[发明专利]一种快速热解废菌丝体的方法

说明书

技术领域

本发明属微生物与新能源领域，涉及一种快速热解废菌丝体的方法，该方法针对的主要原料是生物制药行业固体废物废菌丝体，主要含有粗纤维素、粗蛋白质、脂肪、纤维素等。 

背景技术

废菌丝体是生物制药抗生素生产过程中产生的固体废物，其主要成分包括菌丝体、剩余培养基、发酵代谢产物和少量残留抗生素，按照生产1吨抗生素约产生8～10吨湿废菌丝体估算，2009年我国产生抗生素菌渣约130万吨。由于抗生素废菌丝体产生量大、含水率高，处理费用高，有处理资质的单位数量少且处理能力有限，限制了其按照危险废物处理方式进行焚烧或填埋处置，废菌丝体的处理问题日益突出。 

废菌丝体中含有一定数量的蛋白质、脂肪、纤维素，还含有多种酶和其它营养成分，可以用发酵法制备沼气，而且在微生物发酵生产抗生素过程中，同时产生丰富的甲壳素和一定量的麦角固醇，也有部分学者开展了从废菌丝体中提取壳聚糖和麦角固醇的研究开发，但是经济效益和环境效益较低。 

发明内容

本发明为解决现有技术中的问题，提供一种快速热解废菌丝体的方法，该方法使反应物快速热解，实现废菌丝体的资源化利用。 

本发明根据废菌丝体中含有蛋白质、脂肪、纤维素等有机物的特性，将废菌丝体干燥，加入适量制孔剂混合、造粒后，送入热解反应器，在热反应器内绝氧条件下快速热解，控制热解温度和反应时间，使反应物快速热解，生成热解焦炭、产生的气体通过多级冷凝器后冷凝至100℃以下，得到热解油，以及不凝气体。 

快速热解的作用是使有机材料的含碳化合物转变为液态的热解冷凝物(热解油) 以及固体热解焦炭和热解气。热解法处理抗生素废菌丝体是新兴的工艺技术，利用废菌丝体中有机质的热不稳定性，在约200℃至600℃、优选约450℃，无氧条件下使废菌丝体中有机物受热分解得到热解油、热解焦炭和不凝气体。热解法能有效使菌渣资源化、减量化、无害化。资料表明目前还未有关于菌丝体热解利用的报道。 

本发明通过以下技术方案予以实现： 

一种快速热解废菌丝体的方法，它包括以下步骤： 

a.将废菌丝体在105℃下进行干燥； 

b.加入制孔剂与干燥后的废菌丝体进行混合、造粒，所述制孔剂与废菌丝体按质量比为2-5∶100； 

c.将废菌丝体颗粒在热解反应器内绝氧条件下预热到100～200℃，然后进入热解阶段； 

d.废菌丝体在热解反应器的温度控制在250℃～600℃，停留时间10-30min，使废菌丝体快速热解，生成热解焦炭，产生的气体通过多级分步冷凝器后多级分步冷凝得到不同组分的热解油及不凝气体。 

所述的制孔剂为碳酸钾、氯化锌或磷酸二氢钾中的一种或其混合物。 

优选的，所述的快速热解废菌丝体的方法，其特征是它还包括以下步骤： 

e.通过重力分离得热解焦炭。 

优选的，所述的快速热解废菌丝体的方法，其特征是，其中废菌丝体作为连续物流使用螺旋加料器导入。 

优选的，所述的快速热解废菌丝体的方法，其特征是，所述热解过程中使用氮气隔绝氧气。 

优选的，所述的快速热解废菌丝体的方法，其特征是，所述多级分步冷凝器采用列管或板式冷凝器。 

优选的，所述的快速热解废菌丝体的方法，所述热解反应器由铬镍铁合金或耐热铬镍铁合金或其他耐受HCl的合金构成。 

本发明与现有技术相比具有的有益效果： 

本发明针对现有废菌丝体处理技术的不足，根据废菌丝体的热解特性，将废菌体烘干、造粒后，按照一定进料速度送入热解反应器，控制热解温度和反应时间，使反应物快速热解，热解焦炭和热解油即为目标产物。本发明方法，可提高废菌丝体处理的环境和经济效益。 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明： 

实施例一 

1、将废菌丝体在105℃下进行干燥。 

2、按制孔剂碳酸钾与废菌丝体的质量比为2.5∶100加入制孔剂，与干燥后的废菌丝体进行混合、造粒。 

3、将废菌丝体颗粒进行预热至150℃。 

4、将预热的废菌丝体颗粒料送入热解反应器，热解反应器温度控制在300℃，停留时间20分钟，使热解产生的气体通过冷凝器多级冷凝至100℃以下，热解油产率30.33％，其中油相4.9％，热值30.332MJ/kg，含水率13.05％，密度1.0734g/cm³；焦炭产率60.83％，热值23.519MJ/kg。