传统能源储量日益减少以及能源需求的不断增长使21世纪的能源问题面临巨大的挑战。人们越来越认识到可再生能源的巨大潜力和发展前景。乙醇作为一种替代能源,具有热转化效率高、稳定、可再生和清洁无污染等优点。餐饮废物具有含水率高、有机物含量高和营养丰富全面等特点。随着生活质量的提高,餐饮废物占生活垃圾的比例越来越大。微生物厌氧发酵产乙醇与餐饮废物生物利用相结合具有很好的开发和利用潜力。本文对耐高温活性干酵母利用餐饮废物发酵制取燃料乙醇的工艺条件进行了研究,建立了微波辅助餐饮废物酸法水解条件的数学模型和水解液发酵产乙醇条件的数学模型。通过回归分析,获得了餐饮废物水解和乙醇发酵的优化条件,提高了餐饮废物的利用率,为大规模利用餐饮废物发酵制取燃料乙醇的研究提供了有价值的基础数据。得到了以下结论:(1)对影响餐饮废物微波酸水解的主要因素及其交互作用进行了探讨,结果表明盐酸浓度与时间、盐酸浓度与温度之间存在交互作用。通过响应面分析法建立了影响餐饮废物微波酸水解的二次多项式数学模型,从而求得餐饮废物微波酸水解的理想反应条件为:时间13min、温度76℃和6.5mol/L的盐酸浓度。在该条件下,餐饮废物水解液吸光度值达到0.701,接近理论值0.709。与常规恒温水浴加热相比,在恒定温度、酸浓度的条件下,微波辅助加热使水解时间缩短约为原来的1/7,且糖液颜色较浅,单糖含量提高了20.8%。(2)水解液中残留醋酸丁酯对酵母菌生长和发酵的影响不显著。通过预实验初选出影响乙醇发酵的主要因素为发酵温度、发酵时间、初始pH、接种量。利用Box-Benhnken设计响应面分析试验,采用四因素三水平的响应面分析法得出各因素对乙醇发酵影响效应的回归方程,建立了数学模型。得到最佳发酵条件为:发酵温度33.8℃、发酵时间101.5h、初始pH4.6、接种量16.6%。(3)通过小试,在最优发酵条件下,所得乙醇含量(A583)达到0.214,乙醇发酵效果较好。还原糖利用率达到88.7%。在优化的乙醇发酵条件下,乙醇产量最高为0.1928 mL乙醇/g干物质,即100 g干物质可产生19.28 mL乙醇,每吨干物质原料可产192.8L乙醇。达到了回收餐饮废物中有用的物质、实现其资源化的目的。