[發明專利]一種生物柴油的制備方法

在審

• 申請號: 202110474358.8
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113186233A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 張小磊;劉璐;袁芳;李繼
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: C12P7/64
• 分類號: C12P7/64;C12R1/645
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 張秋菊

本發明提供了一種生物柴油的制備方法，屬于預處理市政污泥技術領域。調節市政污泥的pH值為2～3，得到預處理污泥；將預處理污泥的pH值調節為5.5～6.5后，與粗甘油混合，得到混合物料，混合物料的C/N為70～100；在所述混合物料上接種油脂酵母后進行發酵培養，得到發酵產物；將發酵產物依次進行固液分離和氯仿?甲醇法提取，得到微生物油脂；將微生物油脂、硫酸甲醇溶液進行甲酯化反應，得到生物柴油。本發明調節市政污泥的pH值為2～3，得到預處理污泥，促進市政污泥中有機大分子破解，增強其生物降解性，利用粗甘油控制混合物料的C/N為70～100，培養得到的微生物油脂含量較高，進而提高了最終生物柴油的產率。

技術領域

本發明涉及預處理市政污泥技術領域，尤其涉及一種生物柴油的制備方法。

背景技術

生物柴油作為一種綠色能源，具有與柴油燃料幾乎相同的性能。剩余污泥中含有多種產油微生物合成的脂質以及從污水中吸附的脂質，是一種廉價易得到的用于合成生物柴油的油脂原料。已有研究表明污泥作為合成生物柴油的原料具有巨大的潛力。目前利用剩余污泥制備生物柴油主要有以下三種途徑：①剩余污泥直接提取油脂制備生物柴油；②強化產油微生物利用剩余污泥生產油脂發酵培養方式；③利用剩余污泥作為產油微生物培養基接種富油微生物生產油脂。

對于大多數的微生物而言生長所需的最適碳源為葡萄糖，葡萄糖是研究最多、應用最廣且是細胞生長和油脂合成的高效的碳源，產油酵母利用葡萄糖生產油脂含量最高可達60wt％以上。

現有技術中利用污泥和葡萄糖制備生物柴油，存在生物柴油產率低的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種生物柴油的制備方法。本發明提供的制備方法利用粗甘油和市政污泥共發酵產油，對市政污泥進行預處理，生物柴油產率高。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種生物柴油的制備方法，包括以下步驟：

調節市政污泥的pH值為2～3，得到預處理污泥；

將所述預處理污泥的pH值調節為5.5～6.5后，與粗甘油混合，得到混合物料，所述混合物料的C/N為70～100；

在所述混合物料上接種油脂酵母后進行發酵培養，得到發酵產物；

將所述發酵產物依次進行固液分離和氯仿-甲醇法提取，得到微生物油脂；

將所述微生物油脂、硫酸甲醇溶液和溶劑混合進行甲酯化反應，得到所述生物柴油。

優選地，所述油脂酵母的接種量為5～15％。

優選地，所述油脂酵母的接種量為10％。

優選地，所述發酵培養的溫度為26～28℃，所述發酵培養在攪拌的條件下進行，所述攪拌的轉速為150～200rpm。

優選地，所述混合物料的C/N為80。

優選地，所述甲酯化反應的溫度為50～60℃，時間為10～12h。

優選地，所述氯仿-甲醇法提取時使用的提取劑為氯仿與甲醇的混合液，所述混合液中氯仿與甲醇的體積比為2:1。

優選地，所述發酵產物與混合液的體積比為1:1～2:1。

優選地，所述微生物油脂與硫酸甲醇溶液的體積比為2:0.7，所述硫酸甲醇溶液中硫酸的質量百分含量為5％。

優選地，所述甲酯化反應后還包括將所得甲酯化反應產物用正己烷萃取，然后將所得上層用0.45μm的有機系膜過濾。