[发明专利]一种利用餐厨垃圾发酵制备乙酸的方法及所使用的装置

说明书

技术领域

本发明属于固体废物生物处理技术领域，涉及一种利用餐厨垃圾发酵制备乙酸的方法及 所使用的装置。

背景技术

餐厨垃圾俗称泔脚，是居民在生活消费过程中形成的生活废物，同时也是生活有机垃圾 的重要组成部分。餐厨垃圾主要包括餐饮业废弃物、食品行业余料等，其产生的渠道主要为 食品加工、处理、运输等过程，来源主要集中在酒店、食品厂、学校、政府、科研行政机构 等。餐厨垃圾以淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等物质为主，主要成分包括米和面粉类食 物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等，从化学组成上来说有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无 机盐。因此，餐厨垃圾可作为生物质能源再利用，利用其生产乙酸是餐厨垃圾资源化处理的 有效途径之一，从而极大程度地避免了餐厨垃圾被重新回收生产地沟油、作为猪饲料等，对 人体健康、环境卫生和城市市容造成很大危害的用途。

国内外相关机构对餐厨垃圾发酵制成具有高附加值的产物有较多研究。例如，公开号 CN102039304为一种餐厨垃圾通过厌氧发酵用来发电的方法，公开号CN103396973为一种通 过微生物发酵餐厨垃圾生产菌体蛋白饲料的方法。采用餐厨垃圾进行乙酸发酵的研究较少， 仅有公开号为CN103509829的中国专利将餐厨垃圾联合剩余污泥发酵制乙酸和丁酸的方法。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种生产成本低、易操作的利用餐厨垃圾发 酵制备乙酸的方法。

本发明的另一个目的是提供一种所述利用餐厨垃圾发酵制备乙酸的方法所使用的装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用餐厨垃圾发酵制备乙酸的方法，包括以下步骤：将发酵剂加入到粉碎的餐厨垃 圾中搅拌均匀，调整pH值并进行发酵，发酵完成后进行固液分离得到发酵液和发酵残渣， 发酵液经提纯后得到挥发性脂肪酸，精馏后得到乙酸。

所述发酵剂为高活性干酵母。

所述发酵剂的加入量占餐厨垃圾加入质量的2～10％。

所述pH值为4.5～5.5。

所述调整pH值是采用酸和碱进行的。

所述酸为盐酸。

所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的至少一种。

所述进行发酵是在25～35℃的温度下发酵96～168h。

所述挥发性脂肪酸中，乙酸占挥发性脂肪酸总质量的85～95％。

一种所述利用餐厨垃圾发酵制备乙酸的方法所使用的装置，即发酵机，包括pH测量计、 ORP测量计、温度测量计、pH控制器、搅拌器、气体流量计、取样器和外壳，所述pH测量 计和所述取样器分别位于所述外壳上端相对的位置，所述温度测量计位于所述pH测量计的 下部，所述ORP测量计位于所述取样器的下部，所述搅拌器位于所述外壳顶部盖子的中央位 置并伸入所述外壳内部，所述pH控制器和所述气体流量计位于所述外壳顶部盖子上，分别 位于所述搅拌器的两边。

所述外壳采用橡木材质制成，包括桶体及与所述桶体配合的盖子。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：

本发明的方法利用高活性干酵母处理餐厨垃圾，其中高活性干酵母可将餐厨垃圾微氧发 酵生产乙酸，餐厨垃圾发酵的乙酸产量可达到23.94(g/L餐厨垃圾发酵液)，与不添加高活性 干酵母并用传统不锈钢材质制成的发酵机相比，乙酸产量提高了0.96倍，与不添加高活性干 酵母并用橡木材质制成的发酵机相比，乙酸产量提高了0.46倍，与添加高活性干酵母并用传 统不锈钢材质制成的发酵机相比，乙酸产量提高了0.18倍。

本发明的方法利用高活性干酵母作为发酵菌种，发酵液中杂酸种类少，生产成本低。其 中，乙酸占发酵液中有机酸总质量的90～95％，丁酸占发酵液中有机酸总质量的3～8％，其 余则为短链酸的混合物。

本发明的方法采用高活性干酵母处理餐厨垃圾，不仅大幅度提高餐厨垃圾发酵生产乙酸 的产量，同时也减少了餐厨垃圾对环境的污染，实现了餐厨垃圾的资源化利用。

本发明的方法不仅达到餐厨垃圾资源化利用的目的，同时也生产出了高附加值的产物乙 酸，而且就目前餐厨垃圾的处理率低的现状，利用其进行乙酸的生产能够使餐厨垃圾传统处 理模式的成本降低、废物资源化利用率提高，具有环境、经济双赢的效果。