[发明专利]城市废弃生物质资源多级水解糖化方法

权利要求书

1.城市废弃生物质资源多级水解糖化方法，其特征是该方法包括如下步骤：

（1） 原料收集与分选：按照废弃物来源，将其分为三大类：园林绿化废弃物、餐厨废弃物、废弃纸张，收集来的废弃物分类别筛选，去除无机物杂质；

（2） 废弃物预处理：将步骤（1）分选出来的各类废弃物分别进行预处理：园林绿化废弃物烘干之后，粉碎机粉碎至完全过筛；餐厨废弃物进行油水分离，去除上层油脂，获得富含淀粉、纤维素类半固体物质；废弃纸张粉碎后，加水搅拌制成浆液；所述的筛子规格为100目，采取重复粉碎方式，至粉末全部通过筛网；纸张经粉碎后按照质量比1:3 ~ 1:5加水制浆；

（3）化学法水解制备糖化液：将步骤（2）所得园林废弃物粉末进行碱处理，离心收集沉淀A和废液B；沉淀A与步骤（2）所得纸浆混合，加入稀酸进行中温水解，离心收集沉淀C和糖化液D；所述碱处理的碱溶液为NaOH或KOH，碱溶液质量比0.5%，处理条件为：固液质量体积比1:5，超声频率20KHZ，微波频率1000MHZ，反应温度50℃，反应时间2h，离心沉淀条件为3000g，5min；所述酸处理的酸溶液为质量百分浓度37% HCl、质量百分浓度98%H₂SO₄或质量百分浓度69%HNO₃，水解体系中酸溶液的最终浓度为HNO₃、HCl：4.0%，H₂SO₄: 2.0%；处理条件为：固液体积比1:5，超声频率20KHZ，微波频率1000MHZ，反应温度50℃，反应时间2h，离心沉淀条件为4000g，5min；

（4）碱处理废液B加入餐厨混合物中，匀速搅拌，使废液中的碱与餐厨混合物中的残余油脂充分反应，然后离心收集沉淀E和废液F；所述的餐厨混合物除油脂利用的是碱处理废液，并添加适量Na₂CO_3，固液体积比1:5，离心沉淀条件为3000g，5min；

（5） 酶水解制备糖化液：步骤3的沉淀C中加入饱和纤维素复合酶中温水解，完成后离心收集沉淀G和糖化液H；纤维素复合酶包含纤维素外切酶、纤维素内切酶、纤维二糖酶、木聚糖酶，其水解条件为：0.2mol/L、pH5.0醋酸缓冲液，每克底物纤维素酶复合酶用量15~30FPU·g^-1，底物浓度50g/L，50.0℃，150.0r/min恒温震荡72h，水解完成后3000g离心5.0min；

（6）步骤（4）的沉淀E中加入饱和配伍复合酶中温水解，完成后离心收集沉淀I和糖化液J；配伍复合酶包含液化酶、糖化酶、纤维素酶，其水解条件为：0.2mol/L、pH5.0醋酸缓冲液，每克底物酶用量分别为液化酶5~15 U·g^-1、糖化酶100~200 U·g^-1、纤维素酶5~10FP U·g^-1；底物浓度50g/L，加入最终浓度0.05 mol/LCaCl₂，60.0℃，150.0r/min恒温震荡72h，水解完成后3000g离心5.0min；

（7）糖化液浓缩及纯化：将步骤（3）、(5)、(6)所得糖化液D、H、J混合，利用D中的剩余酸絮凝沉淀，过滤去除沉淀，然后膜分离对糖化液进行提纯，得到纯化的糖化液；所述的膜为UF超滤膜，孔径在0.01～0.02μm。