[发明专利]以餐厨垃圾为原料生物转化生产燃料乙醇的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于废弃资源再生利用的技术领域，特别涉及餐厨垃圾综合利用工艺，具体涉及废弃餐厨垃圾为主要原料转化生产燃料乙醇的工艺技术。

背景技术

餐厨垃圾又称泔水，主要来源于宾馆、饭店、企事业单位食堂，其数量大、混杂物多。其主要成分有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类等有机物，同时还含有一定量的钙、镁、钾、铁等微量元素。一方面，泔水垃圾的有机物质含量高，有毒有害物质含量少，可以作为饲料；另一方面，泔水垃圾的含水率较高、易腐，且其中含有病源微生物，必须及时对其进行适当的处理，否则容易造成二次污染。

随着经济的快速发展，城市规模的迅速扩大和城市人口的增多，泔水的产生量也不断增加，对环境的污染愈加突出。目前餐厅、食堂通常对泔水的处理方法是直接排放或收集后直接作为饲料。直接排放势必造成一定程度的环境污染。目前城市食物垃圾处理费用已达100元/t以上，且在不断增加之中；如直接喂饲动物而成为传播疫病的重要隐患。从屠宰检疫检验结果来看，用泔水喂养的猪，其肉质明显不如用正规饲料饲养的猪好。据有关资料显示，用泔水喂养的猪发病率比正常饲养的猪高30％-50％。“泔水猪”不但容易引起动物感染沙门氏杆菌、大肠杆菌等10多种传染病，而且由于病原体寄生在猪的体内并繁衍，还可造成多种人畜共患病的发生。用泔水喂猪的养猪户一般都是居住在城镇周边的散养户，绝大多数不具备动物防疫条件，泔水中含有病源微生物一旦侵入，即可引起发病；这些病猪再通过不法猪贩的收购、出售，很容易导致动物疫病的传播。另外，由于“泔水猪”肉质差，经营者只能通过非法渠道流入管理不规范的市场和一些小饭店、小餐馆及工地食堂等，由丁逃避了动物检疫监督，可能导致带有病原体的猪肉被人食用，影响人体健康。

目前国内外利用餐厨垃圾最广泛的方法是餐厨垃圾经过简单处理(灭菌，烘干)后，直接作为饲料。但未能对餐厨垃圾资源进行最大化利用。餐厨垃圾属于特殊垃圾，含有大量的营养物质，其主要成分为淀粉、蛋白质、脂类等，是微生物生长及生物转化的良好基质。因此，利用微生物对餐厨垃圾中有效物质进行生物转化有着重要的现实意义。

近年来国际油价的疯涨以及石油资源的不可再生性，已经严重影响到了人们的正常生产、生活水平，能源危机已成为制约经济发展的一大障碍。为了缓解石油压力，我国在本世纪初开始了对乙醇汽油的试点计划，但其推广和使用仍不甚理想，其中价格高是根本原因。目前燃料乙醇的生产原料主要是玉米，生产1吨燃料乙醇需要3.3吨玉米，生产成本居高不下。所以，寻找新的酒精生产原料是燃料酒精的推广使用的前提。本专利通过选育的优良酒精高产酵母，对餐厨垃圾进行生物转化，使餐厨垃圾变废为宝，生产低成本燃料酒精，为餐厨垃圾资源化、产业化探索一条行之有效的方法。

本发明的目的是为了更合理地综合利用餐厨垃圾，变废为宝，减少餐厨垃圾处理成本，提供一种餐厨垃圾生物处理新工艺。即利用生物转化技术将餐厨垃圾中的有效成分转化为燃料酒精，该工艺新颖、最终产品经济，对餐厨垃圾进行了最大化利用，避免了环境污染，极有推广应用价值。

发明内容

本发明将餐厨垃圾进行打浆，然后通过蒸汽和微波的协同效应进行灭菌处理，降低高温处理的时间，杀灭餐厨垃圾中的致病微生物，同时避免餐厨垃圾中有效养分的损失及减轻因美拉德反应带来的褐变问题。然后接种经过选育的酒精高产酵母(Saccharomyces cerevisiaeS08)，进行生物转化，将餐厨垃圾中有效成分转化成高浓度乙醇，然后对发酵液进行蒸馏，制成低成本燃料酒精。

本发明的具体方案如下：

本发明以餐厨垃圾为主要原料的酒精发酵的特征是：以重量百分比计，它的原料组成中含餐厨垃圾60％，玉米粉3％及水37％，以及经选育过的酒精高产酵母(Saccharomycescerevisiae S08)。

本发明以餐厨垃圾为主要原料的酒精发酵生产方法为：将原料餐厨垃圾进行打浆，以重量百分比计，取60％餐厨垃圾桨，3％玉米粉，再加入37％的水，搅拌均匀，进行蒸汽与微波协同处理10min，灭菌消毒，接入10％的酒精酵母，37℃发酵40小时，酒精产量在15％(V/V)。

本发明所述酒精高产酵母(Saccharomyces cerevisiae S08)，是经原生质体等综合育种技术选育出的酵母，可耐受40℃以上的高温，酒精产量在16％以上。