[发明专利]一种大学食堂餐厨废弃物生产燃料乙醇和饲料蛋白的方法

说明书

技术领域：本发明涉及一种大学食堂餐厨废弃物生产燃料乙醇和饲料蛋白的方法。

背景技术：

餐厨废弃物是指居民日常生活以及除居民日常生活以外的食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的厨余食品废弃物，主要以淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等物质为主，是城市生活垃圾中有机相的主要成分，具有含水率高，油脂、盐分含量高，易腐烂、发酵、发臭等特点。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。易腐有机物水分和油脂含量高，如果与生活垃圾混合焚烧会大大降低焚烧的热能利用，同时其中的脂类物质在重金属的催化条件下成为产生二噁英的重要因子；而填埋处理则会产生大量沼气及渗滤液，对环境造成二次污染，

随着社会经济发展和生活水平的不断提高，餐厨垃圾正成为我国城市管理者面临的新问题。虽然少数城市已经采取措施加以治理，但无论从技术、管理等各层面分析，餐厨废弃物有效处理在我国仅是起步阶段，尚存在许多社会问题和技术性难题。餐厨废弃物在国内绝大多数城市存在着管理无序、任意处置等问题，已经成为垃圾收集、运输和填埋处理的主要污染源，严重影响市容市貌、居民身体健康及环境质量。因而，必须对餐厨垃圾进行有效的处理和资源开发利用，才能从根本上解决餐厨垃圾带来的环境污染、资源浪费及食品安全和人体健康等方面的问题。

目前，餐厨废弃物处理方法比较多，有作为垃圾直接排放、焚烧、掩埋、不法分子二次利用生产地沟油和喂饲动物和生物处理等途径，在这些方法中，生物处理是一种有效的餐厨废弃物处理方法，因此目前的餐厨机物大多采取生物处理。国内外对生物技术研究比较多的如好氧堆肥处理技术、厌氧消化处理技术、饲料化处理技术、生化处理技术等。在这些技术当中，微生物发酵餐厨废弃物生产乙醇和饲料的技术研究比较热，这不仅能将餐厨废弃物的污染问题解决，还会变废为宝，生产出燃料乙醇和饲料等有实用价值产品，大大增加了餐厨废弃物的附加值，提高了资源的利用率。

但是，当前对餐厨废弃物发酵生产乙醇和饲料还存在着较多问题，例如大多技术方法成本较高、乙醇产率较低，由于餐厨废弃物中纤维素、油脂较多，会阻碍发酵反应的进行，可供微生物利用发酵乙醇的糖类利用率因而比较低。以上因素是限制利用法餐厨废弃物发酵生产乙醇和动物饲料的技术发展的主要原因。许多专利技和科研成果术也未能全面的解决这些问题。因此，如何选用适合微生物发酵的原料和提高餐厨废弃物营养成分的利用率是解决上述难题的关键所在。

大学食堂餐厨废弃物含有糖类、淀粉、油脂和蛋白质等营养物质，和其他餐饮、饭店相比，大学食堂餐桌废弃物营养物组成稳定、营养物全面、油脂和纤维素含量相对较低、糖类较多、微生物和其它污染物相对较少，比较利于被微生物利用进行发酵反应生产高附加值的产品，所以有极大的可开发利用价值。

发明内容：

从上述技术背景可知，现在还没与专门针对大学食堂餐厨废弃物发酵生产燃料乙醇和饲料蛋白的方法，其它利用餐厨废弃物生产燃料乙醇和饲料蛋白的方法存在很多缺陷。本发明的目的是提供一种迄今未见报道的以大学食堂餐厨废弃物为原料发酵生产燃料乙醇和饲料蛋白的方法，该方法具有生产工艺先进、低成本、产品的率高、可工业化生产等特点。

本发明的一种大学食堂餐厨废弃物生产燃料乙醇和饲料蛋白的方法具体步骤如下：

1、一种大学食堂餐厨废弃物生产燃料乙醇和饲料蛋白的方法，其特征是：该方法包括下列步骤：

(1)原料破碎、蒸煮

大学食堂餐厨废弃物用组织破碎机进行破碎，使固形物颗粒大小≦5mm，加入1~2倍的水，100℃条件下，搅拌蒸煮30min，然后除去水分，再次加入1~2倍的水，继续蒸煮15min；

 (2)离心、干燥脱水

采用卧式离心机将固液进行分离，取固体部分，采用微波真空干燥法在微波功率为5~10w/g, 真空度0.1MPa条件下将固形物进行干燥脱水至水分含量为30%~40%；

(3)挤压膨化处理

采用双螺杆挤压膨化机在螺杆转速100~150r/min，温度为140~160℃条件下，对干燥后的餐厨废弃物进行挤压膨化处理；

(4)同步糖化发酵

将挤压膨化后的餐厨废弃物加5~10倍水后蒸煮搅拌30min，冷却至45℃保温，然后调节体系的pH为4.0~6.0，充分搅拌混合后先加入1%~5%的纤维素酶和0.4%~0.6%的糖化酶，在50~65℃下反应1h后，再将溶液冷却至40℃后加入1.0%~1.5%的耐高温活性干酵母，在温度为40~45℃条件下进行同步糖化发酵40~50h；