发酵糠醛渣中生化腐植酸的提取工艺
腐殖酸生产工艺
腐殖酸生产工艺
腐殖酸是一种具有广泛应用价值的有机酸,广泛应用于农业、园林、水产养殖、环保、医药等领域。
下面介绍一种腐殖酸生产工艺。
该工艺主要分为原料处理、发酵和提取三个步骤。
原料处理:选择新鲜的腐植质原料,如腐叶、腐木、腐笋等,将其进行清洗、碎剁和粗磨。
清洗可以除去原料中的杂质,碎剁和粗磨可以增加原料的表面积,有利于后续的发酵过程。
发酵:将经过原料处理的腐植质原料放入发酵罐中,加入适量的水,调节发酵罐内的温度和pH值。
温度通常控制在40-60
摄氏度之间,pH值控制在6-8之间。
接下来加入适量的细菌
菌种,如无芽孢芽胞杆菌、发酵酵母等,进行发酵。
发酵过程中细菌菌种作用于原料中的有机物,产生腐殖酸。
发酵时间一般为7-10天,可以根据实际情况进行调整。
发酵
过程中要注意控制发酵罐内气体的通气和溶氧,避免过氧化氢的产生,对发酵产物的质量有影响。
提取:发酵结束后,将发酵产物进行固液分离。
常用的方法是采用压滤或离心机进行固液分离。
固液分离后的液相中含有腐殖酸。
对液相进行浓缩和纯化,可以采用多种手段,如膜分离、离子交换和萃取等。
浓缩过程可以利用低温浓缩和真空浓缩等方法。
纯化过程可以利用离子交换树脂进行脱盐和分离。
最终得到的产品即为腐殖酸。
以上是一种常见的腐殖酸生产工艺。
当然,不同厂家或实际生产中可能会有一些特殊的调整和改进。
总的来说,科学合理的原料处理、严格控制发酵条件和高效的提取纯化工艺,可以提高腐殖酸的产量和质量,降低生产成本。
腐植酸的生产工艺
腐植酸的生产工艺腐植酸是一种天然有机酸,广泛应用于农业、养殖、环保等领域。
其生产工艺主要包括原料采集、预处理、提取、分离、浓缩以及后处理等几个步骤。
以下为腐植酸的生产工艺介绍:1. 原料采集:腐植酸的主要原料是含有高浓度有机质的植物和动物残体,如藓类、苔藓、木质植物、腐木等,可以采集自森林、湿地、沼泽等地。
采集到的原料需要进行初步处理,如清洗、去除杂质等。
2. 预处理:将采集到的原料进行进一步处理,主要是将毛细孔堵塞的杂质清除,以提高后续的提取效率。
预处理方法可以包括水浸泡、酸碱处理、高温煮沸等。
3. 提取:将经过预处理的原料进行提取,常用的提取方法有水提法、溶剂提法和微生物发酵提法。
水提法是将原料与水进行浸提,腐植酸在水中溶解并与其他杂质分离;溶剂提法则是使用有机溶剂来提取腐植酸,在溶液中的腐植酸可以通过萃取剂进行分离。
4. 分离:通过对提取液进行分离,将腐植酸与其他组分进行分离。
常用的分离方法有沉淀法、过滤法和蒸馏法等。
其中沉淀法是将提取液进行酸碱调整,使腐植酸以沉淀的形式分离出来,然后通过离心或过滤分离得到腐植酸。
蒸馏法则是将提取液进行蒸馏,利用腐植酸与其他组分的不同挥发性进行分离。
5. 浓缩:将分离得到的腐植酸溶液进行浓缩,主要是通过蒸发或膜分离方法进行。
蒸发法是将腐植酸溶液加热蒸发,使溶液中的水分逐渐蒸发,从而获得浓缩腐植酸液;膜分离法则是利用特殊的膜过滤器,通过渗透和分离效应将腐植酸浓缩。
6. 后处理:对浓缩腐植酸液进行进一步处理,以提高其纯度和稳定性。
后处理方法可以包括净化、干燥和粉碎等。
净化可以通过活性炭吸附、离子交换和高温蒸馏等方法进行;干燥则是将腐植酸液转化为固态产品,可通过喷雾干燥或真空干燥等方式;粉碎是将干燥好的腐植酸进行粉碎,得到细粉末产品。
以上是腐植酸的生产工艺介绍,不同厂家和生产规模可能会有差异,但总体上包括原料采集、预处理、提取、分离、浓缩和后处理几个关键步骤。
通过合理的工艺流程和技术手段,可以高效地生产出优质的腐植酸产品。
腐植酸生产工艺流程
腐植酸生产工艺流程
《腐植酸生产工艺流程》
腐植酸是一种重要的有机物质,广泛用于土壤改良、农业生产、水处理和医药等领域。
其生产工艺流程主要包括原料处理、提取和精制三个步骤。
首先是原料处理。
腐植酸的原料主要是含有丰富有机物的植物残体,如泥炭、腐殖质土壤和木质植物。
这些原料需进行初步处理,如粉碎、分离和预处理,以提高后续提取的效率。
接下来是提取。
提取是最关键的步骤,通常采用化学提取和物理提取相结合的方法。
化学提取是利用酸碱处理、水热处理或溶剂萃取等方法,将原料中的腐植酸提取出来。
物理提取则是利用过滤、离心和膜分离等技术,将提取液中的腐植酸和其他杂质分离。
最后是精制。
精制是将提取得到的腐植酸进行进一步处理,去除杂质和提高纯度。
常用的精制方法包括离子交换、薄层层析和结晶等技术。
通过这些方法,可以得到高纯度的腐植酸制品。
总的来说,腐植酸的生产工艺流程在不断改进和优化,以提高产量和质量,并满足市场需求。
随着科学技术的发展,相信腐植酸生产工艺将会越来越完善,为人们的生活和生产带来更多的便利和效益。
生物腐植酸生产工艺流程
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利用糠醛渣制备含生化腐植酸水溶肥的技术研究
制成含腐植酸液体肥料 。 关键调 : 糠 醛渣; 腐植酸 ; 微 生 物 发 酵技 术 ; 液 体 肥 料 糠 醛 渣 是 以玉 米 芯 、 玉 米秆 、 稻 草 和 麦 秸 秆 等 农 副 产 品 的 下
可 见 分光 光 度 计
控温 式 远 红外 消 煮 炉
7 2 2 型
L W Y MB 型
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电 l 子 调 速电 动 搅 拌 机
电 子 天 平
甩. S 0
B 1 4 3
天 津 汇 科 仪 器有 限 公 司
上 海 权 衡工 贸 有 限 公司
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便 携 式 酸 度 计
P l m - i
D F . 1 0 I S
杭 州 齐 成 仪 器有 限 公 司
利用糠醛渣制 备 含生化腐植 酸 水溶肥 的技术研 究
豆 亚 妮 张 晓 忠 张 院 萍 赵 永 斌 ( 宁夏 共 享 生物 化 工有 限公 司 , 宁夏银J I I 7 5 0 2 0 0 )
擒要 : 糠醛 渣是 以玉米芯、 稻 草 和 麦秸 秆 等 农 副 产 品 的 下 脚 酸 铜 , 硼 酸 和钼 酸铵 等 均 为 工 业 级 。 料 为 原 料 制 取 化 工产 品 糠 醛 后 所 残 留 的 固体 废 物 , 我 国每年排 出 1 . 1 . 2试 验 设 备 的 糠 醛 渣 有 数 百 万吨 。糠 醛 渣 经微 生物 发 酵技 术 腐 熟 , 原 料 中所 合 纤 维 素 等 大分 子 降解 成 为 小 分子 , 其主要含有腐植 酸、 有机 质 ,
自 动型 凯 式Biblioteka 定 氮 仪 水 浴 恒 温振 荡 器 真 空 干 燥箱
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腐植酸生产工艺流程
腐植酸生产工艺流程
腐植酸是一种广泛应用于农业、环保和医药等领域的有机化合物。
其生产工艺流程一般包括原料处理、溶液提取和分离纯化三个主要步骤。
首先,在腐植酸的生产过程中,需要选择适当的原料。
常见的原料包括植物残渣、动物粪便和有机废物等。
这些原料经过露天堆肥或者发酵处理后,可以得到富含腐植酸的有机物。
接下来,原料处理是生产腐植酸的关键步骤之一。
首先,将原料粉碎成细粉,以方便后续的提取过程。
然后,将细粉进行浸提处理,即将细粉与溶剂(如水)混合,并进行搅拌和反应,使腐植酸从原料中溶解出来。
浸提的条件包括浸提时间、温度和pH值等,需要根据不同原料的特性进行调整。
溶液提取是生产腐植酸的关键步骤之二。
在这个步骤中,将经过浸提处理的混合溶液通过离心、过滤等操作,将浸提液中的腐植酸分离出来。
这些分离的操作可以根据腐植酸的溶解度、密度和分子量等特性进行选择。
提取后得到的腐植酸溶液需要进一步进行纯化处理。
分离纯化是腐植酸生产工艺流程的最后一个步骤。
分离纯化的目的是去除溶液中的杂质,提高腐植酸的纯度。
常见的纯化方法包括浓缩、沉淀、析出和过滤等。
通过这些方法,可以将腐植酸从溶液中提取出来,并得到纯度较高的腐植酸产品。
总结起来,腐植酸的生产工艺流程包括原料处理、溶液提取和
分离纯化三个主要步骤。
合理选择原料,并通过浸提、提取和分离纯化等操作,可以获得纯度较高的腐植酸产品。
这一工艺流程不仅能够满足市场需求,还能提高资源利用效率,促进可持续发展。
腐植酸肥料生产工艺
腐植酸肥料生产工艺腐植酸肥料生产工艺是指将天然腐植酸或根据高聚合度有机物转化得到的腐植酸作为原料,经过一系列的化学反应和物理处理,制成符合农作物需求的肥料。
以下是腐植酸肥料生产工艺的主要步骤。
1. 原料处理:将采集到的天然腐植酸或根据高聚合度有机物转化得到的腐植酸进行初步处理。
包括除杂、破碎、干燥等工序,以提高原料的纯度和可用性。
2. 酸碱处理:将处理后的原料加入酸碱介质中进行处理。
常用的处理方法有酸宝法和浸泡法。
酸宝法是将原料与稀硫酸进行反应,使其水解得到腐植酸。
浸泡法是将原料与碱性溶液进行浸泡,溶解腐植酸并提取。
3. 混合反应:将经过酸碱处理的腐植酸与其他肥料原料进行混合,进行反应。
这一步骤通常是将腐植酸与氮、磷、钾等肥料原料进行混合反应,形成复合肥。
4. 干燥加工:经过混合反应后的腐植酸肥料需要进行干燥处理以降低水分含量。
常用的干燥方法有自然风干、气流干燥等。
干燥后的肥料可以提高贮藏和运输的方便性。
5. 粉碎和筛分:干燥后的肥料需要进行粉碎和筛分,以达到特定的粒径要求。
常用的粉碎设备有破碎机、粉碎机等,筛分设备有筛分机、振动筛等。
6. 包装和贮存:将经过粉碎和筛分后的腐植酸肥料进行包装,并进行贮存。
包装常用的方式有袋装、散装、桶装等。
贮存要求通常是避光、防潮、防虫等。
7. 质检和销售:对生产的腐植酸肥料进行质量检验,确保符合农作物的需求和国家标准。
合格后,进行销售或出口。
腐植酸肥料生产工艺需注重原料的处理和合理的反应条件控制,以保障肥料的质量和有效性。
还需要注意环境保护,充分利用废弃物和减少对环境的污染。
腐植酸生产工艺流程
腐植酸生产工艺流程腐植酸是一种天然有机化合物,广泛应用于农业、医药、化妆品等领域。
腐植酸的生产工艺流程包括原料处理、发酵、提取、纯化和干燥等步骤。
首先,原料处理是整个生产工艺的第一步。
一般选择含有高腐植物质的天然材料,如泥炭、藓类植物等。
原料经过清洗、破碎和筛分等处理,去除杂质和颗粒,以保证后续工艺的顺利进行。
接下来是发酵步骤。
将经过处理的原料与发酵菌种混合,通过控制发酵条件,如温度、湿度和通气量等,促使发酵菌种分解原料中的有机物质。
发酵过程中,发酵菌种会分解形成一系列有机物质,其中包括腐植酸。
然后进行提取步骤。
发酵液经过离心或过滤等方法,将菌体和固体残渣分离出来。
菌体可以用于下一批次的发酵过程,固体残渣则可作为有机肥料。
提取得到的液体则进行浓缩和过滤等处理,将其中的腐植酸分离出来。
提取得到的腐植酸还需要进行纯化步骤。
常用的纯化方法有酸沉淀、溶剂萃取和吸附剂处理等。
酸沉淀是将提取液通过酸处理,使腐植酸与其他杂质发生反应沉淀下来。
溶剂萃取则是利用有机溶剂与提取液中的腐植酸产生亲和作用,将腐植酸从溶液中分离出来。
吸附剂处理是利用特定的吸附剂对腐植酸进行吸附分离。
通过这些方法,可以有效地提高腐植酸的纯度。
最后是干燥步骤。
经过纯化的腐植酸溶液需要进行干燥处理,去除水分。
常用的干燥方法有喷雾干燥、真空干燥和冷冻干燥等。
干燥后的腐植酸成为粉末状,可以进一步用于包装和储存。
总的来说,腐植酸的生产工艺流程包括原料处理、发酵、提取、纯化和干燥等步骤。
通过这些步骤的操作,可以生产出高纯度的腐植酸产品,满足不同领域的需求。
腐殖酸工艺流程
腐殖酸工艺流程
腐殖酸是一种重要的有机物质,具有很高的商业价值和广泛的应用领域。
下面我们来介绍一下腐殖酸的工艺流程。
腐殖酸的工艺流程包括原料准备、水浸提取、浓缩、沉淀、过滤、干燥等过程。
首先是原料准备,腐殖酸的原料主要来自于腐殖质丰富的植物和有机废弃物。
这些原料经过处理,去除杂质,保持其纯度和营养成分。
接下来是水浸提取过程,将经过处理的原料加入适量的水中,经过高温、高压的条件下进行浸提。
水中的高温和压力可以促使原料中的腐殖质溶解到水中,形成浸取液。
浸取液经过一段时间的浸提后,可进行浓缩过程。
通过加热和蒸发的方式,将浸取液中的水分蒸发掉,得到高浓度的腐殖酸液体。
腐殖酸液体在浓缩后,需要进行沉淀步骤。
通常会加入一定的酸或盐类物质,使腐殖酸分子凝聚成群,形成一些悬浮颗粒。
沉淀后的腐殖酸颗粒可通过离心或沉降的方式分离出来。
分离后的腐殖酸颗粒需要进行过滤步骤,去除其中的杂质和悬浮物。
常用的过滤方式有压力过滤和真空过滤。
过滤后得到的腐殖酸颗粒更纯净,质量更好。
最后是干燥过程,将过滤后的腐殖酸颗粒进行干燥,去除其中的水分,使其具有一定的含水量。
干燥后的腐殖酸颗粒就是我们常见的腐殖酸产品了。
以上就是腐殖酸的基本工艺流程。
当然,根据不同的生产技术和要求,工艺流程可能会有所差异。
随着科技的发展,新的工艺和设备也不断涌现,使腐殖酸的生产过程更加高效和环保。
利用糠醛渣制备含腐殖酸有机肥生产工艺的研究
利用糠醛渣制备含腐殖酸有机肥生产工艺的研究糠醛渣是制米过程中的废弃物,它是米糠经过高温处理后得到的。
糠醛渣富含有机质和微量元素,具有良好的肥料效果。
利用糠醛渣制备含腐殖酸有机肥是一种有效的方式,可以减少废弃物的产生,提高土壤肥力,并且对环境友好。
本文将对利用糠醛渣制备含腐殖酸有机肥的生产工艺进行研究。
首先,需要对糠醛渣进行预处理。
糠醛渣中含有较高的纤维素和木质素等难降解物质,这些物质会影响有机肥的品质。
为了提高有机肥的腐殖化程度,可以采用酸碱法进行预处理。
先将糠醛渣浸泡在酸性溶液中,使其PH值降低,促进纤维素的分解;接着将糠醛渣浸泡在碱性溶液中,使PH值升高,进一步分解木质素。
这样能够有效提高糠醛渣的水解效果,增加其腐殖酸的含量。
经过预处理后,糠醛渣需要进一步进行发酵处理。
发酵是将有机物质转化为稳定的有机肥的过程,发酵过程中产生的热量有助于杀死病菌和杂草种子。
可以利用堆沤发酵的方法对糠醛渣进行处理。
首先需要将糠醛渣与一部分驱动发酵的有机物(如猪粪、牛粪等)混合均匀,形成一个发酵堆。
发酵堆需要保持适宜的温度和湿度,一般在60-70°C为佳。
可以通过不断翻堆,增加通气性和均匀性,促进发酵过程。
发酵时间一般为20-30天,待糠醛渣完全分解和稳定后,即可得到含腐殖酸有机肥。
在制备含腐殖酸有机肥的过程中,还可以添加一些辅助发酵剂。
辅助发酵剂能够促进有机质的分解和转化,提高有机肥的品质。
常见的辅助发酵剂包括EM菌、腐殖酸菌等。
这些菌类能够分解糠醛渣中的有机物质,促进腐殖酸的生成。
可以将辅助发酵剂与糠醛渣一同投入到发酵堆中,通过微生物的作用来提高发酵效果。
在生产工艺中需要注意的是,糠醛渣的含水率应保持在适宜的范围内,过低或过高的含水率都会影响发酵效果。
另外,发酵过程中需要加强通气,保持适宜的氧气供应。
如果发酵过程中出现异味或颜色变化,可能是因为堆体密度太大或温度过高,需要及时调整处理。
总之,利用糠醛渣制备含腐殖酸有机肥是一种可行的生产工艺。
腐殖酸生产工艺流程
腐殖酸生产工艺流程同学们,今天咱们来了解一下腐殖酸是怎么生产出来的,这过程可有趣啦!腐殖酸一般是从泥炭、褐煤或者风化煤这些东西里面提取出来的。
就好像我们要做蛋糕得先有面粉、鸡蛋一样。
有了原材料后,就要进行预处理啦。
比如说把这些煤啊、泥炭啊进行粉碎,让它们变成小小的颗粒,这样后面处理起来就更方便。
接下来就是关键的提取步骤啦。
这时候会用到各种化学方法或者物理方法。
比如说,用碱溶液来浸泡这些粉碎后的材料。
就好像给它们洗一个特别的“澡”,让里面的腐殖酸能溶解到溶液里。
然后呢,会对这个溶液进行过滤,把里面的杂质去掉,只留下含有腐殖酸的溶液。
这就像是把果汁里的果渣过滤掉,留下纯纯的果汁。
过滤完之后,还要对溶液进行酸化处理。
往里面加一些酸,让腐殖酸沉淀出来。
沉淀出来的腐殖酸就像是从溶液里“变”出来的宝贝。
得到沉淀后,还需要进行洗涤和干燥。
把沉淀出来的腐殖酸洗干净,去掉上面残留的杂质和化学试剂,然后再通过干燥,把水分去掉,让腐殖酸变成干燥的固体。
比如说,如果把这个过程想象成一个探险之旅。
原材料就是我们出发的起点,预处理是做好准备,提取是踏上冒险的路程,过滤和酸化是克服困难找到宝藏,洗涤和干燥就是把宝藏收拾得漂漂亮亮的。
在实际的生产中,为了得到更高质量的腐殖酸,还会有很多精细的操作和控制。
比如控制温度、酸碱度、反应时间等等。
而且,腐殖酸的用途可多啦!可以用在农业上,让土壤更肥沃;也能在工业上发挥作用,比如做一些特殊的材料。
同学们,现在是不是对腐殖酸的生产工艺流程有了更清楚的认识呀?是不是觉得化学的世界特别神奇,能把一些普通的东西变成有用的宝贝!。
腐植酸提取方法
腐植酸提取方法嘿,咱今儿个就来讲讲腐植酸提取方法这档子事儿。
腐植酸啊,就像是大自然隐藏的小宝贝,要想把它找出来可得有点窍门呢!咱先来说说从煤炭里提取腐植酸的办法。
就好比从一个大宝藏里挖宝贝,你得找到合适的工具和方法。
煤炭就像是那个大宝藏,咱得用一些特别的手段才能把腐植酸给弄出来。
可以用碱提取法呀,就像给煤炭洗个特别的澡,把腐植酸从里面给“洗”出来。
把煤炭和碱液放在一块儿,让它们好好“相处”一阵子,然后你就会发现,嘿,腐植酸就乖乖地出来啦!这是不是挺神奇的?还有酸提取法呢,就好像用一把小锤子,轻轻敲开煤炭这个“硬壳”,把腐植酸给释放出来。
把煤炭泡在酸液里,让酸液发挥它的魔力,把腐植酸给“拽”出来。
那从土壤里提取腐植酸又该咋整呢?这就像是从一片广阔的田野里寻找那一点点珍贵的东西。
可以用沉淀法呀,让土壤里的其他杂质都沉淀下去,把腐植酸留在上面,就像把金子从沙子里筛出来一样。
或者用离子交换法,就像让腐植酸和其他物质来一场“交换游戏”,把腐植酸给换出来。
这是不是很有意思?你想想看,要把这些小小的腐植酸从那么多复杂的东西里弄出来,可不是一件容易的事儿呀!但咱人类就是聪明,总能找到办法。
提取腐植酸的过程就像是一场小小的冒险,每一步都充满了挑战和惊喜。
有时候可能会遇到一些小麻烦,比如提取的效率不高啦,或者纯度不够啦,但这正是探索的乐趣所在呀!咱不能因为一点小困难就退缩,对吧?腐植酸的用途可广啦!它可以用来改良土壤,让土地变得更肥沃,就像给土地吃了一顿营养大餐。
它还能在农业、工业等好多领域发挥重要作用呢,这可都是咱们提取腐植酸的意义所在呀!所以说呀,掌握好腐植酸提取方法,那可真是太重要啦!这不仅能让我们更好地利用自然资源,还能为我们的生活带来好多好处呢!咱可得好好研究研究,把这个小宝贝给充分利用起来,让它为我们的生活增添更多的精彩!。
腐植酸的提取
所谓腐植酸的提取(萃取)、分离和分级,不是指得到纯化合物,而只是企图把它们从原料中和无机矿物质及非腐植酸的有机成分分离开来。
但由于腐植酸是具有很强络合、吸附性能的胶体物质,要去尽其中的金属离子、硅酸盐等矿物质是不容易的。
因此,分离、分级和纯化,仍然是企图得到无机质很少、组分相对均一、分子结构相对接近的一族组分,而不是单独化合物。
本节主要从实用角度介绍这方面的处理技术。
2.1 萃取剂为有效提取出腐植酸,首要条件是充分切断腐植酸与各种金属的结合键,破坏与非腐植物质的极性、非极性吸附力、氢键缔合力等的作用,萃取剂的选择是关键因素。
选择萃取剂的原则包括:1)应具有高极性和高介电常数,以利于荷电分子的分散;2)分子尺寸小,以利于渗入腐植酸结构中;3)能破坏已存在的氢键而代之以HA-溶剂间的氢键;4)能固定金属阳离子。
符合上述条件的的萃取剂种类很多,包括强碱液、中性盐、有机酸盐、有机溶剂和有机螯合物5类。
但Stevenson特别强调,萃取过程一要完全,二要普遍适用,三要不改变腐植酸组成性质。
所以,较适用的提取剂是强碱或某些无机盐(NaOH、KOH、Na2CO3、Na4P2O7)、有机碱,包括EDTA(乙二胺四乙酸钠盐)、EDA(乙二胺)、DMF(二甲基甲酰胺)、DMSO(二甲基亚砜)等。
一般来说,NaOH和KOH的萃取率最高,其萃取过程属离子交换反应,简化反应式为:HA(COOH)n + nNaOH→HA(COONa)n + nH2O高钙镁腐植酸一般用焦磷酸钠(Na4P2O7)萃取,这是因为Na4P2O7能把与HA结合的等离子置换出来,形成可溶性的HA钠盐和不溶性的焦磷酸盐(复分解反应),反应式为:HA[COOMe(OH)2]m(COOCa1/2)n-m+[(n-m)/4]Na4P2O7→HA[COOMe( OH)2]m(COONa)n-m +[(n-m)/4]Ca2P2O7↓Na2S和Na2CO3也可萃取高钙镁腐植酸。
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× 100%
式中,ω2 为固体生化腐植酸提取率,% ; m1 为发酵糠醛渣质
量,g; n1 为发酵糠醛渣中 BHA 含量,% ; m3 为固体腐植酸成
品质量,g; n3 为固体腐植酸成品中 BHA 含量,% 。
1. 4 测定项目与方法 按照《GB / T 11957—2001 煤中腐植
酸产率测定方法》测定发酵糠醛渣及腐植酸成品中腐植酸含
544. 5
3. 25
4
80
1. 5
642. 4
2. 89
6
80
2. 5
379. 1
4. 46
6
90
2. 0
468. 4
3. 64
6
60
1. 5
543. 4
3. 36
6
70
1. 0
623. 1
3. 11
增力电动搅拌器,DT5 - 6A 低速台式离心机,恒温振荡水浴 锅,循环水式多用真空泵,布氏漏斗,电子秤( 0. 01 g) ,万分 天平,玻璃烧杯( 1 000、250 mL) ,水银温度计( 0 ~ 200 ℃ ) 等。 1. 2 试验设计 碱提试验中影响生化腐植酸提取的因素有 固液比( 发酵糠醛渣与水的质量比) 、碱液( KOH) 浓度、提取 温度、提取时间。根据影响因素设计了 4 因素 4 水平的正交 试验,研究影响糠醛渣中生化腐植酸提取的最佳条件。试验
× 100%
式中,ω1 为生化腐植酸提取率,% ; m1 为发酵糠醛渣质量,g;
n1 为发酵糠醛渣中 BHA 含量,% ; m2 为生化腐植酸提取液
质量,g; n2 为生化腐植酸提取液中 BHA 含量,% 。
1. 3. 2 酸析( 固体生化腐植酸的制备) 。将碱提制备得到的
生化腐植酸提取液用盐酸调节为酸性,混合物料分层,容器
DOI:10.13989/ki.0517-6611.2016.21.029 腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质,基本结
构是芳环和脂环,环上连有羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基等 官能团[1]。作为有机物原料,被广泛应用于农、林、牧、石油、 化工、建材、医药、卫生、环保等领域。尤其是在农业方面,与 氮、磷、钾等元素结合制成的腐植酸类肥料具有增强肥效、改 良土壤、刺激作物生长、提高作物抗病力、改善农产品质量等 功能,并且越来越受重视[2]。腐植酸按照其来源可分为天然
D
extracting solution ∥g
humic acid∥%
2
60
1. 0
354. 9
3. 89
2
70
1. 5
446. 8
3. 39
2
80
2. 0
542. 3
3. 27
2
90
2. 5
630. 4
2. 71
4
70
2. 0
362. 2
4. 08
4
60
2. 5
444. 5
4. 03
4
90
1. 0
腐植酸和人造腐植酸。天然腐植酸一般都是从泥炭、风化煤 中提取 得 到[3 -6]。生 化 腐 植 酸 ( Biotechnology Humic Acid, BHA) 是以工农业有机废物为原料,通过特殊的生化工艺生 产富含黄腐酸的产品,可利用的工农业废物主要有农作物秸 秆、禽畜粪便、食品加工废液、造纸黑液、园林废弃物等。因 此,BHA 是一种“人造腐植酸”,是腐植酸的新来源。笔者以 糠醛生产排放的废弃物糠醛渣为原料,经过微生物好氧发 酵,得到含 BHA 的发酵糠醛渣[7 -9],并研究了从发酵糠醛渣 中分离提纯 BHA 的最优工艺,旨在为废弃糠醛的合理利用 提供借鉴。
表 2 4 因素 4 水平正交设计试验结果 Table 2 Results of orthogonal test with four factors and four levels
因素 Factor
B
C
腐植酸提取液质量
生化腐植酸含量
Weight of humic acid
Content of biochemical
供试仪器为 DF - 101S 集热式恒温加热水浴锅,JJ - 1 型
酸析( 固体生化腐植酸的制备) 中影响固体腐植酸提取 率的主要因素为调酸 pH 和提取时间。试验设计 pH 为 5. 5、 4. 5、3. 5、2. 5、1. 5,研究不同 pH 对固体生化腐植酸沉淀量和 提取率的影响。 1. 3 生化腐植酸的提取方法 1. 3. 1 碱提( 生化腐植酸提取液的制备) 。将腐熟的糠醛渣 粉碎过 1 mm 筛,按一定的固液比( 发酵糠醛渣与水的质量
底部析出棕黄色沉淀,静置过夜后用布氏漏斗抽滤,收集沉
淀物,抽滤过程中用蒸馏水洗涤 3 ~ 4 次,将所得沉淀物置于
105 ℃ 烘干至恒重得到固体生化腐植酸成品,称重。检测成
品中生化 腐 植 酸 含 量,并 按 公 式 计 算 固 体 腐 植 酸 的 提 取
率( ω2 ) 。
ω2
=
m3 m1
× ×
n3 n1
提取温度 Extraction
concentration temperature
( B) ∥%
( C) ∥℃
2
60
4
70
6
80
8
90
提取时间 Extraction time ( D) ∥h
1. 0 1. 5 2. 0 2. 5
1 材料与方法 1. 1 试验材料 供试原料为发酵糠醛渣( 自产) 、氢氧化钾 ( 分析纯) 、水、盐酸( 分析纯) 。发酵糠醛渣技术指标: 外观 颜色呈浅褐色,松软无黏块,无恶臭; 腐植酸含量大于 20% , pH 5. 5 ~ 7. 0,含水率小于 35% 。试验所用发酵糠醛渣检测 指标为腐植酸含量 23. 92% ,pH 6. 81,含水率 25. 97% 。
Extraction Technology of Biological Humic Acid from Fermented Furfural Residue ZHANG Yuan-ping,CUI Gang,ZHANG Guo-lan et al ( Ningxia Kocel Biochemistry Co. ,Ltd. ,Yinchuan,Ningxia 750200) Abstract [Objective]To investigate the optimal extraction technology of biochemical humic acids ( BHAs) from fermented furfural residue. [Method]With fermented furfural residue as the raw materials,BHAs was extracted by alkali-dissolution and acidification method. Four-factor and four-level orthogonal test was used to investigate the effects of solid-liquid ratio ( mass ratio of fermented furfural residue to water) ,alkali concentration,extraction temperature and extraction time on the extraction rate of BHAs. Then,pH value of extracting solution was regulated by hydrochloric acid,in order to precipitate BHAs from its extracts. Through the solid-liquid separation and drying,solid BHAs were obtained. Results showed that the optimal extracting conditions were as follows: 1∶ 8 solid-liquid ratio,8% alkali concentration,70 ℃ extracting temperature,2. 5 h extracting time,and pH 2. 5 during alkali dissolution. Under these conditions,solid BHAs containing 76% humic acid content was obtained,and its extraction rate was 49% . [Conclusion]This research provides scientific basis for the development of fermented furfural residue. Key words Biochemical humic acid; Alkali-dissolution and acidification; Orthogonal test; Fermented fu ) ,女,宁夏银川人,工程师,从事腐植酸提取 及腐植酸系列肥料技术研发工作。
收稿日期 2016-06-06
比) 准确称量后置于 1 000 mL 烧杯中,加入一定质量的氢氧 化钾,在一定的温度条件下搅拌反应一定时间。然后静置过 夜,等反应物料分层后,用离心机对烧杯内物料进行离心分离
44 卷 21 期
张院萍等 发酵糠醛渣中生化腐植酸的提取工艺
87
( 转速 3 000 r / min,离心 10 min) 。收集含生化腐植酸的黑褐色
提取液。将生化腐植酸提取液准确称量,检测腐植酸提取液中
生化腐植酸含量,计算碱提步骤中生化腐植酸提取率( ω1) 。
ω1