[发明专利]一种木质纤维素类中药渣制L-乳酸和生物炭的方法

摘要

本发明提供一种木质纤维素类中药渣制L‑乳酸和生物炭的方法，属于生物质废物资源化利用技术领域。该方法将木质纤维素类中药渣稀碱预处理，并添加氮含量及营养丰富的餐厨垃圾进行乳酸发酵，乳酸发酵后固液分离，发酵液用于提取乳酸，发酵固体残渣在高温管式炉氮气氛围下热解制备生物炭。本发明实现了木质纤维素类中药渣的全部资源化利用的目的。另外，采用餐厨垃圾代替酵母膏补充氮源和营养物质，实现了中药渣与餐厨垃圾的协同处置，获得了一种成本更低、原料来源更广泛的乳酸发酵新途径，具有良好的经济效益和环境效益，为类似木质纤维素类废物的资源化利用提供了科学依据。

主权项

1.一种木质纤维素类中药渣制L‑乳酸和生物炭的方法，其特征在于：该方法步骤如下：(1)将风干后含水率为10％(质量比w/w)的中药渣进行粉碎后，过20目筛子，得到筛下产物，按重量比向筛下产物中加入一定量的NaOH固体，并添加一定量的自来水混合均匀，使中药渣完全浸泡在碱液中，并在室温下浸泡24小时，得到碱处理后中药渣；(2)向步骤(1)所得的碱处理后中药渣中添加餐厨垃圾，再添加一定的自来水，使固液比为1：9(w/w)，得到发酵原料液；(3)向步骤(2)所得的发酵原料液中加入一定量的纤维素酶和淀粉酶，并接种2～10％(v/v)的干酪乳杆菌，混合均匀后，控制pH值，并于35℃、140rpm的恒温摇床中发酵72～120h；(4)发酵结束后，用板框压滤机分离发酵液和发酵残渣，采用电渗析方法从发酵液中提取L‑乳酸产品；(5)将步骤(4)所得的发酵残渣干燥至含水率小于10％(质量比w/w)，得到干燥后的粉末；(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氮气氛围下恒温热解后，自然冷却到室温；取出产物并用过量的1.0mol/L的HCL溶液处理4小时，去除杂质，再用去离子水将产物洗至中性，放置烘箱中，在80℃下烘干，得到生物炭；所述中药渣为苦参药渣、白土苓药渣中的一种或两种；所述步骤(1)中NaOH的添加量为2％～8％wt，即每100克干重中药渣添加2g～8g NaOH；添加自来水，使固液比为1:5～1:10(质量/质量)；所述步骤(2)中添加的餐厨垃圾与中药渣的质量比为0.5～2.0。