[发明专利]一种利用碳水化合物垃圾生产2;3-丁二醇的方法

说明书

本发明涉及一种利用碳水化合物垃圾生产2,3‑丁二醇的方法，包括如下步骤：S1、获取含有溶解性蛋白质SPN的污泥，用微波对污泥进行消解预处理，处理条件为：经过15min升温到100℃，然后保持0‑20min；S2、将碳水化合物垃圾和预处理后的污泥按不同质量比进行混合，并将其置于反应容器中，加水使底物质量浓度为2％‑5％，在35℃恒温条件下进行搅拌反应，每隔12h对反应容器内的反应物进行PH调节，使PH＝6。本发明通过添加污泥促进碳水化合物垃圾产2,3‑丁二醇，从而解决环境中有机固废问题，进行资源化利用。

技术领域

本发明属于生物工程中发酵技术领域，尤其涉及一种利用碳水化合物垃圾生产2,3-丁二醇的方法。

背景技术

2,3-丁二醇是一种极具价值的化工原料和液体燃料，广泛应用于化工、食品、燃料及航空航天领域；用化学合成法生产2,3-丁二醇，过程繁琐，成本高，并且地球上化石资源日益短缺，石油资源供应不稳定，因此难以实现大规模生产。用生物发酵法生产2,3-丁二醇，是一种极具前景的成产方式，使用可再生的生物质资源为原料，受到世界各国的关注。

生物发酵法可使用的原料由碳源和氮源两部分组成。开发利用廉价底物的生产方式，可以大幅度降低生产成本。随着污水处理厂中活性污泥法的普遍使用，剩余污泥量逐年增高，已成为我国城市化进程中一大负担。剩余污泥中蛋白质含量丰富，可以作为氮源。随着经济社会的快速发展和人民生活水平的日益提高，生活垃圾的量也随之攀升。生活垃圾种类很多，其中属于可生物利用的部分无非由蛋白质、碳水化合物、油脂三部分组成。这两种物质都是环境中急需处理的有机固体废物。

因此，基于这些问题，提供一种通过添加污泥促进碳水化合物垃圾产2,3-丁二醇，从而解决环境中有机固废问题，进行资源化利用，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过添加污泥促进碳水化合物垃圾产2,3-丁二醇，从而解决环境中有机固废问题，进行资源化利用。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种利用碳水化合物垃圾生产2,3-丁二醇的方法，包括如下步骤：

S1、获取含有溶解性蛋白质SPN的污泥，用微波对污泥进行消解预处理，处理条件为：经过15min升温到100℃，然后保持0-20in；

S2、将碳水化合物垃圾和预处理后的污泥按不同质量比进行混合，并将其置于反应容器中，加水使底物质量浓度为2％-5％，在35℃恒温条件下进行搅拌反应，每隔12h对反应容器内的反应物进行PH调节，使PH＝6。

进一步的，所述碳水化合物垃圾与预处理后的污泥质量比例为1-11:1。

进一步的，所述步骤S2反应过程中以150r/min条件进行反应。

进一步的，所述碳水化合物垃圾可以采用碳水化合物生活垃圾。

进一步的，所述碳水化合物生活垃圾采用土豆类碳水化合物生活垃圾。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明利用污泥和碳水化合物垃圾来生产2,3-丁二醇，可以大幅度降低2,3-丁二醇的生产成本；并且，相对于研究中使用这些底物来生产乙酸、乙醇，生产2,3-丁二醇的价值要远远高于它们；

2、本发明微波消解处理污泥，可使污泥中SPN浓度快速增加，作为氮源；并且，当土豆与消解污泥质量比例为8：1时，2,3-丁二醇产量是单独土豆组的6.9倍；本方法能将环境中有机固废减量化、稳定化的同时产生有高附加值的产品。

附图说明