[发明专利]一种利用餐厨垃圾制取燃料乙醇的方法

说明书

一种利用餐厨垃圾制取燃料乙醇的方法，包括以下步骤：(1)餐厨垃圾固液分离，并从由此得到的固相厨余中分拣出淀粉类废料；(2)按照2.8–3.4：1的料水比往淀粉类废料中加水并打浆；(3)在75–110℃下对浆料加热30‑60min，使浆料冷却至60℃以下；(4)调节浆料的酸碱度至pH＝4–5，加入糖化酶，使浆料在58‑60℃下糖化15–60min，过滤，保留滤液；(5)采用复合酵母菌接种滤液，并在30–37℃下无氧发酵36–72h，复合酵母菌的接种量为8–12wt％，其中的菌种组合为拉斯2号酵母+K字酵母+日本研发1号酵母；(6)依次经过粗镏塔、精馏塔二级蒸馏，得到产品。本发明高效地将餐厨垃圾源淀粉类废料转化为乙醇，制得的乙醇具有较高的纯度。

技术领域

本发明属于餐厨垃圾资源化处理技术领域，具体地，涉及一种利用餐厨垃圾制取燃料乙醇的方法。

背景技术

能源是经济和社会发展的基本动力，过去50年里，尽管煤、石油和天然气的应用大大推动了世界经济的发展和人类社会的进步，但这些化石能源都不可再生，无法实现可持续发展.按照已探明的储备量和开采速度推算，全球石油的平稳供应只能维持将近50年，天然气不足100年，煤炭不足200年。也就是说，地球上的化石能源资源在不远的将来就会被耗尽，全球能源安全正面临严峻挑战。同时，化石能源的使用对环境污染和全球气候的影响日趋严重，伴随着能源消耗的不断增加，全球环境污染物的排放量逐年加大。基于全球能源供应日益紧张的形势，从国家能源和战略安全考虑，研究新型能源替代石油尤为迫切，而通过发酵生产乙醇是一种重要的可再生能源获得途径。一直以来，乙醇作为一种洁净的燃料备受关注，无论是单独作为汽车的燃料，还是部分替代燃油，都被认为是最合适的化石燃料替代物。

目前全国餐厨垃圾产生量大，但其资源化利用率极低，污染环境同时也造成大量的资源浪费。现有餐厨垃圾常用的处理方式主要有粉碎直排处理、填埋处理、肥料化处理、饲料化处理、能源化处理5种方式。制取燃料乙醇作为能源化处理的其中一种具体应用，在近几年里迅速兴起，但因餐厨垃圾的含水率高，乙醇的发酵和蒸馏工序并不完善，造成资源可利用率不高、投资成本偏高等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用餐厨垃圾制取燃料乙醇的方法，以解决上述技术问题中的至少一个。

根据本发明的一个方面，提供一种利用餐厨垃圾制取燃料乙醇的方法，包括以下步骤：

步骤(1)，餐厨垃圾固液分离，并从由此得到的固相厨余中分拣出淀粉类废料；

步骤(2)，按照2.8–3.4：1的料水比往淀粉类废料中加水并打浆；

步骤(3)，在75–110℃下对浆料加热30-60min，使浆料冷却至60℃以下；

步骤(4)，调节浆料的酸碱度至pH＝4–5，按照0.1–0.3wt％的添加量加入糖化酶，使浆料在58-60℃下糖化15–60min，过滤，保留滤液；

步骤(5)，采用复合酵母菌接种滤液，并在30–37℃下无氧发酵36–72h，得醪液；复合酵母菌的接种量为8–12wt％，复合酵母菌的有效活菌数≥10⁸CFU/g，其中的菌种组合为拉斯2号酵母+K字酵母+日本研发1号酵母；

步骤(6)，所述醪液依次经过粗镏塔、精馏塔二级蒸馏，得到产品。

优选地，复合酵母菌中的有效活菌数满足以下比例：拉斯2号酵母：K字酵母：日本研发1号酵母＝6:3:4。

优选地，复合酵母菌的接种量为10wt％。

优选地，在步骤(5)中，发酵温度为32–34℃，发酵时间为60–70h。

优选地，在步骤(6)中，往待蒸馏的混合液中加入共沸剂，共沸剂由苹果

酸和氯酰胆碱按照苹果酸：氯酰胆碱＝3:2的摩尔比组成。