由含纤维素的生物质制造醇的方法技术

本发明专利技术的由含纤维素的生物质制造醇的方法包括以下的工序(1)～(8)：工序(1)：对含纤维素的生物质进行前处理的工序，工序(2)：将工序(1)所获得的前处理后的含纤维素的生物质通过糖化酶进行糖化的工序，工序(3)：从工序(2)所获得的糖化处理物中除去糖化残渣固体物的工序，工序(4)：将工序(3)所获得的糖水溶液作为发酵原料来培养醇发酵微生物的工序，工序(5)：从工序(4)所获得的包含醇发酵微生物的培养液中除去醇发酵微生物的工序，工序(6)：将工序(5)所获得的醇发酵液蒸馏，并回收醇的工序，工序(7)：使工序(6)所获得的蒸馏残渣液通过反渗透膜进行过滤的工序，以及工序(8)：对工序(7)所获得的非透过液进行排水处理的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
近年来，在全世界的地球环境意识提高、原油价格暴涨等背景下，通过发酵来制造生物乙醇的技术作为能够抑制石油资源的消耗，减少二氧化碳排放量，生产可持续的(sustainable)燃料、工业原料的技术而备受瞩目。然而，来自食料谷物(例如、玉米、薯类或甘蔗等)的生物燃料的增产会招致食物价格暴涨，因而来自含纤维素的生物质(例如、蔗渣、柳枝稷、玉米秸杆、稻秸、麦秸等草本系生物质，以及树木、废建材等木质系生物质)的乙醇生产成为重要的技术开发。此外，作为，NREL(Nat1nal Renewable EnergyLaboratory)的技术报告(非专利文献 1:D.Humbird et al., “Process Design andEconomics for B1chemical Convers1n of Lignocellulosic B1mass to Ehano 1，，，NRELReport N0.TP-5100-47764，May 2011)中公开了由含纤维素的生物质制造乙醇的方法。在非专利文献1中公开的方法中，最初使用水蒸气、酸、碱对含纤维素的生物质进行前处理，使在后续工序中糖化酶的处理容易进行(前处理工序)。接着，将进行了前处理的含纤维素的生物质提供给糖化.发酵罐，在将糖化酶(例如纤维素酶等)和营养素添加到糖化.发酵罐后，接种乙醇发酵菌，同时进行糖化和发酵(糖化工序和发酵工序)。由此获得发酵液。发酵液包括糖化残渣固体物(大部分是木质素等)、乙醇发酵菌等。然后，将所得的发酵液进行蒸馏并纯化回收乙醇(蒸馏工序)。在该方法中，由于同时进行糖化工序和发酵工序，因此可以削减需要的罐数，进而可以减少设备投资，可以认为是具有竞争力的方法。作为其他，公开了将含纤维素的生物质进行水解，并将所得的糖水溶液进行过滤，从而除去糖水溶液中包含的发酵抑制物质，然后使用纯化了的糖水溶液可以进行乙醇发酵(专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1:国际公开第2010/067785号非专利文献非专利文献1:D.Humbird et al., “Process Design and Economics forB1chemical Convers1n of Lignocellulosic B1mass to Ehanol，，，NREL ReportN0.TP-5100-47764, May(2011)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在如上述非专利文献1那样中，由发酵工序获得的乙醇浓度依赖于能够放入糖化.发酵罐中的含纤维素的生物质量。因此，由于能够提供给糖化.发酵罐的含纤维素的生物质量的原因，难以使由发酵工序获得的乙醇浓度为例如5.5wt%以上，蒸馏工序后产生的蒸馏残渣液大量(例如，乙醇生产量的约17倍)出现，该蒸馏残渣液的排水处理负荷大。此外，在专利文献1那样中，公开了由糖水溶液可以获得乙醇发酵液，但是在谋求进一步改善乙醇的制造方法方面，关于在蒸馏获得乙醇发酵液并回收乙醇时产生的蒸馏残渣液的处理也需要谋求更多改善。即，要求由含纤维素的生物质制造醇时产生的排水量减少的醇制造方法，本专利技术所要解决的课题是减轻处理蒸馏残渣液时产生排水的处理负担。因此，本专利技术提供能够大幅减少由含纤维素的生物质制造醇时产生的排水处理所需要的排水量的。用于解决课题的方法本专利技术人等深入研究了上述课题。其结果发现，当由含纤维素的生物质制造醇时，通过在适当的阶段分别进行除去将含纤维素的生物质进行水解而获得的糖化处理物中所包含的糖化残渣固体物的工序，以及从将糖化处理物中所包含的糖水溶液作为发酵原料而获得的包含醇发酵微生物的培养液中除去醇发酵微生物的工序，从而能够利用反渗透膜来处理蒸馏工序后的蒸馏残渣液，进而可以大幅削减制造醇时产生的排水量。本专利技术是基于该见解而完成的。S卩，本专利技术具有以下?的构成。 一种，包括以下的工序(1)?(8):工序(1):对含纤维素的生物质进行前处理的工序，工序⑵:将工序⑴所获得的前处理后的含纤维素的生物质通过糖化酶进行糖化的工序，工序(3):从工序(2)所获得的糖化处理物中除去糖化残渣固体物的工序，工序(4):将工序(3)所获得的糖水溶液作为发酵原料来培养醇发酵微生物的工序，工序(5):从工序(4)所获得的包含醇发酵微生物的培养液中除去醇发酵微生物的工序，工序￠):将工序(5)所获得的醇发酵液蒸馏，并回收醇的工序，工序(7):使工序(6)所获得的蒸馏残渣液通过反渗透膜进行过滤的工序，以及工序(8):对工序(7)所获得的非透过液进行排水处理的工序。根据所述的，工序(5)是使工序⑷所获得的包含醇发酵微生物的培养液通过精滤膜进行过滤的工序。根据或所述的，工序(3)是利用压滤机进彳丁的工序。根据?中任一项所述的，将工序(7)的反渗透膜的透过液作为工序(1)、(2)或(4)的工艺用水进行再利用。根据?中任一项所述的，工序(7)是使工序(6)所获得的蒸馏残渣液直接通过反渗透膜进行过滤的工序。根据?中任一项所述的，所述醇是甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。专利技术的效果根据本专利技术，通过在利用工序⑷将由工序(2)获得的含纤维素的生物质的糖化处理物进行发酵之前，利用工序(3)预先除去糖化处理物中的糖化残渣固体物，并且在利用工序(6)将由工序(4)获得的包含醇发酵液的培养液蒸馏之前，利用工序(5)预先除去培养液中的醇发酵微生物，从而可以获得杂质量少的醇发酵液。由此，由于能够使制造醇时产生的蒸馏工序后的残渣液通过反渗透膜，因此能够大幅削减需要提供给排水处理工序的排水量。【附图说明】图1是表示根据本专利技术由含纤维素的生物质制造醇的工序的流程图。图2是表示比较例1的由含纤维素的生物质制造乙醇的工序的流程图。图3是表示比较例2的由含纤维素的生物质制造乙醇的工序的流程图。图4是表示比较例3的由含纤维素的生物质制造乙醇的工序的流程图。图5是表示实施例1的由含纤维素的生物质制造乙醇的工序的流程图。图6是表示实施例2的由含纤维素的生物质制造乙醇的工序的流程图。【具体实施方式】以下对用于实施本专利技术的方式进行详细说明。另外，用于实施本专利技术的方式不受以下限定。<>将根据本专利技术示于图1。以下对于根据本专利技术(以下有时简单称为醇的制造方法。)按照每个工序进行说明。另外，在本说明书中，所谓醇，是通过微生物发酵由糖生产的醇，只要是在蒸馏工序中分离纯化的醇就无特别限制。作为具体例子，可举出甲醇、乙醇、丙醇或丁醇等。此外，作为丙醇，可以是1-丙醇，也可以是2-丙醇。此外，作为丁醇，可以是1-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇。所谓含纤维素的生物质，是指包含纤维素当前第1页1 2 3 4 5 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由含纤维素的生物质制造醇的方法，包括以下的工序(1)～(8)：工序(1)：对含纤维素的生物质进行前处理的工序，工序(2)：将工序(1)所获得的前处理后的含纤维素的生物质通过糖化酶进行糖化的工序，工序(3)：从工序(2)所获得的糖化处理物中除去糖化残渣固体物的工序，工序(4)：将工序(3)所获得的糖水溶液作为发酵原料来培养醇发酵微生物的工序，工序(5)：从工序(4)所获得的包含醇发酵微生物的培养液中除去醇发酵微生物的工序，工序(6)：将工序(5)所获得的醇发酵液蒸馏，并回收醇的工序，工序(7)：使工序(6)所获得的蒸馏残渣液通过反渗透膜进行过滤的工序，以及工序(8)：对工序(7)所获得的非透过液进行排水处理的工序。

【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：耳冢孝，山田胜成，泽井健司，小林宏治，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP