即得到生物炭。
[0033](7)取一定质量的亚甲基蓝，配置成浓度为5mg/L的亚甲基蓝溶液，取50mL亚甲基蓝溶液于10mL锥形瓶中加入0.05g热解炭在30°C，145r/min的条件下振荡24h至吸附平衡，取适量的亚甲基蓝溶液过0.45微米滤膜后用紫外可见光分光光度计在波长665nm下检测其吸光度。测得吸光度为0.386，由标准曲线计算得亚甲基蓝去除率为66.7%。
[0034]实施例2
[0035]采用本发明方法利用山西某制药公司产生的苦参复方液药渣制备L-乳酸，其公司将苦参与白土苓以7:3(质量比)混合后经过煎煮、发酵、抽提后的得到的药渣废弃物。
[0036]若步骤(I)中的按每100克苦参复方液药渣(干重)添加5g的NaOH，若步骤(2)中添加的餐厨垃圾与苦参复方液药渣的质量比为0.5:1，其他实施方式同实施例1，发酵120h后得到乳酸浓度为21.82g/L。
[0037]若步骤(2)中添加的餐厨垃圾与苦参复方液药渣的质量比为0.75:1,其他实施方式同实施例1，发酵120h后得到乳酸浓度为25.78g/L。
[0038]若步骤(2)中添加的餐厨垃圾与苦参复方液药渣的质量比为1.0:1，其他实施方式同实施例1，发酵120h后得到乳酸浓度为30.85g/L0
[0039]若步骤(2)中添加的餐厨垃圾与苦参复方液药渣的质量比为1.25:1，其他实施方式同实施例1，发酵120h后得到乳酸浓度为50.55g/L。
[0040]若步骤(2)中添加的餐厨垃圾与苦参复方液药渣的质量比为1.5:1，其他实施方式同实施例1，发酵120h后得到乳酸浓度为67.35g/L。
[0041]若步骤(2)中添加的餐厨垃圾与苦参复方液药渣的质量比为1.75:1，其他实施方式同实施例1，发酵120h后得到乳酸浓度为60.33g/L。
[0042]若步骤(2)中添加的餐厨垃圾与苦参复方液药渣的质量比为2.0:1，其他实施方式同实施例1，发酵120h后得到乳酸浓度为43.8g/L。
[0043]实施例3
[0044]采用本发明方法利用山西某制药公司产生的苦参复方液药渣制备L-乳酸，若步骤(I)中按每100克苦参药渣(干重)添加8g的NaOH，步骤(2)中添加的餐厨垃圾与苦参复方液药渣的质量比为0.5:1，其他实施方式同实施例1，发酵120h后得到乳酸浓度为27.87g/L0
[0045]实施例4
[0046]采用本发明方法利用山西某制药公司产生的苦参复方液药渣制备L-乳酸，若步骤
(1)中按每100克苦参药渣(干重)添加5g的NaOH，步骤(2)中添加的餐厨垃圾与苦参复方液药渣的质量比为0.5:1，步骤(3)中干酪乳杆菌的接种量为10% (发酵原料液与干酪乳杆菌的体积百分数)，其他实施方式同实施例1，发酵120h后得到乳酸浓度为26.96g/L。
[0047]对照例I
[0048]若步骤(I)碱预处理中NaOH的添加量为2%wt (即每100克苦参复方液药渣(干重)添加2g NaOH)，其他实施方式同实施例1，发酵120h后得到乳酸浓度为52.13g/L。结果表明:降低预处理时碱的浓度，将减少乳酸产量。
[0049]对照例2
[0050]若步骤(2)中不添加餐厨垃圾，即餐厨垃圾与苦参复方液药渣的质量比为0:1，其他实施方式同实施例1，发酵120h后得到乳酸浓度为10.08g/L。结果表明:不添加餐厨垃圾，将减少乳酸产量。
[0051 ] 对照例3
[0052]采用本发明方法利用山西某制药公司产生的苦参复方液药渣制备L-乳酸，若步骤
(2)中只有单一餐厨垃圾，即餐厨垃圾与苦参复方液药渣的质量比为1:0，其他实施方式同实施例1，发酵120h后得到乳酸浓度为35.88g/L。结果表明:单一餐厨垃圾乳酸发酵，不如餐厨垃圾与苦参复方液药渣的乳酸产量高。
[0053]对照例4
[0054]若步骤(3)中干酪乳杆菌的接种量为2%(发酵原料液与干酪乳杆菌的体积百分数)，其他实施方式同实施例1，发酵120h后得到乳酸浓度为61.04g/L。结果表明:减少乳杆菌的接种量，将减少乳酸产量。
[0055]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【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(I)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(中药渣+餐厨垃圾的干重之和与水的质量比，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(发酵原料液与干酪乳杆菌的体积百分数)，混合均匀后，控制PH值，并于35°C、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°C下烘干，得到生物炭。2.根据权利要求1所述的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:所述中药渣为苦参药渣、白土苓药渣中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的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:所述步骤(I)中NaOH的添加量为2%?8%wt，即每100克中药渣(干重)添加2g?8gNaOH;添加自来水，使固液比为1:5?1:10(质量/质量)。4.根据权利要求1所述的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: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(即餐厨垃圾和中药渣的TS比)。5.根据权利要求1所述的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:所述步骤(3)中加入的纤维素酶量为每克干重中药渣50?100酶活力单位，淀粉酶量为每克干重中药渣100?200酶活力单位;所用干酪乳杆菌(Lactobaci I Ius casei，菌种编号:6106)购自中国工业微生物菌种保藏中心(CICC)。6.根据权利要求1所述的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:所述步骤(3)发酵过程中每隔12h或每隔24h调节发酵体系的pH值为6。7.根据权利要求1所述的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:所述步骤(4)的电渗析提取乳酸的工艺条件为:工作电压20?30V，进料流量为15?30L/h，进料室初始乳酸浓度与出料室初始乳酸浓度之比为2.5?5.0，进料室和出料室体积比为1.3?2.0。8.根据权利要求1所述的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:所述步骤(6)的高温管式炉以升温速率2?10°C/min升温到500?700°C，恒温处理30?120mino
【专利摘要】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。
【IPC分类】C12P3/00, C12P7/56
【公开号】CN105506005
【申请号】CN201510932805
【发明人】汪群慧, 常强, 于淼, 王晓娜, 王娟, 高明
【申请人】北京科技大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月15日