[发明专利]一种碱热处理膜覆盖腐质化产物同步回收多活性组分的方法

说明书

本发明属于固体废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种碱热处理膜覆盖腐质化产物同步回收多活性组分的方法。本发明通过碱热处理使膜覆盖腐质化产物中的纤维素类物质软化膨胀，切断半纤维素和纤维素之间的氢键连接，使得纤维素类物质和非纤维素类成分分离，促进纤维素和半纤维素的析出和回收。同时，膜覆盖腐质化产物中腐殖酸结构上的羧基和酚羟基具有弱酸性，可与碱提取剂发生置换反应，形成可溶性腐殖酸盐，提高腐殖酸的溶出回收。此外，本发明采用的碱提取剂溶液的质量浓度较低，可有效避免高浓度碱液使溶出的半纤维素和纤维素发生降解形成单糖或多糖，在回收过程不会对活性组分造成损害，有利于纤维素、半纤维素的回收。

技术领域

本发明属于固体废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种碱热处理膜覆盖腐质化产物同步回收多活性组分的方法。

背景技术

膜覆盖发酵技术通过将分子纳米膜技术与静态好氧堆肥技术结合，有效延长了堆体高温时间，加速了堆肥腐熟，同时臭气浓度可降低90～97％，而且应用膜覆盖发酵技术生产每吨有机肥的成本不足20元。覆膜发酵后的腐质化产物通常含有45％以上的有机质，可作为有机肥使用，但由于肥效差，公众接受度低，导致这类有机肥产品难推广。膜覆盖腐质化产物中通常含有丰富的纤维素、半纤维素和腐殖酸等活性组分，经回收后可于修复污染土壤场地、制备可降解膜和载药包衣等，具有较高的应用价值和广阔的前景。但这些活性组分通常混杂在腐质化产物中，且由于被细胞壁包裹无法被直接利用，需经过一定处理后才能进行回收和资源化利用。

目前，农业秸秆、酿造发酵物等多元生物质废弃物原料及发酵产物中纤维素、半纤维素和腐殖酸的回收方法主要包括常温强碱、强酸或氧化剂的混合液提取法，如硝酸-乙醇法、氢氧化钠-过氧化氢法、甲酸-乙酸-过氧化氢法和氢氧化钠-次氯酸钠-醋酸法等。但是，现有技术主要在常温下使用高浓度的碱液对多元有机废弃物中的纤维素、半纤维素和腐殖酸等活性组分进行分别提取，并对单一活性组分进行回收，且高浓度强碱在回收过程中还易破坏其它活性组分，无法实现多活性组分的同步回收。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种碱热处理膜覆盖腐质化产物同步回收多活性组分的方法，本发明提供的方法能同步回收膜覆盖腐质化产物中的纤维素、半纤维素和腐殖酸。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种碱热处理膜覆盖腐质化产物同步回收多活性组分的方法，包括以下步骤：

将膜覆盖腐质化产物和碱提取剂溶液混合，进行碱热处理，得到碱热处理混合物；所述碱提取剂溶液的质量浓度为0.25～1.25％；

将所述碱热处理混合物进行第一固液分离，分别得到第一固体和上清液；

将所述第一固体洗涤至所得洗涤液的pH值为7.2～8.2后，进行第一干燥，得到纤维素；

将所述上清液的pH值调节至1～1.5后，依次进行第一静置和第二固液分离，分别得到过滤液和第二固体，将所述第二固体进行第二干燥，得到腐殖酸；

将所述洗涤液与过滤液混合，调节所述混合所得混合液的pH值至5.5～7.5后，加入无水乙醇，依次进行第二静置和第三固液分离，得到第三固体，将所述第三固体进行第三干燥，得到半纤维素。

优选的，所述碱提取剂溶液包括碱金属氢氧化物溶液或氨水。

优选的，所述膜覆盖腐质化产物的干重和碱提取剂溶液的质量比为1:6～15。

优选的，所述碱热处理的温度为90～95℃，时间为90～120min。

优选的，所述上清液的pH值调节所用试剂包括无机酸溶液。

优选的，所述混合液的pH值调节所用试剂包括碱金属氢氧化物溶液和/或碱金属碳酸盐溶液。