[发明专利]一种提高生物质腐殖化合成人工腐殖酸产率的方法

说明书

一种提高生物质腐殖化合成人工腐殖酸产率的方法，它涉及一种提高合成人工腐殖酸产率的方法。本发明的目的是要解决现有水热腐殖化的方法制备的腐殖酸产量不高的问题。方法：一、对生物质进行破碎，将粉碎的生物质与水混合后转移至反应釜中，进行水热预处理反应；二、将水热预处理反应后的体系调节为碱性环境，并进行水热腐殖化反应。本发明在生物质水热过程前，在中性条件下对生物质进行水热预处理，将极大地促进生物质的溶解和腐殖酸前体糖、呋喃、有机酸和酚的形成，促进腐殖质的转化，极大地缩短反应时间，人工腐殖酸的产率超过20％。本发明具有操作简单，具有耗时短、腐殖化率高、生产过程清洁环保等优势。

技术领域

本发明涉及一种提高合成人工腐殖酸产率的方法。

背景技术

开发可再生的生物质资源对解决固体废物的污染问题和实现可持续发展具有重要意义。然而，现有的生物质利用方式面临产品价值较低、应用范围有限和易造成二次污染的问题，极大地制约了生物质资源的充分利用。其中，秸秆作为废弃生物质的一种典型代表，秸秆是农作物的副产物，也是重要的农业生物质资源。我国农作物秸秆资源丰富，产生量大，种类多，分布广。与此同时，农作物秸秆产生量也在逐年递增，秸秆产量出现区域性、季节性和结构性过剩问题，致使目前仍有大量秸秆田间堆砌或集中焚烧现象发生。这不仅严重污染环境，而且造成大量的资源浪费。因此，科学合理地利用秸秆还田对资源高效利用及农业可持续发展具有重要的意义。

腐殖质是土壤有机质的重要组成部分，也是土壤肥沃的关键所在，然而，自然条件下，腐殖质的形成缓慢复杂。通过水热反应模拟并强化腐殖质自然形成条件及过程用于人工合成腐殖质，近年来受到研究者的关注。水热腐殖化被认为是模拟自然腐殖化的较为温和的化学反应过程。利用水热腐殖化技术将有机废弃生物质资源化制备高附加值的腐殖质已成为一种新的资源化方式。然而水热腐殖化的方法，腐殖质产量不高，为此，需强化水热过程秸秆类生物质的腐殖化转化。

发明内容

本发明的目的是要解决现有水热腐殖化的方法制备的腐殖酸产量不高的问题，而提供一种提高生物质腐殖化合成人工腐殖酸产率的方法。

本发明的目的在于强化生物质水热腐殖化，根据以往的研究发现生物质水热预处理会产生大量的有机酸，使得整个反应体系呈现出强酸性，酸性水热条件有利于生物质的溶解和腐殖酸前体糖、呋喃、有机酸和酚的形成，而碱性水热条件则适合于这些前驱体生成人工腐殖酸。因此提出在生物质水热预处理后，反应体系加入碱后进行水热腐殖化反应，从而极大地提升人工腐殖酸的产率。

本发明在生物质水热腐殖化前，对其进行水热反应预处理，在相对较低的成本下，提高人工腐殖酸的生产效率，使秸秆类废弃生物质得到有效的资源化利用。

一种提高生物质腐殖化合成人工腐殖酸产率的方法，包括如下步骤：

一、对生物质进行破碎，将粉碎的生物质与水混合后转移至反应釜中，进行水热预处理反应；

二、将水热预处理反应后的体系调节为碱性环境，并进行水热腐殖化反应，再对水热反应后的产物进行固液分离，最后将固体产物及液体产物进行人工腐殖质回收。

本发明的有益效果：

一、本发明中所用的生物质来源广泛，廉价易得，操作成本低，易于推广应用；

二、本发明在生物质水热过程前，在中性条件下对生物质进行水热预处理，将极大地促进生物质的溶解和腐殖酸前体糖、呋喃、有机酸和酚的形成，促进腐殖质的转化，极大地缩短反应时间，人工腐殖酸的产率高，超过20％；

三、本发明具有操作简单，具有耗时短、腐殖化率高、生产过程清洁环保等优势。

附图说明

图1为是人工腐殖酸表面官能团的图片；

图2为实施例1制备的液体人工腐殖酸的三维荧光光谱图；