CN104231116A - 一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法 - Google Patents

一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104231116A
CN104231116A CN201410444781.3A CN201410444781A CN104231116A CN 104231116 A CN104231116 A CN 104231116A CN 201410444781 A CN201410444781 A CN 201410444781A CN 104231116 A CN104231116 A CN 104231116A
Authority
CN
China
Prior art keywords
humate
hemicellulose
gained
black liquor
straw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410444781.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104231116B (zh
Inventor
董桂秀
梁爱新
周述慧
范自龙
杨海征
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIAHE BIOTECH Co Ltd
Original Assignee
JIAHE BIOTECH Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIAHE BIOTECH Co Ltd filed Critical JIAHE BIOTECH Co Ltd
Priority to CN201410444781.3A priority Critical patent/CN104231116B/zh
Publication of CN104231116A publication Critical patent/CN104231116A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104231116B publication Critical patent/CN104231116B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明提供一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法，属于农副产品综合利用技术领域，是以秸秆为原料通过微生物的发酵处理和碱解获得半纤维素原液、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法。主要包括以下步骤：秸秆粉碎后经微生物发酵处理法降解秸秆表面蜡质；压滤后，向固体中加入碱液，采用热浸提法处理，得到半纤维素上清液；向剩余固体中加碱液，蒸熟后压滤所的固体为饲料添加剂；而滤液中含有丰富腐殖酸盐，浓缩过滤得到腐殖酸盐固体。本发明通过生物发酵和化学处理方法相结合，降低了工艺化学品总量的消耗，本生产工艺简单，可应用性强，提高了农作物秸秆的经济附加值，也更好的解决了秸秆利用难题。

Description

一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法
技术领域
本发明属于农副产品综合利用技术领域，涉及一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法。
背景技术
中国是农业大国，近年来每年农作物秸秆产量都可8亿吨以上，农作物秸秆中含有纤维素、半纤维素、木质素等组分，都具有良好的经济利用价值。
木质素在碱液蒸煮中经过复杂的化学变化可生成生化腐殖酸盐，其在各个领域具有较大的应用如：农业上可用作肥料和植物生长刺激素，能刺激作物生长发育，帮助营养元素的吸收，改善土壤结构，提高作物抗旱能力，促进固氮菌活化作用；在工业上可用于增加酵母能力，提高乙醇产量，也可作润滑剂、钻井泥浆处理剂、陶瓷泥料添加剂、浮选选矿抑制剂，与纯碱合用作锅炉防垢剂等；医药上可用作浴疗药剂。新型腐殖酸盐原料的研发，不仅可代替部分煤炭的使用，减少不可再生资源的消耗，提高农作物秸秆的附加值。
近些年来随着低聚木糖和木糖醇在功能性食品行业中的应用越来越多，其市场年需求量分别达1500吨和8万多吨，作为生产低聚木糖和木糖醇的原料——半纤维素，在农作物秸秆中含量较高，据相关科学研究显示小麦、水稻、油菜秸秆中半纤维素的含量分别达到28.41%、24.81%、18.34%。由于农作物秸秆产量大且循环周期短，因此，为半纤维素的生产提供了丰富的原料。目前还未有关于秸秆提取半纤维产业化的相关报道，因此开发秸秆半纤维素的生产工艺，可推动我国秸秆资源的利用和半纤维素生产的原料来源问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法，原料来自农林副产物，原料量大，成本低，不仅提高了农作物产品的附加值，同时也解决了秸秆利用难的环保问题。 
    为了实现上述目的，本发明联合利用了生物发酵预处理、弱碱浸提半纤维素和强碱分解木质素生成腐殖酸盐等技术，一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法，包括以下工艺步骤：
    (1) 原料预处理：农作物秸秆经揉丝机处理至长度为3~5cm，按1：5~1：10的比例添加水润湿秸秆细丝；
    (2) 生物发酵：秸秆湿度保持70%~95%，添加0.1%~5%的发酵剂，堆沤发酵0.5~10天，秸秆压滤，收集发酵黑液；
(3) 半纤维提取：向步骤(2)中所得固体物中添加KOH溶液或NaOH溶液，使碱浓度为绝干物质的4%~10%，50℃~80℃条件下搅拌1h~8h，静置至固液分离后，收集含有半纤维素的上清液，将其pH调至7，并浓缩至原体积的1/10； 
(4) 饲料添加剂提取：向步骤(3)中所得固体物中添加KOH溶液或NaOH溶液，使碱浓度为绝干物质的5%~30%，搅拌均匀，将所得浆液在100℃~120℃的条件下蒸煮60~130min，物料压滤，收集压滤黑液，所得固体物质按质量比1：3~1：5的比例加入水洗涤过滤，所得固体即为饲料添加剂，收集过滤黑液；  
(5) 腐殖酸盐和原液分离：将步骤(4)中所得黑液浓缩，加入稀酸至溶液pH为3~5，过滤，所得固体即为腐殖酸盐；  
(6) 黑液收集利用：收集步骤(2)和(5)中的废液，浓缩干燥作为有机肥的生产原料。
所述步骤(2)中发酵剂为黑曲霉、青霉、白腐真菌或酵母菌中的一种或多种混合秸秆粉碎秸秆经微生物发酵处理能有效降解秸秆表面蜡质。
本发明的利用农作物秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法效益显著：饲料添加剂中的大量纤维经过碱处理，有利于禽畜的消化；所获得的半纤维素和腐殖酸盐纯度较高；生产工艺简单，实用性强，不仅提高了农作物秸秆的经济附加值，也更好的解决了秸秆利用难题，减少资源浪费。
具体实施方式
实施例1
    一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法，以玉米秸秆为原料，包括以下步骤：
    (1) 原料预处理：玉米秸秆经揉丝机处理至长度为3cm，按0.8：10的比例添加水润湿秸秆细丝；
    (2) 生物发酵：秸秆湿度保持85%，添加0.5%的黑曲霉、青霉、白腐真菌或酵母菌，堆沤发酵10天，秸秆压滤，收集发酵黑液；
(3) 半纤维提取：向步骤(2)中所得固体物中添加KOH溶液或NaOH溶液，使碱浓度为绝干物质的6%，60℃条件下搅拌7h，静置至固液分离后，收集含有半纤维素的上清液，将其pH调至7，并浓缩至原体积的1/10；
(4) 饲料添加剂提取：向步骤(3)中所得固体物中添加KOH溶液或NaOH溶液，使碱浓度为绝干物质的6%，搅拌均匀，将所得浆液在120℃的条件下蒸煮60min，物料压滤，收集压滤黑液，所得固体物质按质量比1：3的比例加入水洗涤过滤，所得固体即为饲料添加剂，收集过滤黑液；  
(5) 腐殖酸盐和原液分离：将步骤(4)中所得黑液浓缩，加入稀酸至溶液pH为3，过滤，所得固体即为腐殖酸盐；  
(6) 黑液收集利用：收集步骤(2)和(5)中的废液，浓缩干燥作为有机肥的生产原料。
所得半纤维发酵液中半纤维含量达到40%，腐殖酸盐的纯度为80%，黑液经浓缩干燥后有机质含量可达40%以上。
实施例2
    一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法，以玉米秸秆为原料，包括以下步骤：
(1) 原料预处理：农作物秸秆经揉丝机处理至长度为4cm，按0.5：8的比例添加水润湿秸秆细丝；
    (2) 生物发酵：秸秆湿度保持70%，添加2%的黑曲霉、青霉、白腐真菌或酵母菌，堆沤发酵5天，秸秆压滤，收集发酵黑液；
(3) 半纤维提取：向步骤(2)中所得固体物中添加KOH溶液或NaOH溶液，使碱浓度为绝干物质的10%，50℃条件下搅拌2h，静置至固液分离后，收集含有半纤维素的上清液，将其pH调至7，并浓缩至原体积的1/10； 
(4) 饲料添加剂提取：向步骤(3)中所得固体物中添加KOH溶液或NaOH溶液，使碱浓度为绝干物质的5%，搅拌均匀，将所得浆液在100℃的条件下蒸煮130min，物料压滤，收集压滤黑液，所得固体物质按质量比1：5的比例加入水洗涤过滤，所得固体即为饲料添加剂，收集过滤黑液；  
(5) 腐殖酸盐和原液分离：将步骤(4)中所得黑液浓缩，加入稀酸至溶液pH为5，过滤，所得固体即为腐殖酸盐；  
(6) 黑液收集利用：收集步骤(2)和(5)中的废液，浓缩干燥作为有机肥的生产原料。
所得半纤维发酵液中半纤维含量达到40%，腐殖酸盐的纯度为85%，黑液经浓缩干燥后有机质含量可达45%以上。
实施例3
    一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法，以玉米秸秆为原料，包括以下步骤：
    (1) 原料预处理：农作物秸秆经揉丝机处理至长度为5cm，按0.9：10的比例添加水润湿秸秆细丝；
    (2) 生物发酵：秸秆湿度保持95%，添加5%的黑曲霉、青霉、白腐真菌或酵母菌，堆沤发酵2天，秸秆压滤，收集发酵黑液；
(3) 半纤维提取：向步骤(2)中所得固体物中添加KOH溶液或NaOH溶液，使碱浓度为绝干物质的5%，80℃条件下搅拌7h，静置至固液分离后，收集含有半纤维素的上清液，将其pH调至7，并浓缩至原体积的1/10； 
(4) 饲料添加剂提取：向步骤(3)中所得固体物中添加KOH溶液或NaOH溶液，使碱浓度为绝干物质的30%，搅拌均匀，将所得浆液在110℃的条件下蒸煮100min，物料压滤，收集压滤黑液，所得固体物质按质量比1~1.5的比例加入水洗涤过滤，所得固体即为饲料添加剂，收集过滤黑液；  
(5) 腐殖酸盐和原液分离：将步骤(4)中所得黑液浓缩，加入稀酸至溶液pH为4，过滤，所得固体即为腐殖酸盐；  
(6) 黑液收集利用：收集步骤(2)和(5)中的废液，浓缩干燥作为有机肥的生产原料。
此外，本发明并不局限于上述实施方式，基于相同手段所达到的技术效果，都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
    (1) 原料预处理：农作物秸秆经揉丝机处理至长度为3~5cm，按1：5~1：10的比例添加水润湿秸秆细丝；
    (2) 生物发酵：秸秆湿度保持70%~95%，添加0.1%~5%的发酵剂，堆沤发酵0.5~10天，秸秆压滤，收集发酵黑液；
(3) 半纤维提取：向步骤(2)中所得固体物中添加KOH溶液或NaOH溶液，使最终碱含量达到压滤所得固体物质干重的4%~10%，50℃~80℃条件下搅拌1h~8h，静置至固液分离后，收集含有半纤维素的上清液，浓缩至原体积的1/10； 
(4) 饲料添加剂提取：向步骤(3)中所得固体物中添加KOH溶液或NaOH溶液，使碱含量达到压滤所得固体物质干重的5%~30%，搅拌均匀，将所得浆液在100℃~120℃的条件下蒸煮60~130min，物料压滤，收集压滤黑液，所得固体物质按质量比1：3~1：5的比例加入水洗涤过滤，所得固体即为饲料添加剂，收集过滤黑液；  
(5) 腐殖酸盐和原液分离：将步骤(4)中所得黑液浓缩，加入稀酸至溶液pH为3~5，过滤，所得固体即为腐殖酸盐；  
(6) 黑液收集利用：收集步骤(2)和(5)中的废液，浓缩干燥作为有机肥的生产原料。
2.根据权利要求1所述的一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的发酵剂为黑曲霉、青霉、白腐真菌和酵母菌的一种或多种混合。
CN201410444781.3A 2014-09-03 2014-09-03 一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法 Active CN104231116B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410444781.3A CN104231116B (zh) 2014-09-03 2014-09-03 一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410444781.3A CN104231116B (zh) 2014-09-03 2014-09-03 一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104231116A true CN104231116A (zh) 2014-12-24
CN104231116B CN104231116B (zh) 2016-07-06

Family

ID=52220096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410444781.3A Active CN104231116B (zh) 2014-09-03 2014-09-03 一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104231116B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107201241A (zh) * 2017-05-27 2017-09-26 大连理工大学 一种有机废物水热碳化制取腐殖酸联产能源气和生物炭的工艺
CN108975962A (zh) * 2018-09-13 2018-12-11 滁州职业技术学院 一种液体肥料的制备方法
CN114635307A (zh) * 2022-02-28 2022-06-17 齐鲁工业大学 一种以复合秸秆为原料的可生物降解吸管及其制备方法
CN115231958A (zh) * 2022-08-17 2022-10-25 中国科学院成都生物研究所 一种秸秆联产腐殖酸型水溶肥与粗纤维素的方法
CN115434175A (zh) * 2022-10-10 2022-12-06 中国环境科学研究院 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

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1129206B1 (de) * 1998-10-02 2004-07-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Gärungsreststoffaufschluss
CN101451315A (zh) * 2007-12-05 2009-06-10 山东泉林纸业有限责任公司 一种禾草类秸秆综合利用方法
CN102134616A (zh) * 2011-01-28 2011-07-27 中国科学院过程工程研究所 一种秸秆半纤维素制备生物基产品及其组分全利用的方法
CN102746056A (zh) * 2011-10-18 2012-10-24 山东大自然农业科技开发有限公司 利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺
CN103275333A (zh) * 2013-05-31 2013-09-04 苏州农业职业技术学院 一种作物秸秆提取类腐植酸及其复合肥制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1129206B1 (de) * 1998-10-02 2004-07-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Gärungsreststoffaufschluss
CN101451315A (zh) * 2007-12-05 2009-06-10 山东泉林纸业有限责任公司 一种禾草类秸秆综合利用方法
CN102134616A (zh) * 2011-01-28 2011-07-27 中国科学院过程工程研究所 一种秸秆半纤维素制备生物基产品及其组分全利用的方法
CN102746056A (zh) * 2011-10-18 2012-10-24 山东大自然农业科技开发有限公司 利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺
CN103275333A (zh) * 2013-05-31 2013-09-04 苏州农业职业技术学院 一种作物秸秆提取类腐植酸及其复合肥制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107201241A (zh) * 2017-05-27 2017-09-26 大连理工大学 一种有机废物水热碳化制取腐殖酸联产能源气和生物炭的工艺
CN108975962A (zh) * 2018-09-13 2018-12-11 滁州职业技术学院 一种液体肥料的制备方法
CN114635307A (zh) * 2022-02-28 2022-06-17 齐鲁工业大学 一种以复合秸秆为原料的可生物降解吸管及其制备方法
CN114635307B (zh) * 2022-02-28 2023-03-14 齐鲁工业大学 一种以复合秸秆为原料的可生物降解吸管及其制备方法
CN115231958A (zh) * 2022-08-17 2022-10-25 中国科学院成都生物研究所 一种秸秆联产腐殖酸型水溶肥与粗纤维素的方法
CN115434175A (zh) * 2022-10-10 2022-12-06 中国环境科学研究院 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

Also Published As

Publication number Publication date
CN104231116B (zh) 2016-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104231116B (zh) 一种利用秸秆制备半纤维素、腐殖酸盐和饲料添加剂的方法
CN103320548A (zh) 一种利用农作物秸秆制备低聚木糖和纤维素的方法
CN106011199A (zh) 一种农作物秸秆的预处理方法
CN103397554B (zh) 一种制备木质纤维素类生物质微晶纤维素的新工艺
CN102585247A (zh) 一种利用木质纤维素酶水解残渣制备木质素磺酸盐的方法
CN102154876A (zh) 一种桑枝皮中各组分的提取和分离方法
CN106192514A (zh) 木质素、半纤维素和纤维素的高效分离提纯工艺
CN101564680B (zh) 中药渣固态发酵制备复合型生物吸附剂的方法
CN109516850A (zh) 一种农作物秸秆制备有机肥的方法
CN101591688A (zh) 一种由菌糠获取可转化底物的方法
CN104232494A (zh) 一种利用造纸黑液生产酵母菌和有机肥母液的方法
CN104694587A (zh) 一种由甘蔗渣生产乳酸的方法
CN101696428A (zh) 以农作物秸秆为原料联产乙醇、纤维素、复合肥的方法
CN104357428A (zh) 一种木聚糖酶的液态深层发酵方法
CN103467751A (zh) 酒精糟液发酵污泥中腐植酸的提取方法
CN108179650B (zh) 一种利用制浆黑液生产黄腐酸肥料的非木纤维生物化机浆生产工艺
CN104109694A (zh) 一种甜高粱秸秆综合利用的方法
CN101258922A (zh) 综合利用芦荟皮的加工方法
CN103571888A (zh) 一种玉米秸秆综合利用的方法
CN103789356A (zh) 一种制备乙醇及低聚木糖饲料添加剂的方法
CN103806318A (zh) 一种从糠醛渣中提取纤维素的方法
CN105601381A (zh) 一种以黑液为原料的缓释营养肥料及其制备方法
CN103102334B (zh) 一种由生物质原料生产糠醛的工艺
CN105039486A (zh) 一种生物法提取小麦秸秆中阿魏酸的方法
CN109736118A (zh) 一种农作物秸秆微生物制浆方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant