乙醇及油的回收、制造方法技术

本发明专利技术提供在提高食品废弃物中所含热能的回收率的同时，作为处理时所产生的残渣的固态成分的处理容易的乙醇制造方法。本发明专利技术为一种乙醇及油的回收、制造方法，其是对食品废弃物进行糖化、发酵和蒸馏以制造乙醇的方法，其特征在于，在糖化液、发酵液或蒸馏废液中的任一个的固液分离工序中，使用分离成油成分、水溶液成分和固态成分这３相的３相式离心分离装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对食品废弃物进行糖化、发酵和蒸馏以制造乙醇的将乙醇及油回收进行制造的方法。这里所说的食品废弃物中包含来自家庭的食物垃圾、来自食品工厂的食品系产业废弃物、在流通阶段被废弃的废食品(废点心、从便利店等回收的过保质期的食材、从饭店等中排放的剩饭菜)、食堂或医院等中的废食材、在供需调整或生产阶段为了提高糖度而除去的果实等为了人类食用而在生产、加工、烹调、饮食的阶段中所产生的所有废弃物。具体地说，本专利技术涉及从食品废弃物中将乙醇及油回收进行制造的方法。
技术介绍
已知在食物垃圾等食品废弃物中存在着米饭、面包、面类等碳水化合物、六碳糖、 五碳糖等，可以构建使其发生乙醇发酵以制造作为液体燃料的乙醇的循环系统。该方法中，通过将含有淀粉等糖源的有机废弃物回收并糖化来进行单糖化，添加乙醇发酵酵母，经过数小时 数月左右，糖完全被消耗后，将乙醇发酵液蒸馏，分离精制乙醇。为了使乙醇纯度达到99%以上，利用共沸或无水化膜。对于由食品废弃物制造乙醇的方法一直以来提出了各种提案。例如，日本特开2007-111590号公报(下述专利文献1)中记载了一种方法，其包含以下步骤将食物垃圾粉碎以生成粉碎物的步骤；调整粉碎物的淀粉浓度并添加糖化酶以生成糖化处理水的步骤；在糖化处理水中接种预先培养的运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)菌种、使发生醇发酵以生成醪液的步骤；将醪液蒸馏以回收乙醇的步骤。由于可获得超过45%的对葡萄糖转化率、可高效地由食物垃圾生产乙醇、对日本的汽油添加用乙醇生产有益，因而能够以食物垃圾为原料且以高效率将乙醇回收。另外，日本特开2005-65695号公报(下述专利文献2、中记载了一种使用含淀粉质的原料、利用发酵制造乙醇的方法，通过具备由所述原料形成料粒的料粒形成工序、在所述料粒上接种曲霉属菌以获得糖化料粒的糖化工序、将由所述糖化料粒、酵母和水构成的发酵醪液的发酵开始时的水分含量调整为30 60重量％以进行固体发酵的固体发酵工序，开发出了利用固体发酵法的新型乙醇生成方法和系统，是在乙醇生成过程中不会排出废液的乙醇制造方法及乙醇制造系统。另外，日本特开2006-325577号公报(下述专利文献3)中记载了一种系统，其具备醇生产部和废液处理、利用部，具有醇生产部、糖化部、浓缩部、第1发酵部、蒸馏部和脱水部，由生物质原料(食物垃圾)生成醇(燃料用醇)。在糖化部中，利用在食物垃圾中栖息的微生物生成乳酸，糖化液的PH降低。在浓缩部中，将浓缩糖化液的总糖浓度浓缩至IOOg/ 1 300g/l的范围，同时浓缩糖化液的pH通过乳酸的浓缩变为4. 0左右，由此在有效利用食物垃圾的同时，即便使用在酒制造中使用的属于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 的酵母，也不需要杀菌、PH调节和在酵母中添加营养源等，且可高效地生成醇。但是，在上述专利文献1 3中记载的现有乙醇制造方法中，由于糖化液中所含的油成分，有时配管发生堵塞，具有食物垃圾所含淀粉的热回收率降低的问题。另外，在现有的乙醇化循环中，为了使有机废弃物中的糖分作为乙醇的原料，具有糖分以外的物质全部作为残渣被排出的问题。专利文献1 日本特开2007-111590号公报专利文献2 日本特开2006-325577号公报专利文献3 日本特开2006-325577号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的课题在于提供解决上述现有技术的问题、提高食品废弃物中所含热能的回收率、同时作为处理时产生的残渣的固态成分的处理容易的乙醇制造方法。用于解决课题的手段本专利技术为了解决上述课题进行了深入研究，结果提供了下述乙醇制造方法在糖化液、发酵液或蒸馏废液中的任一个的固液分离工序中，通过使用分离为油成分、水溶液成分和固态成分这3相的3相式离心分离装置，在提高食品废弃物中所含热能的回收率的同时，作为处理时产生的残渣的固态成分的处理容易，以其为主旨，是如权利要求书中所记载的下述内容。(1)，其是对食品废弃物进行糖化、发酵和蒸馏以将乙醇及油回收、制造的方法，其特征在于，在糖化液、发酵液或蒸馏废液中的任一个的固液分离工序中，使用分离为油成分、水溶液成分和固态成分这3相的3相式离心分离装置。(2)上述(1)所述的，其特征在于，通过3相分离由所述水溶液成分中分离回收油成分及固态成分，并将液体成分送至发酵部。(3)上述(1)或( 所述的，其特征在于，在食品废弃物中添加凝固成琼脂状的废油或者吸附于报纸上的废油后用作原料，在糖化部中在60°C以上的温度下保持并搅拌12小时以上，从而将废油回收至糖化液中。(4)上述(1) C3)任一项所述的，其特征在于，在糖化部中添加脂肪酶作为酶，从而将残留于固形物中的油成分分解，增加在上述3相分离中的回收油量。(5)上述(1) (4)任一项所述的，其特征在于，使用筛孔为0. Imm IOmm的网筛将在上述固液分离工序中未分离的包含在水溶液中的固形物除去。(6)上述(1) ( 任一项所述的，其特征在于，在上述固液分离工序的前段，使用过滤式的压榨机、振动筛装置、冲孔金属(punching metal)及网将塑料、纸、袋、卫生筷子、金属、甲壳类等夹杂物分离。(7)上述(1) (6)任一项所述的，其特征在于，使用 Brix计(折射计)测定含有多种糖分、盐分、SS分(悬浮固形物成分)的所述糖化液的浓度，将该浓度控制为规定值的范围。(8)上述(1) (7)任一项所述的，其特征在于，使用对食品废弃物以外的废弃物进行焚烧或熔融的废弃物处理设备将在所述固液分离工序等中作为固态成分分离出的残渣实施处理，将回收此时产生的废热得到的蒸汽用于所述食品废弃物的浓缩工序、蒸馏工序。(9)上述(1) (8)任一项所述的，其特征在于，使用利用了热风通风干燥、需氧发酵热的干燥装置对在所述固液分离工序等中作为固态成分分离出的残渣中的水分实施干燥处理后，使用所述废弃物处理装置实施焚烧或熔融处理。(10)上述(1) (9)任一项所述的，其特征在于，将对在所述固液分离工序等中作为固态成分分离出的残渣进行厌氧发酵并回收得到的可燃气体作为所述废弃物处理装置的焚烧或熔融热源或者乙醇机械设备的加热蒸汽源使用。(11)上述(1) (10)任一项所述的，其特征在于，将在所述蒸馏工序中与乙醇分离后的水溶液作为所述糖化工序中使用的加水液进行再利用，将剩余的水溶液在所述废弃物处理装置的焚烧或熔融工序中进行喷雾处理。(12)上述⑴ (11)任一项所述的，其特征在于，利用油水分离、过滤中的任一个或两个工序对使用所述3相式离心分离装置进行分离所获得的油成分实施处理后，作为再生油燃料进行利用。(13)上述(1) (12)任一项所述的，其特征在于，将所述再生油燃料作为相邻的对废弃物进行焚烧或熔融的废弃物处理设备的燃料进行利用，从而减少在所述废弃物处理设备中使用的化石燃料。(14)上述(1) (12)任一项所述的，其特征在于，通过酯交换反应、亚临界处理、热处理等将使用所述3相式离心分离装置进行分离所获得的油成分作为生物柴油燃料的原料进行利用。(15)上述(1) (14)任一项所述的，其特征在于，通过添加浓硫酸作为催化剂使混入在所述油成分中的游离脂肪酸与醇反应来进行酯化，或者通过使用离子交换树脂作为催化剂使混入在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．乙醇及油的回收、制造方法，其是对食品废弃物进行糖化、发酵和蒸馏以将乙醇及油回收、制造的方法，其特征在于，在糖化液、发酵液或蒸馏废液中的任一个的固液分离工序中，使用分离为油成分、水溶液成分和固态成分这３相的３相式离心分离装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：木内崇文，
申请(专利权)人：新日铁工程技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP