专利名称：一种利用城市生活垃圾制取乙醇的方法
技术领域：
本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种利用城市生活垃圾制取乙醇的方法。
背景技术：
能源是工业发展的基础，随着世界人口的增加和工业化程度的提高，能源的消耗也在逐年增加。由于石油资源的有限性，寻找替代石油的新型能源引起了科学家们的广泛兴趣。乙醇是一种可以通过糖发酵获得的可再生能源。在我国，乙醇作为清洁汽油的主要添加物，需求量呈逐年递增的趋势。目前生物法生产的乙醇主要来自糖类和淀粉发酵，面对世界人口的急剧膨胀和粮食短缺，用粮食生产乙醇的发展将受到限制。随着城市规模的不断扩大和人口的激增，城市生活垃圾产量也在大幅度增加，如何对其资源化利用成为广泛关注的热点。城市生活垃圾中的有机成分是重要的生物质能，其中的食品残余物、废纸、木竹、果皮等含有大量的纤维素、淀粉及糖类，这些物质可以通过 水解一发酵生成乙醇。开发廉价的乙醇发酵原料。利用城市生活垃圾进行乙醇的生产，具有资源二次利用和降低成本的双重优势。目前工业上使用的乙醇发酵微生物以酵母为主，使用城市生活垃圾进行乙醇的生产乙醇尚未见报道。
发明内容
本发明提供了一种利用城市生活垃圾制取乙醇的方法，本发明针对生活垃圾中的可利用成分，经酶水解后，利用酿酒酵母对水解液进行乙醇发酵。I. 一种利用城市生活垃圾制取乙醇的方法，其特征在于针对生活垃圾中的可利用成分，经酶水解后，利用酿酒酵母对水解液进行乙醇发酵。2.步骤I所述的城市生活垃圾采用将橱余垃圾、废纸、木屑配比为16 2 :1，并将其烘干、磨碎，密封保存待用。3.步骤I的酶水解条件为pH值为5. 5、加入纤维素酶8 mg、淀粉酶7 mg、水5 mL,65°C水解 45 min。4.步骤I所述的最佳接种量为3%。5.步骤I所述的最佳pH值为5. 4。6.步骤I所述的最佳发酵温度为34°C。鉴于生活垃圾生物转化乙醇的意义与应用前景，本发明针对生活垃圾中的可利用成分，经酶水解后，利用酿酒酵母对水解液进行乙醇发酵，以此来实现生活垃圾的资源化。
图I不同接种量对乙醇发酵的影响。图2不同pH值对乙醇发酵的影响。图3不同温度比对乙醇发酵的影响。
具体实施例方式下面的实施例对本发明作详细说明，但对本发明没有限制。本发明所用的菌株为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) CICC 31077,保藏于中国工业微生物菌种保藏管理中心。实施例I
本实施案例说明不同接种量对乙醇产量的影响，为探讨不同接种量对乙醇产量的影响，使用不同接种量进行乙醇发酵，结果如图I所示。由图I可知，I g干生活垃圾，酶水解后，在菌悬液浓度为2. 3XlOltl个/mL、pH值为4. 9的条件下，分别接种于50 mL水解液中。接种量分别为1%、2%、3%、4%、5% ;发酵条件为34°C发酵65 h。测定发酵前后还原糖浓度及发酵后醪液中乙醇含量。接种量在3%时 的乙醇产量最高，达到104.6 mg。这是因为当接种量过小时，主发酵期酵母菌没有达到最优量，影响了乙醇产量；而当接种量过大时，发酵罐内剩余氧气满足不了菌种前期的增殖需求，从而影响了乙醇产量。实施例2
本实施案例说明不同PH值对乙醇产量的影响，为探讨不同pH值对乙醇产量的影响，使用不同PH值进行乙醇发酵，结果如图2所示。接种量为3%，pH值为3. 9,4. 4,4. 9,5. 4,5. 9时进行乙醇发酵实验，每种微生物都有其最适宜的pH值和一定的pH适应范围。最适pH为4. 8 5. 8。这是因为醪液的pH值过低，酵母的活力会减小HMpH过高，易于滋生杂菌，影响乙醇发酵其它条件同接种量。而发酵PH值为5. 4时乙醇产量最高。实施例3
本实施案例说明不同发酵温度对乙醇产量的影响，为探讨不同发酵温度对乙醇产量的影响，使用不同发酵温度进行乙醇发酵，结果如图3所示。发酵温度34°C左右，乙醇浓度较高，还原糖的浓度也达到最低，证明34°C是乙醇发酵的最佳温度。在36°C时乙醇浓度降低，发酵效果并不理想，有可能在较高的温度下，细菌生长旺盛，迅速利用了底物，细菌生长量达到较高的浓度，但由于底物有限，微生物量又较大,造成细菌之间的竞争，因此较高的温度并没有体现出较好的乙醇产量。本试验确定34°C为最佳温度。
权利要求
1.一种利用城市生活垃圾制取乙醇的方法，其特征在于针对生活垃圾中的可利用成分，经酶水解后，利用酿酒酵母对水解液进行乙醇发酵。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于生活垃圾中的可利用成分是指将城市生活垃圾采用将橱余垃圾、废纸、木屑配比为16 2 :1，并将其烘干、磨碎，密封保存待用。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，酶水解条件为pH值为5.5、加入纤维素酶 8 mg、淀粉酶 7 mg、水 5 mL,65°C水解 45 min。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，接种量为3%。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，pH值为5.4。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，发酵温度为34°C。
全文摘要
本发明提供了一种利用城市生活垃圾制取乙醇的方法，本发明针对生活垃圾中的可利用成分，经酶水解后，利用酿酒酵母对水解液进行乙醇发酵。
文档编号C12P19/14GK102851323SQ20121030443
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月24日 优先权日2012年8月24日
发明者周雪琴 申请人:太仓市周氏化学品有限公司