CN103882070A - 生物柴油的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物柴油的制造方法，它包括如下步骤：一、将餐饮垃圾固液分离：将餐饮垃圾用酸溶液酸化，然后固液分离得到液相物料和固相物料；二、将步骤一得到的餐饮垃圾匀浆接种酵母细胞进行液态发酵；三、将步骤二得到的发酵液过滤，收集酵母细胞；四、将步骤三得到的酵母细胞经高压均质机破碎；五、将步骤四得到的破碎细胞加入萃取溶剂，浸提，收集上层有机溶剂相得混合油，蒸发回收混合油中的溶剂，剩余的部分即为微生物油脂；六、微生物油脂经甲酯化反应后得生物柴油。该方法简单易懂，有利于产业化生产，且产品品质高。
Description
技术领域
本技术一种柴油的制备方法，具体涉及到一种生物柴油的制造方法。
背景技术
生物柴油是一种清洁的可再生能源，也称之为“再生燃油”或“生物质燃料”，是优质的石油柴油代用品，通常所指的生物柴油是以大豆、油菜籽、棉籽等油料作物，油棕、黄连木等油料林木果实以及动物油脂、废餐饮油等为原料，在催化剂（碱或酸）的作用下与甲醇进行脂交换反应生成的脂肪酸甲酯。
随着环境保护和石化资源枯竭间题的日益突出，生物柴油已经成为新能源研制和开发的热点，引起了世界各国政府的高度重视。世界各国纷纷根据本国国情选择合适的油脂原料生产生物柴油。欧洲和北美地区耕地资源丰富，农业高度发达。因此欧洲各国，都采用菜籽油生产生物柴油，美国主要是利用高产转基因大豆油为原料。东南亚国家适于种植油棕，棕榈油成为当地发展生物柴油的重要原料。世界可再生能源大国巴西，主要利用蓖麻籽油进行生产生物柴油。
最近两年我国生物柴油的产能快速扩张，许多企业盲目上马生物柴油项目，并且不断扩大生产规模，已经开始出现严重后果。主要表现在：大型生物柴油企业无法保证原料供应，开工率严重不足；在国际市场原油价格高位回落，生物柴油生产原料价格上涨，尤其是食用植物油价格大幅上涨以后，使用食用植物油生产生物柴油的企业普遍亏损。因此，依托农业油脂为原料生产生物柴油并不现实。
中国专利02125722.1公开了一种键饮垃圾饲料化处理方法，该方法包括以下步骤，(1)物料第一次粉碎；(2)脱水；(3)物料第二次粉碎；(4)干燥；(5)造粒。该方法经过两次粉碎便于后续脱水。显然，现有技术存在以下不足：(1)键饮垃圾中含有大量动植物油脂和盐份，简单经过脱水工序并不能将其彻底回收，如果不将其除去将影响微生物发酵，同时也是一种资源浪费；(2)现有技术对垃圾的利用率不高，一般都是将键饮垃圾中的固体废弃物利用制成饲料；(3)有的技术需要将键饮垃圾首先进行热解处理，因此能源消耗较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种生物柴油的制造方法，该方法有利于产业化生产，且产品品质高。
本发明技术提供一种生物柴油的制造方法，它包括如下步骤：
一、将餐饮垃圾固液分离：将餐饮垃圾用酸溶液酸化，然后固液分离得到液相物料和固相物料；
二、将步骤一得到的餐饮垃圾匀浆接种酵母细胞进行液态发酵；
三、将步骤二得到的发酵液过滤，收集酵母细胞；
四、将步骤三得到的酵母细胞经高压均质机破碎；
五、将步骤四得到的破碎细胞加入萃取溶剂，浸提，收集上层有机溶剂相得混合油，蒸发回收混合油中的溶剂，剩余的部分即为微生物油脂；
六、微生物油脂经甲酯化反应后得生物柴油。
步骤一中，所述的固体杂物为金属类、骨类、纸类和塑料类杂物；金属类杂物的去除方法采用磁选的方法；骨类、纸类和塑料类杂物的去除方法采用人工分选的方法。餐饮垃圾酸化使用的是无机酸。所述的无机酸为硫酸、盐酸、磷酸或硝酸。
本发明提供的生物柴油的制备方法，其有益效果在于，该方法简单易懂，有利于产业化生产，且产品品质高，通过采用微生物发酵的方法将餐厨垃圾中的有机成分转化为微生物油脂进而制备生物柴油，解决了利用地沟油制备生物柴油时原料来源不足的问题，为餐厨垃圾的资源化利用和生物柴油的产业化开发奠定基础。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明提供的生物柴油的制备方法，进行详细的说明。
实施例
本实施例的生物柴油的制备方法，它包括如下步骤：
一、将餐饮垃圾固液分离：将餐饮垃圾用酸溶液酸化，然后固液分离得到液相物料和固相物料；
二、将步骤一得到的餐饮垃圾匀浆接种酵母细胞进行液态发酵；
三、将步骤二得到的发酵液过滤，收集酵母细胞；
四、将步骤三得到的酵母细胞经高压均质机破碎；
五、将步骤四得到的破碎细胞加入萃取溶剂，浸提，收集上层有机溶剂相得混合油，蒸发回收混合油中的溶剂，剩余的部分即为微生物油脂；
六、微生物油脂经甲酯化反应后得生物柴油。
步骤一中，所述的固体杂物为金属类、骨类、纸类和塑料类杂物；金属类杂物的去除方法采用磁选的方法；骨类、纸类和塑料类杂物的去除方法采用人工分选的方法。餐饮垃圾酸化使用的是无机酸。所述的无机酸为硫酸、盐酸、磷酸或硝酸。
餐饮垃圾，采用磁选和人工选择的方法去除各类固体杂质，按餐厨垃圾和水1：4的体积比加水，用打浆机破碎打浆，将打浆后的餐厨垃圾的pH值调整到5.5用稀HCI调节，121℃、15min灭菌后待用。
灭菌后的培养基按10%(v/v)接种量，接种活菌数达到108cfu/mL的酵母细胞悬液进行液态发酵，该酵母细胞悬液由红冬孢酵母和皮状丝孢酵母以活细胞数比1：1的比例组成。发酵过程中温度控制在28℃，发酵时间为72h，其中0-48h阶段，发酵罐的通气比为0.4，搅拌桨转速为160r/min；48h以后阶段，发酵罐的通气比为0.3，搅拌桨转速为140r/min。发酵结束后，发酵液中生物量达到21.4g/L，以干重计，酵母细胞的粗脂肪含量达到30.6%以上，以干重计，其中16～18个碳原子之间的脂肪酸占脂肪酸总量的76.5%。
发酵终止后，在1.8MPa的工作压力下利用板框过漶机收集酵母细胞；酵母细胞经高压均质机破碎细胞，高压均质机的工作压力为60MPa。破碎细胞加入萃取溶剂，二次浸提，收集上层有机溶剂相得混合油，蒸发回收混合油中的溶剂得到微生物油脂；所使用的萃取剂为正己烷，料烷体积比为1：2，浸提温度45℃，每次浸提时间为1. 5h。微生物油脂加入0.5mol/L的氢氧化钾甲醇溶液，微生物油脂与氢氧化钾甲醇溶液的体积比为1：5，70℃、2h完成甲酯化反应。经甲酯化反应后蒸出其中的甲醇供循环使用，剩余部分经静置分层后取上层油相，再经真空脱水、减压蒸馏、收集160℃～240℃/5000Pa的馏分即为混合脂肪酸酯。经过该方法得到的生物柴油，其脂肪酸甲酯收率达到81.2%。
Claims (3)
1.一种生物柴油的制造方法，其特征在于：它包括如下步骤：
一、将餐饮垃圾固液分离：将餐饮垃圾用酸溶液酸化，酸化使用的是无机酸，然后固液分离得到液相物料和固相物料；
二、将步骤一得到的餐饮垃圾匀浆接种酵母细胞进行液态发酵；
三、将步骤二得到的发酵液过滤，收集酵母细胞；
四、将步骤三得到的酵母细胞经高压均质机破碎；
五、将步骤四得到的破碎细胞加入萃取溶剂，浸提，收集上层有机溶剂相得混合油，蒸发回收混合油中的溶剂，剩余的部分即为微生物油脂；
六、微生物油脂经甲酯化反应后得生物柴油。
2.根据权利要求1所述的生物柴油的制造方法，其特征在于：步骤一中，所述的固体杂物为金属类、骨类、纸类和塑料类杂物；金属类杂物的去除方法采用磁选的方法；骨类、纸类和塑料类杂物的去除方法采用人工分选的方法。
3.根据权利要求1所述的生物柴油的制造方法，其特征在于：所述的无机酸为硫酸、盐酸、磷酸或硝酸。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN105080931A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-11-25 | 北京建研环保设备有限公司 | 一种乳制品类污水处理过程产生的油渣的处理方法 |
| CN108048124A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-05-18 | 孟庆桓 | 一种利用生物油浆制备船舶油的工艺 |
| CN108774581A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-11-09 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种从酵母直接制备生物柴油的方法及装置 |
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