[发明专利]一种利用高温蒸煮分离园林垃圾中木质素的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及生物质处理技术领域，尤其是一种利用高温蒸煮分离园林垃圾中木质素的方法。

背景技术

为了改善城市环境质量，城市绿化成为解决这一问题的有效手段。为使绿化带更为美观，经常需要对林木花草进行修剪，由此产生大量的园林绿化垃圾。如果进行填埋处理，虽然可以依靠土壤自身的能力将其降解，但降解时间长，消耗土壤中的养分，利用率低。如果将其长期堆置，不但占用土地，而且随着时间的流逝，堆置物自身发酵，产生恶臭和渗滤液，严重破坏周边环境，对人们正常生活产生极大影响。园林垃圾与城市生活垃圾不同，它是由纤维素、半纤维素和木质素组成。木质素是植物界中仅次于纤维素第二丰富的天然高分子。木质素分子具有众多不同种类的活性官能基，兼具可再生、可降解、无毒等优点，其综合利用备受关注。目前，大多数园林垃圾中的木质素因缺乏应用途径而只能被燃烧或废弃，因此急需通过适当的化学和物理方法，发现新的利用途径，变废为宝。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题，提供一种利用高温蒸煮分离园林垃圾中木质素的方法，该方法通过高温蒸煮分离出园林垃圾中的大部分木质素，为其资源化利用提供了基础。

本发明的技术方案：

一种利用高温蒸煮分离园林垃圾中木质素的方法，包括以下步骤：

1）将园林垃圾粉碎成100目的粉末；

2）将园林垃圾粉末和水混合并搅拌均匀，在温度为80-100℃下，蒸煮30-60min，反应结束后过滤，将残渣用水洗涤干净后自然风干；

3）将上述风干残渣与乙醇-水溶液混合，在温度为160-180℃下，蒸煮60-120 min，反应结束后将滤液加热以去除水分，自然风干后得到改性木质素。 

所述园林垃圾粉末与水的用量比为1g：10-30mL。

所述乙醇-水溶液中乙醇与水的体积比为1：1，风干残渣与乙醇-水溶液的用量比为1g：10-50mL。

本发明的优点和有益效果是：

1）本发明采用高温水蒸煮园林垃圾，可去除园林垃圾中的大量杂质，得到高纯度的木质素产物；

2）本发明采用高温乙醇-水溶液蒸煮园林垃圾来分离木质素，可以破坏木质素分子内与分子间的化学键连接，达到分离、改性木质素的效果；

3）本发明所需设备简单，工艺简便，且不会造成附加的环境危害，实现了园林垃圾的高效处理，提高了生物质资源利用效率，具有极其深远的社会意义和经济价值。

具体实施方式

本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。

实施例1：

一种利用高温蒸煮分离园林垃圾中木质素的方法，包括以下步骤：

1）将园林垃圾粉碎成100目的粉末；

2）将园林垃圾粉末和水混合并搅拌均匀，园林垃圾粉末与水的用量比为1g：10mL，在温度为80℃下，蒸煮60 min，反应结束后过滤，将残渣用水洗涤干净后自然风干；

3）将上述风干残渣与乙醇-水溶液混合，乙醇-水溶液中乙醇与水的体积比为1：1，风干残渣与乙醇-水溶液的用量比为1g：10mL，在温度为160℃下，蒸煮120 min，反应结束后将滤液加热以去除水分，自然风干后得到改性木质素。木质素纯度为93%，产率（分离木质素占原料中木质素的比重）为85%。

 

实施例2：

一种利用高温蒸煮分离园林垃圾中木质素的方法，包括以下步骤：

1）将园林垃圾粉碎成100目的粉末；

2）将园林垃圾粉末和水混合并搅拌均匀，园林垃圾粉末与水的用量比为1g：20mL，在温度为100℃下，蒸煮30min，反应结束后过滤，将残渣用水洗涤干净后自然风干；

3）将上述风干残渣与乙醇-水溶液混合，乙醇-水溶液中乙醇与水的体积比为1：1，风干残渣与乙醇-水溶液的用量比为1g：30mL，在温度为170℃下，蒸煮90 min，反应结束后将滤液加热以去除水分，自然风干后得到改性木质素。

木质素纯度为92%，产率为88%。

 

实施例3：

一种利用高温蒸煮分离园林垃圾中木质素的方法，包括以下步骤：

1）将园林垃圾粉碎成100目的粉末；

2）将园林垃圾粉末和水混合并搅拌均匀，园林垃圾粉末与水的用量比为1g：30mL，在温度为100℃下，蒸煮60min，反应结束后过滤，将残渣用水洗涤干净后自然风干；