[发明专利]一种梯级利用中药渣制备乙醇和生物炭的方法

摘要

本发明提供一种梯级利用中药渣制备乙醇和生物炭的方法，属于生物质废弃物资源化利用技术领域。该方法将中药渣稀碱预处理，并添加氮含量丰富的物质进行乙醇发酵，乙醇发酵固体残渣在高温管式炉氮气氛围下热解制备生物炭。本发明实现了一种梯级利用中药渣的方法，乙醇发酵可提高木质纤维素类中药渣的乙醇得率1～3倍，提高对亚甲基蓝吸附率20～30％，使纤维素和木质素得到更加有效的利用。本发明实现了木质纤维素原料资源化，对扩大固体废物用途，开辟乙醇、生物炭的新来源具有重要意义，同时节约乙醇发酵成本，解决生物质能高附加值利用问题，具有良好的经济效益和巨大的社会效益。

主权项

1.一种梯级利用中药渣制备乙醇和生物炭的方法，其特征在于：该方法步骤如下：(1)将中药渣粉碎至目数为20～100目，进行稀碱预处理，预处理结束后冷却至室温；(2)控制固液比为0.05～0.2，即10g中药渣的总发酵体积为50～200mL，固液比为中药渣干重与水的质量比；按0.5～5.0g/L总发酵体积加入KH2PO4；按碳氮比15:1～30:1加入氮含量丰富的物质，得到浆液；(3)调节步骤(2)所得浆液pH为4.5～5.5，按照每克干重中药渣50～100酶活力单位加入纤维素酶，按照每克干重中药渣0.005‑0.05g接入安琪酵母，混合均匀，在温度为30～37℃，转速为0～200r/min下隔绝空气发酵48～108h；(4)发酵结束后，将发酵液蒸馏得到乙醇产品和发酵残渣；(5)将步骤(4)所得的发酵残渣干燥至含水率小于10％；(6)将步骤(5)中所得干燥后的粉末置于高温管式炉中，在80～120mL/min氮气氛围下，以升温速率5～10℃/min升温到500～700℃，恒温处理3小时，自然冷却到室温后取出，制得生物炭；所述中药渣为贯叶连翘药渣；所述步骤(1)中稀碱预处理具体为：按10g干重中药渣用50‑150ml的氢氧化钠溶液计，向粉碎后的中药渣中加入质量浓度为1.0％～2.0％的氢氧化钠溶液，置于灭菌锅，在110～140℃下高温高压处理10～60min；所述步骤(2)中碳氮比为中药渣中的碳含量与氮含量丰富的物质中的氮含量的比值。