[发明专利]小麦秸秆资源生产2,3-丁二醇燃料的清洁技术

说明书

技术领域

本发明属生物质能领域，具体涉及一种生物酶在小麦秸秆资源生产2，3-丁二醇燃料中的应用技术。

技术背景

2，3-丁二醇燃料作为可再生能源不会枯竭，并且不会引起温室效应。微生物发酵糖可以生产2，3-丁二醇燃料。目前在工业生产中用于发酵产2，3-丁二醇的微生物主要是细菌-克雷伯氏菌(Klebsiella)或芽孢秆菌属(Bacillus)等。包括秸秆在内的含有糖类物质的生物质都可能作为2，3-丁二醇发酵的原料，大分子物质的利用需先经过酶的降解。生物2，3-丁二醇作为石油的替代物，其产业链还在继续延伸。我国有发展纤维素制2，3-丁二醇的有利条件，每年仅小麦秸秆就有1.8亿多吨(干重)，而我国粮食资源并不丰富，因此将农林废弃物转化为2，3-丁二醇燃料，形成产业化利用，非常适合我国的国情，从能源安全角度上看也是十分有利的，而且可消除由焚烧秸秆造成的环境问题。

发明内容

本发明的目的是以造纸工业经碱化后或液化法得到的纤维素为主要原料，经生物工程技术处理，生产出低成本的生物2，3-丁二醇燃料。

本发明的具体操作步骤如下：

第一步、将含有纤维素61～65％的纤维素原料粉碎，备用；

第二步、上述原料分别按2～5％的加酶量加入纤维素复合酶制剂，在PH值5.5～7，加水比5～7，35～45℃酶解3～5天；

第三步、按1～5％的接种量加入产酸克雷伯氏菌属细菌菌液或芽孢秆菌属细菌菌液，在30～40℃保温发酵3～5天；

第四步、减压蒸馏得到2，3-丁二醇燃料，收率为原料重量的18～22％。

本发明所用的纤维素原料可以利用造纸工业经碱化后所得，其中含纤维素65％；也可以利用液化法制得，其中含纤维素61％。

本发明以草代粮、变废为宝，降低了2，3-丁二醇生产成本；废液中只有少量的残留半纤维素、木素和灰分，即使原料水解发酵不完全，废液中固液分离容易，还可再利用，因此减少了环境污染。每公斤小麦秸秆纤维素原料产糖液0.5kg，发酵结束减压蒸馏提取2，3丁二醇燃料0.18～0.22kg。该2，3-丁二醇燃料的生产具有生产成本低的特点，起到开发资源保护环境的双重效果。

具体实施方式

实施例1

造纸工业经碱化后得到的纤维素原料1公斤，按2％的比例加入纤维素酶，在PH值6.5，加水比5.5，40℃酶解3天。然后按2％的接种量加入细菌菌液，在30℃保温发酵3天，经过蒸馏得到2，3-丁二醇燃料0.20kg。

实施例2

经碱法蒸煮得到的纤维素原料1公斤，按3％的比例加入纤维素酶，在PH值6.0，加水比6.0，45℃酶解4天左右。然后按3％的接种量加入细菌菌液，在36℃保温发酵3天，经过减压蒸馏得到2，3-丁二醇燃料0.22kg。

实施例3

液化法得到的纤维素原料1公斤，按3％的比例加入纤维素酶，在PH值6.5，加水比6.0，45℃酶解3天左右。然后按2％的接种量加入细菌菌液，在35℃保温发酵3天，经过减压蒸馏得到2，3-丁二醇燃料0.19kg。

实施例4

液化法得到的纤维素原料1公斤，按4％的比例加入纤维素酶，PH值6.5，加水比6.5，45℃酶解4天左右。然后按3％的接种量加入细菌菌液，在37℃保温发酵3天，经过减压蒸馏得到2，3-丁二醇燃料0.21kg。