[發明專利]生物甲烷生產的方法和組合物

在審

• 申請號: 201810974439.2
• 申請日: 2013-06-12
• 公開（公告）號: CN108949838A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: J·W·詹森;G·O·龍施;S·B·安東森
• 申請（專利權）人: 雷內科學有限公司
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 孟凡宏;謝燕軍

提供了處理城市固體廢物(MSW)的方法，其中同時酶促水解和微生物發酵廢物導致可降解組分的液化以及微生物代謝產物的積聚。然后將液化的可降解組分與不可降解的固體分離以產生包含大百分比的溶解固體的生物液體，所述溶解固體的大部分包含乙酸鹽、乙醇、丁酸鹽、乳酸鹽、甲酸鹽或丙酸鹽的一些組合。該生物液體本身是新型生物甲烷底物組合物，其允許非?？焖俚剞D化為生物甲烷。進一步提供使用該生物液體以及采用其他通過同時酶促水解和微生物發酵有機材料而產生的生物甲烷底物組合物來生產生物甲烷的方法。

發明人：Jacob Wagner Jensen,Georg和Sebastian BuchAntonsen

本申請是申請日為2013年6月12日、申請號為201380030920.1、 發明名稱為“生物甲烷生產的方法和組合物”的發明專利申請的分案 申請。

城市固體廢物(MSW)，尤其包括家庭日常廢物、來自飯店和食 品加工廠的廢物和來自辦公樓的廢物，含有大量可被進一步加工成能 源、燃料和其他有用產品的有機材料組分。目前，只有小部分的可用 MSW被回收，而絕大部分被扔到垃圾填埋場。

發展高效而環境友好的處理固體廢物的方法來最大限度地回收 其固有能量潛力，以及回收可回收材料已經引起了非常大的興趣。 “廢物到能源”加工中一個重大的挑戰是MSW的異質性。固體廢物 通常包含大量混入了塑料、玻璃、金屬和其他不可降解材料的有機可 降解材料的組分。未分類廢物可直接焚燒，就像在依賴于區域供熱系 統的國家如丹麥和瑞典廣泛應用(Strehlik 2009)。然而，焚燒方法與負 面環境后果相關，也不能完成原材料的有效回收。清潔和高效地利用 MSW的可降解組分與回收組合通常需要一些分類法將可降解的材料 和不可降解的材料分開。

MSW中的可降解組分可采用熱化學和生物方法用于“廢物到能 源”加工中利用。MSW可以經歷高溫分解或其他方式的熱化學氣化。 有機廢物在極高溫下的熱分解會產生揮發性組分，例如焦油和甲烷以 及與直接焚燒相比，燃燒產生較低毒性后果的固體殘留或“焦炭”。 或者，有機廢物可以熱轉化為包含一氧化碳、二氧化碳和氫氣的“合 成氣”，其可以進一步被轉化為合成燃料。參見例如Malkow 2004綜 述。

用于轉化MSW中可降解組分的生物方法包括發酵，以生產特定 有用的終產物例如乙醇。參見例如WO2009/150455；WO2009/095693； WO2007/036795；Ballestero s等，2010；Li等，2007。

或者，生物轉化也可以通過厭氧消化生成生物甲烷或“沼氣”實 現。參見例如Hartmann and Ahring 2006綜述。預分類的MSW有機 成分可以直接轉化為生物甲烷，參見例如US2004/0191755，或涉及 在添加水的存在下的切碎的相對簡單的“制漿”過程之后，參見例如 US2008/0020456。

然而，預分類MSW而獲得的有機組分通常是昂貴、低效或無用 的。源分類需要龐大的基礎設施和運營費用以及廢物收集所在社區的 積極參與和支持，這在現代都市社會已被證明難以實現。機械分類是 典型的資金密集型，且與有機材料的大量損失有關，大約至少30％且 通常更高。參見例如Connsonni 2005。

有關分揀系統的這些問題中的一些已經通過將未分揀廢物中有 機可降解組分進行液化而成功避免。液化后的有機材料可輕易與不可 降解材料分離。一旦被液化為可泵漿料，有機組分可以容易地用于熱 化學或生物轉化過程。通過高壓高溫的“壓熱器”法液化可降解組分 已經被廣泛報道。參見例如US2013/0029394；US2012/006089； US20110008865；WO2009/150455；WO2009/108761；WO2008/081028； US2005/0166812；US2004/0041301；US5427650；US 5190226。