本发明专利技术公开了一种促进餐厨废弃物厌氧发酵产沼气的复合酶制剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）配方组成：液化酶，糖化酶，纤维素酶，脂肪酶；（2）分选：将餐厨废弃物中非生物质部分通过人工或机械方法进行分类回收，生物质部分进入复合酶解工艺；（3）粉碎匀浆：将餐厨废弃物分选后生物质部分粉碎至糊状，匀浆备用；（4）复合酶解（5）厌氧发酵；本发明专利技术从沼气厌氧发酵微生物代谢及酶活变化规律的角度出发，通过复合酶制剂配方的使用，达到促进餐厨废弃物快速、高效水解及沼气发酵微生物生长代谢的效果，进而实现餐厨废弃物厌氧发酵产沼气系统高效、稳定运行的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及一种复合酶制剂的制备方法，尤其涉及。
技术介绍
餐厨废弃物具有典型的垃圾与资源双重属性，其含有大量淀粉、糖类、蛋白质、油月旨、纤维素等营养物质，以及氮、磷、钾、钙及多种微量元素，在我国传统的饮食文化背景下，城市餐厨废弃物资源量巨大，同时由于目前大多数城市餐厨废弃物的无序管理，由此引发的“地沟油”、“垃圾猪”等食品安全及环境污染问题 已成为社会关注的焦点。对于餐厨废弃物的资源化利用，目前主要有加工动物饲料、制作肥料以及能源化利用3种途径，鉴于饲料化利用的同源性污染问题、制作肥料的盐分去除问题，能源化利用既可实现餐厨废弃物的资源化利用，又具有生产环保、可再生能源的优点，是目前及今后餐厨废弃物处置的主要发展方向。以餐厨废弃物为原料通过厌氧发酵产沼气的工艺是目前工程应用的主要途径。由于餐厨废弃物厌氧消化时极易水解酸化而导致系统有机酸积累过度，造成pH值下降，系统崩溃；另有研究表明，在厌氧消化中，油脂的水解产物为长链脂肪酸(LCFAs)和甘油。LCFAs会吸附于厌氧菌的细胞壁或细胞膜上，干扰其运输或防御功能，生物体表层对LCFAs的吸附还会导致污泥悬浮进而流失，因此过高的油脂含量会对厌氧消化过程产生明显的抑制作用；同时，由于料液停留时间(HRT)及工程成本的限制，餐厨废弃物未被充分转化即流出厌氧工程；因此许多以餐厨废弃物为原料的沼气工程发酵效率较低、运行不稳定。为提高厌氧发酵产沼气工程的效率及运行稳定性，从工程实际应用的角度考虑，通过复合酶解或外源加入提高餐厨废弃物原料利用率和沼气产率是一种适用、有效且简便的方法。在此方面，如中国专利CN 1884509公开了一种通过外源添加具有一定活力的淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶生物制剂的制备方法，可提高沼气发酵产气量；中国专利CN1757742A公开了一种通过外源添加木聚糖类半纤维素酶提高沼气发酵产气率及沼气中甲烷含量的方法；中国专利CN 101250554A公开了一种利用pH值对颗粒污泥进行驯化从而提高餐厨垃圾厌氧消化产氢气量的方法；中国专利CN 102363794A公开了一种添加a -淀粉酶和葡萄糖酶强化餐厨垃圾暗发酵产氢的方法；中国专利CN 102367455A公开了一种通过添加氯化铵控制氨氮浓度提高餐厨垃圾厌氧消化产氢的方法；中国专利CN 102489496A公开了一种餐厨垃圾湿热处理后再进行厌氧消化的方法。上述专利或针对畜禽粪污、污水、农作物秸杆等原料从生物酶制剂的角度出发提高厌氧发酵效率及沼气产量，或从发酵工艺控制、原料预处理、添加酶制剂等角度提高餐厨废弃物厌氧产氢的效率。而对于利用特定复合酶配方通过先酶解再进行厌氧发酵以提高餐厨废弃物产沼气效率及产量的方法则未见报道，同时对于针对不同油脂含量的餐厨废弃物进行配方调整的技术方法也未见报道。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供。本专利技术是通过以下技术方案实现的 ，包括以下步骤 (1)配方组成包括以下酶种及活性液化酶2000U/mL，糖化酶100000U/mL，纤维素酶60000U/mL，脂肪酶20000U/g ;根据餐厨废弃物中油脂含量特性，复合酶制剂具有相应的成分配比 配方1:对于油脂含量1%_5%的餐厨废弃物，复合酶制剂的配方为每克生物质废弃物添加液化酶6-10U、糖化酶50-200U、纤维素酶20-50U、脂肪酶50-200U ； 配方2 :对于油脂含量< 1%的餐厨废弃物，复合酶制剂的配方为每克生物质废弃物添加液化酶6-10U、糖化酶50-200U、纤维素酶20-50U ； (2)分选将餐厨废弃物中非生物质部分通过人工或机械方法进行分类回收，生物质部分进入复合酶解工艺； (3)粉碎匀浆将餐厨废弃物分选后生物质部分粉碎至糊状，匀浆备用； (4)对于油脂含量1%_5%的餐厨废弃物，经粉碎匀浆后的餐厨垃圾生物质部分，先投加脂肪酶酶解，酶解温度为25-50°C，pH为5. 5-7. 5，酶解时间为12h_36h后投加液化酶、糖化酶及纤维素酶酶解，酶解温度为50-70°C，pH为4. 0-6. 5，酶解时间为2h -4h ;对于油脂含量< 1%的餐厨废弃物，经粉碎匀浆后的餐厨垃圾生物质部分，投加液化酶、糖化酶及纤维素酶酶解，酶解温度为50-70°C，pH为4. 0-6. 5，酶解时间为2h_4h ； (5)厌氧发酵将经复合酶解后的餐厨废弃物在温度为35—40°C下进行厌氧发酵。本专利技术的优点是 本专利技术从沼气厌氧发酵微生物代谢及酶活变化规律的角度出发，通过复合酶制剂配方的使用，达到促进餐厨废弃物快速、高效水解及沼气发酵微生物生长代谢的效果，进而实现餐厨废弃物厌氧发酵产沼气系统高效、稳定运行的目的。附图说明图1 :本专利技术自制实验装置示意图；图中1、恒温水浴锅；2、沼气发酵瓶；3、pH值监测口 ；4、发酵料液取样口 ；5、导气管；6、三通阀及沼气取样口 ；7、沼气收集瓶；8、排水管；9、标定刻度； 图2 :以油脂含量4. 5%的餐厨废弃物为发酵原料，按照复合酶制剂配方I进行先2步酶解再发酵，产气量随时间变化图(不加酶直接发酵作为对照组); 图3 :以油脂含量0. 5%的餐厨废弃物为发酵原料，按照复合酶制剂配方2进行先I步酶解再发酵，产气量随时间变化图(不加酶直接发酵作为对照组);具体实施例方式实施例1 取油脂含量4. 5%，经分选、粉碎匀浆的餐厨废弃物各50g，按照复合酶制剂配方1，进行以下2组实验 实验组1:先添加脂肪酶对餐厨废弃物中油脂进行酶解。按照餐厨废弃物生物质部分每克干物质180U的量添加脂肪酶，调节pH值6. 5，置于100转/分摇床，保持40°C恒温，酶解 36h。再添加液化酶、糖化酶、纤维素酶等对餐厨废弃物中其他生物质组分进行酶解。按照餐厨废弃物生物质部分每克干物质分别8U、150U、50U的量添加液化酶、糖化酶、纤维素酶，调节pH值5. 5，置于80-120转/分摇床，保持60°C恒温，酶解时间4h。最后向酶解后样品中加入实验室自行培养的沼气发酵厌氧污泥作接种物200g，一同加入IL实验室自制恒温厌氧发酵装置，补充清水至750mL，混合均匀，保持发酵温度35°C，发酵时间25d，每天定时摇瓶搅拌3次，测定沼气产量及气体成分。为保证实施例数据准确及稳定，设3组平行，取测定数据平均值做实验结果并分析。 实验组I1:不添加任何液化酶、糖化酶、纤维素酶、脂肪酶，直接加入实验室自行培养的沼气发酵厌氧污泥作接种物200g，一同加入IL实验室自制恒温厌氧发酵装置，补充清水至750mL，混合均匀，保持发酵温度35°C，发酵时间25d，每天定时摇瓶搅拌3次，测定沼气产量及气体成分。同样设3组平行，取测定数据平均值做实验结果并分析，以保证实施例数据准确及稳定。同时做3组空白例以扣除接种物产气量； 实施结果见图2，对图2的实验结果分析表明对于油脂含量较高的餐厨废弃物，采用复合酶制剂配方1，先2步酶解再发酵的实验组I总产气量达7637. 5mL、CH4总产量达4754. 9mL,单位TS产气率达969. 84mL/g,单位TS产CH4率达603. 8mL/g,且有效发酵时间(指产气量占总产气量80%的发酵时间，以下同)仅9d ;其总产气量、单本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种促进餐厨废弃物厌氧发酵产沼气的复合酶制剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）配方组成：包括以下酶种及活性：液化酶?2000U/mL，糖化酶?100000U/mL，纤维素酶?60000U/mL，脂肪酶?20000U/g；根据餐厨废弃物中油脂含量特性，复合酶制剂具有相应的成分配比：配方1：对于油脂含量1%?5%的餐厨废弃物，复合酶制剂的配方为：每克生物质废弃物添加液化酶6?10U、糖化酶50?200U、纤维素酶20?50U、脂肪酶50?200U；配方2：对于油脂含量＜1%的餐厨废弃物，复合酶制剂的配方为：每克生物质废弃物添加液化酶6?10U、糖化酶50?200U、纤维素酶20?50U；（2）分选：将餐厨废弃物中非生物质部分通过人工或机械方法进行分类回收，生物质部分进入复合酶解工艺；（3）粉碎匀浆：将餐厨废弃物分选后生物质部分粉碎至糊状，匀浆备用；（4）对于油脂含量1%?5%的餐厨废弃物，经粉碎匀浆后的餐厨垃圾生物质部分，先投加脂肪酶酶解，酶解温度为25?50℃，pH为5.5?7.5，酶解时间为12h?36h后投加液化酶、糖化酶及纤维素酶酶解，酶解温度为50?70℃，pH?为4.0?6.5，酶解时间为2h??4h；对于油脂含量＜1%的餐厨废弃物，经粉碎匀浆后的餐厨垃圾生物质部分，投加液化酶、糖化酶及纤维素酶酶解，酶解温度为50?70℃，pH?为4.0?6.5，酶解时间为2h?4h；（5）厌氧发酵：将经复合酶解后的餐厨废弃物在温度为35—40℃下进行厌氧发酵。...
【技术特征摘要】
1.一种促进餐厨废弃物厌氧发酵产沼气的复合酶制剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)配方组成包括以下酶种及活性液化酶2000U/mL，糖化酶100000U/mL，纤维素酶60000U/mL，脂肪酶20000U/g ;根据餐厨废弃物中油脂含量特性，复合酶制剂具有相应的成分配比 配方1:对于油脂含量1%_5%的餐厨废弃物，复合酶制剂的配方为每克生物质废弃物添加液化酶6-10U、糖化酶50-200U、纤维素酶20-50U、脂肪酶50-200U ； 配方2 :对于油脂含量< 1%的餐厨废弃物，复合酶制剂的配方为每克生物质废弃物添加液化酶6-10U、糖化酶50-200U、纤维素酶20-50U ； (2)分选将餐厨废弃物中非生物质部分通过人工或机械方...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟伟，姚建铭，陈祥松，吴金勇，马欢，李俊，郭德成，
申请(专利权)人：中国科学院等离子体物理研究所，安徽科聚环保新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。