[發(fā)明專利]一種強化纖維素類廢棄生物質(zhì)水熱腐殖化的方法

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• 申請日: 2022-07-19
• 公開（公告）號: CN115196998A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳紅;于鑫;于露瀅;王秀蘭;王凱;葉沁輝;曾可佳;鄭凱遠(yuǎn);薛罡;錢雅潔;李響
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: C05F11/02
• 分類號: C05F11/02;C05G5/10;C05G5/20;C08H7/00
• 代理公司: 北京力量專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 劉一霖

1.一種強化纖維素類廢棄生物質(zhì)水熱腐殖化的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1）：將纖維素類廢棄生物質(zhì)進行破碎，采用酸預(yù)處理后，經(jīng)過濾洗滌，回收濾液及洗滌液再利用；

步驟2）：將預(yù)處理后的纖維素類廢棄生物質(zhì)轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中，加入催化劑進行密閉水熱反應(yīng)；

步驟3）：將水熱反應(yīng)后的產(chǎn)物進行固液分離，分別對固體產(chǎn)物及液體產(chǎn)物進行腐殖質(zhì)回收。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化纖維素類廢棄生物質(zhì)水熱腐殖化的方法，其特征在于，上述步驟1）中纖維素類廢棄生物質(zhì)包括農(nóng)業(yè)固體廢棄生物質(zhì)，為小麥、水稻、玉米秸稈、廢棄木材制成的木屑中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化纖維素類廢棄生物質(zhì)水熱腐殖化的方法，其特征在于，上述步驟1）中的破碎處理，采用破碎機打碎的方法將生物質(zhì)破碎為直徑0.1-5cm的細(xì)碎物；預(yù)處理所用的酸為硫酸或硝酸，對生物質(zhì)進行浸泡預(yù)處理，生物質(zhì)含水率為60-80%，經(jīng)酸調(diào)節(jié)浸泡液的pH為2-5，浸泡時間為4-15 h，浸泡后，將廢棄生物質(zhì)過濾，并將生物質(zhì)經(jīng)自來水洗滌至洗滌液為中性，將濾液及洗滌液回收，用于下一批生物質(zhì)酸化預(yù)處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化纖維素類廢棄生物質(zhì)水熱腐殖化的方法，其特征在于，所述步驟2）的纖維素類廢棄生物質(zhì)加入適量自來水后的含水率為60-80%，物料體積占反應(yīng)釜體積的50-65%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化纖維素類廢棄生物質(zhì)水熱腐殖化的方法，其特征在于，所述步驟2）的催化劑為FeCl₃，MnCl₂的一種或者混合使用，當(dāng)選用其中一種投加時，F(xiàn)eCl₃投量為10-250 mg Fe/g，MnCl₂投量為10-150 mg Mn/g，當(dāng)選用二者混合使用時，F(xiàn)eCl₃及MnCl₂的摩爾比為 1:0.1-0.1:10。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化纖維素類廢棄生物質(zhì)水熱腐殖化的方法，其特征在于，所述步驟2）水熱反應(yīng)釜為耐溫、耐壓及耐腐蝕的密閉反應(yīng)器，內(nèi)部設(shè)有防腐襯層，水熱反應(yīng)溫度為 160-260℃，水熱反應(yīng)時間為 2-12 h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化纖維素類廢棄生物質(zhì)水熱腐殖化的方法，其特征在于，所述步驟3）水熱固液產(chǎn)物采用離心或過濾的方式分離，液體用于腐殖酸提取，固相產(chǎn)物用自來水洗滌至洗滌液至中性，干燥后作為腐殖質(zhì)產(chǎn)品，用于土壤改良應(yīng)用。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化纖維素類廢棄生物質(zhì)水熱腐殖化的方法，其特征在于，所述步驟3）的水熱液可直接作為液體肥使用，也可通過酸析進行腐殖質(zhì)回收。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化纖維素類廢棄生物質(zhì)水熱腐殖化的方法，腐殖質(zhì)回收過程包括：將液相產(chǎn)物采用無機酸調(diào)節(jié)至pH為1-2，使得腐殖酸沉淀，通過固液分離，得到腐殖酸和廢液，廢液作為廢水處理。