具有巨大市場應用價值的液體燃料乙醇的簡單工藝。本項目所開發的微生物厭氧發酵工業廢氣制取乙醇的技術，對工業廢氣中CO₂、CO、H₂等氣體成分的利用率和轉化率達90％以上，有效降低工業廢氣中的碳排放，并創造了經濟價值。其次，以工業廢氣作為原料，來源廣泛，幾乎零成本，這種思路與工藝符合國家發展需要，切合國家發展建設需求，有較高的社會與經濟價值。

目前已有的工業廢氣制乙醇主要有化學催化法和微生物純培養發酵法。相比本發明的多菌混合利用工業廢氣發酵制取乙醇的技術，市場上現有工業廢氣制乙醇的化學催化法存在以下缺點：

1、反應條件常為高溫高壓，溫度>100℃，通常要求315℃，壓強通常>2MPa，甚至>15MPa。

2、需要使用催化劑，如Mo、Co等貴金屬，250～500℃焙燒，增加額外成本和工藝步驟。

3、對廢氣比例要求嚴格，凈化度要求高，增大了工藝難度。

4、所用設備需耐高溫高壓，且使用過程中易磨損，設備成本及維修費用高。

5、傳統化學催化法產生的副產物較多，且分離困難。

6、產生廢水廢渣，易導致重金屬污染，增大環境治理難度。

發明內容

為解決上述問題本發明提供的技術方案為：一種多菌混合發酵制取乙醇方法，包括以下步驟；

(1)保藏菌株的活化：將兩種菌株C.ljungdahlii與C.ragsdalei分別接種至裝有培養基溶液的試管中，在37℃恒溫搖床中培養24h；

(2)傳代培養：將C.ljungdahlii以及C.ragsdalei菌液按10％的接種量接種至含新鮮培養基試管中，所述的兩種試管要求在37℃恒溫搖床培養48h；連續多次傳代培養至獲取穩定性狀菌株；

(3)擴大化培養獲取種子：按各接種量(C.ljungdahlii 10％，C.ragsdalei 10％)接種兩種菌株于125ml容量培養瓶中，混合后于37℃恒溫搖床培養，獲取足量菌液；

(4)發酵罐混合發酵：將新鮮培養基加入發酵罐中，按10％的接種量接種至發酵罐中，連續通入工業廢氣，37℃恒溫攪拌培養；