[发明专利]一种餐厨垃圾真菌发酵同步制备菌丝纤维和乙醇的方法

说明书

本发明公开了一种餐厨垃圾真菌发酵同步制备菌丝纤维和乙醇的方法，包括以下步骤：S1、将餐厨垃圾进行分选和破碎处理，获得匀质浆化餐厨垃圾；S2、取所述匀质浆化餐厨垃圾进行热水解预处理，获得热水解产物；S3、取将所述热水解产物进行三相分离，得到油脂、热水解上清液和固体残渣；S4、取所述热水解上清液接种能生长成真菌菌丝且具备代谢产乙醇能力的真菌菌株进行真菌发酵，获得真菌菌丝和真菌代谢产物乙醇，真菌发酵后回收所述真菌菌丝和真菌代谢产物乙醇，得到剩余真菌发酵液。利用本发明的方法能够对垃圾进行有效的资源化利用，可以显著提升餐厨垃圾资源化的附加值，克服目前生物发酵以甲烷为单一能源性产品的缺陷。

技术领域

本发明涉及固体废弃物处理与资源化领域，尤其是涉及一种餐厨垃圾真菌发酵同步制备菌丝纤维和乙醇的方法。

背景技术

随着人民生活水平的提高，餐厨垃圾产量不断增大。餐厨垃圾含水量大、有机物含量高、营养丰富，极易引起蚊蝇滋生而发生腐烂变质、传播病菌和散发恶臭气体，已然成为城市环境的极大负担。因此，对餐厨垃圾进行合理高效的处理处置已经刻不容缓。

餐厨垃圾含有大量的淀粉、蛋白、脂肪、纤维素等有机营养物质，蕴含着巨大的潜能和丰富的资源性物质。目前餐厨垃圾主要的处置方法包括厌氧发酵、好氧堆肥、填埋、焚烧等，由于填埋需占用土地资源且渗滤液容易产生二次污染；同时，餐厨垃圾水量大、热值低、盐含量高，不适合进行焚烧处理；而采用生物处理的厌氧发酵和好氧堆肥技术因为能够回收沼气和有机肥等资源性物质是目前餐厨垃圾处理的主流技术。

然而，现有的生物处理工艺也存在以下几个方面的缺点：(1)餐厨垃圾中的大分子有机物水解速率慢，厌氧消化效率和好氧堆肥的周期长；(2)油脂的提取回收困难，利用率低且影响后续的发酵效率；(3)在页岩气取得重大成功后沼气的市场价格低而有机肥则面临产品销售困难。因此，如何实现餐厨垃圾高效处理和高附加值资源化利用仍是值得关注的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种餐厨垃圾真菌发酵同步制备菌丝纤维和乙醇的方法，能够对餐厨垃圾进行有效的资源化利用。

本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面，提供一种餐厨垃圾真菌发酵同步制备菌丝纤维和乙醇的方法，包括以下步骤：

S1、将餐厨垃圾进行分选和破碎处理，获得匀质浆化餐厨垃圾；

S2、取所述匀质浆化餐厨垃圾进行热水解预处理，获得热水解产物；

S3、取将所述热水解产物进行三相分离，得到油脂、热水解上清液和固体残渣；S4、取所述热水解上清液接种能生长成真菌菌丝且具备代谢产乙醇能力的真菌菌株进行真菌发酵，获得真菌菌丝和真菌代谢产物乙醇，真菌发酵后回收所述真菌菌丝和真菌代谢产物乙醇，得到剩余真菌发酵液。

根据本发明的一些实施例，步骤S4中所述真菌包括黑曲霉和少根霉中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，步骤S2中所述热水解预处理的温度为80～140℃，时间为0.5～2.0h。

根据本发明的一些实施例，步骤S2具体为：取所述匀质浆化餐厨垃圾，加水稀释到固含量为6～20％，在80～140℃温度下进行热水解预处理0.5～2.0h得到热水解产物，后进行热交换处理使得温度降至50～60℃。

根据本发明的一些实施例，步骤S4中所述真菌发酵的温度为25～35℃，所述真菌发酵的时间为3～7天。

根据本发明的一些实施例，步骤S4中真菌发酵后，采用离心或真空抽滤回收所述真菌菌丝；采用蒸馏或电吸附回收所述真菌代谢产物乙醇。