[发明专利]一种提高槐木生物降解效果的预处理方法

说明书

一种提高愈创木基‑紫丁香基木质素类农林废弃物生物降解效果的预处理方法，涉及一种槐木预处理方法。是要解决由于槐木中愈创木基‑紫丁香基木质素含量高难于生物降解的问题。方法：一、对槐木进行研磨，过20目筛，得到槐木碎屑；二、将槐木碎屑加入无机盐进行处理；三、然后滤去无机盐溶液，蒸馏水洗涤，经抽滤后，调节pH值，烘干至恒重，即完成。本发明通过化学预处理方法，无机盐预处理使得天然木质纤维素的表面光滑致密结构变得粗糙不规则，表面纤维束被破坏，原料变得疏松多孔，使后续生物处理更容易进入到内部，增加了物料与酶的接触面积、酶的接触位点及酶载荷量，进而提高生物降解效果。本发明用于天然木质纤维素降解领域。

技术领域

本发明涉及一种槐木预处理方法。

背景技术

到20世纪末，可再生能源能源产生的能量占到世界总能耗的13％，其中很大一部分是基于生物质材料提供的能源。世界各国在木质素生物质的应用已经用一定的规模，在木材资源丰富的加拿大，生物质材料产生的能源占居民总能源的5％，占整个工业消耗的17％。木质纤维素是廉价、丰富的可再生资源，充分利用将有利于改善目前资源紧张、环境污染等问题，对社会实现可持续发展具有重要的意义。

槐树是一种常见树种，在中国分布广泛，在北方一带尤为多见，广东，台湾，甘肃，四川，云南等地也广泛种植。中国北方多用作行道树，是防风固沙，用材及经济林兼用的树种。因其木材平直，加工性能良好，不易老化，防腐防虫，稳定性好，宜做家具、地板等。槐木是一种典型阔叶型天然木质纤维素(其木质素由松柏醇和芥子醇的脱氢聚合物构成愈创木基-紫丁香基木质素)，在天然条件下的降解难度远大于秸秆以及常见的乔木等实验室材料，对其进行微生物降解，所产生的降解酶系也呈现较低的酶活性。现有研究表明化学预处理可以提高微生物降解天然木质纤维素过程中相关酶活，但大多为强酸强碱类，存在处理成本较高并会产生大量副产物，对环境造成二次无污染等问题。因此获得高效、经济的槐木生物降解方式可对愈创木基-紫丁香基木质素类农林废弃物无害化处理有显著的影响。

发明内容

本发明是要解决由于槐木中愈创木基-紫丁香基木质素含量高，难于生物降解的问题，提供一种提高槐木生物降解效果的预处理方法。

本发明提高槐木生物降解效果的预处理方法，包括以下步骤：

一、研磨处理：

去除槐木中杂质，对槐木进行物理研磨，过筛，得到粒径为20目的槐木碎屑；

二、无机盐预处理：

将经过步骤一处理后的槐木碎屑中加入无机盐溶液，于55～65℃下处理46～50h；所述无机盐为质量浓度9％～13％的FeCl₂溶液；其中槐木碎屑与无机盐溶液的固液比为1:(9～11)g/mL；

三、然后滤去无机盐溶液，蒸馏水洗涤残渣至pH值不再发生变化，经抽滤后，调节pH值至6～7，于55～65℃下烘干至恒重，即完成。

步骤三使用柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液调节pH值，所述柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液的浓度为0.1mol/L，pH值为3。

步骤三中烘干的具体方法为：放入鼓风干燥箱中干燥。

本发明的有益效果：

本发明通过化学预处理方法，无机盐预处理使得天然木质纤维素的表面光滑致密结构变得粗糙不规则，表面纤维束被破坏，原料变得疏松多孔，使后续生物处理更容易进入到内部，增加了物料与酶的接触面积、酶的接触位点及酶载荷量，进而提高生物降解效果。