[发明专利]一种利用厨余废水养殖微藻并制备生物油的方法

说明书

本发明涉及一种利用厨余废水养殖微藻并制备生物油的方法，包括如下步骤：(1)制备厨余废水培养液并接种微藻进行养殖；(2)收集微藻并离心；(3)取离心后底部的微藻生物质与离心后的上清液混合形成固液比5～20g:30ml的微藻液；(4)微藻和上清液中厨余废水的醇类化合物、脂类化合物发生共水热反应；(5)用有机溶剂对冷却后的反应产物进行收集，过滤有机相，除去有机溶剂，得到最终产物生物油。本发明从生物油制备的源头展开，利用厨余废水养殖微藻、厨余废水与微藻共水热反应，将微藻养殖与生物油制备相结合起来，利用尽可能少的成本，尽可能循环的使用以降低生物油制备的成本，同时还能提高生物油的最终产率和热值。

技术领域

本发明属微藻生物燃料生产领域，具体涉及一种利用厨余废水养殖微藻并制备生物油的方法。

背景技术

目前，随着人民生活水平和经济的不断发展，人们对饮食的要求也发生了改变，多油多脂的食物获得了人们的大量喜爱。随之而来，如何处理餐后的厨余废水引起了广泛的关注。厨余废水俗称泔水，是餐饮消费过程后形成的生活废物，有着易腐烂、易变质、气味重和传播细菌的特点。但是厨余废水中也包含了很多优点，例如：有机物、蛋白质和纤维素的含量较高；含水量高，一般的厨余废水中含水率可达到70～95％之间；盐分含量高，厨余废水中含有大量的无机盐，可以为微藻生物质的生长提供必要的营养来源；大部分的厨余废水中含有易发酵的活性菌种。

厨余废水的处理和使用规范直接影响着人类的健康。由于厨余废水处理成本高昂，工艺复杂，有不少不法商家对厨余废水进行违规的再利用回收，不仅危害了环境，还会对生态带来破坏。

石油、柴油、汽油等属于不可再生能源，目前全球石化能源用量紧张，且造成巨大的环境空气污染，急需一种可再生能源作为替代。在所有的可再生能源中，生物质能以其高产量、低污染、二氧化碳零排放等诸多优点而成为争相研究的热点。其中微藻作为一种重要的可再生生物质能因其具有光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短，易于大规模养殖等诸多优点，而备受关注。

发明内容

针对直接排放厨余废水会污染水体，造成营养物质浪费，以及现有的能源用量紧张的问题，本发明提供了一种利用厨余废水养殖微藻并制备生物油的方法。

本发明利用厨余废水养殖微藻并制备生物油的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)制备厨余废水培养液对微藻进行养殖；

(2)收集微藻，用离心机对微藻进行离心；

(3)取离心后底部的微藻生物质与含厨余废水的上清液混合形成固液比5～20g:30ml的微藻液；

(4)将制备后的微藻液放入反应釜进行水热液化反应：微藻和上清液中厨余废水的醇类化合物、脂类化合物发生共水热反应；

(5)反应结束并冷却后，用有机溶剂对反应产物进行收集，过滤有机相，除去有机溶剂，得到最终产物生物油。

进一步的，述步骤(1)中的厨余废水培养液通过以下方式制备：厨余废水进行了多次静置过滤并去除上表层油脂，厨余废水加入清水中作为培养基，培养基中厨余废水体积分数为0-20％，并调pH至7；所述微藻接种在培养基中，在波长680nm时初始吸光度值大于0.01。

进一步的，所述微藻为小球藻或斜生栅藻。

进一步的，所述微藻生长在100μmol m^-2s^-1的光照强度下，光照和黑暗时间比例为16:8h，黑暗时的温度为25±1℃。

进一步的，所述水热液化反应在惰性气体保护下进行，反应温度为250～400℃，反应时间20～50min。

进一步的，步骤(5)所述有机溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷。