一種廚余垃圾發酵產物中黃腐酸的提取裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種黃腐酸提取裝置，特別是一種廚余垃圾發酵產物中黃腐酸的提取
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【背景技術】
[0002]黃腐酸是一種分子量較小、官能團含量較高且易溶于水的腐植酸，由于黃腐酸含有較多的活性基團，因此比其它腐植酸具有更優良的生理活性，黃腐酸主要用于農業、臨床醫學和工業。同時，隨著我國國民生活水平日益提高，廚余垃圾的產生量也在大量的增加，造成了嚴重的環境負擔和問題。將廚余垃圾發酵以生產黃腐酸，即能從源頭上解決環境污染問題，又能從結構上解決資源短缺問題。
[0003]廚余垃圾的發酵產物中含有豐富的腐殖質和黃腐酸，經過前期實驗已研究出一種能有效提取發酵產物中黃腐酸的方法。然而該方法需要實驗人員大量的操作，并且由于儀器的限制無法進行大批量的提取。本發明根據該提取方法，開發設計了一種可快速、高效、批量處理發酵產物的提取裝置。該裝置將提取方法中的堿性溶解、振蕩反應、酸性沉淀、固液分離以及沉淀回收集合到一起進行，實現了提取液PH值的快速調節，提取液和沉淀物的快速分離以及廚余垃圾發酵產物的批量處理。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種廚余垃圾發酵產物中黃腐酸的提取裝置，根據研究出的提取方法，該提取裝置將各提取步驟統一到一種裝置內，結構簡單且易于操作，可節省提取時間和人力成本，回收棕黑腐植酸沉淀，實現廚余垃圾發酵產物的批量處理。
[0005]本發明的技術方案:
一種廚余垃圾發酵產物中黃腐酸的提取裝置，由堿性提取部分、酸性提取部分、固液分離裝置組成。堿性提取部分包括固液反應裝置和磁力攪拌裝置。固液反應裝置為圓柱形結構，配備有兩個不同的圓形蓋，一個為全密閉式，另一個為中空并配有30目篩網；磁力攪拌裝置包括加熱磁力攪拌器和磁子。酸性提取部分包括加酸裝置、固液反應裝置、磁力攪拌器和pH計。固液反應裝置與堿性提取部分一致，為圓柱形結構，配備有一個中空30目篩網圓形蓋；加酸裝置和PH計固定在磁力攪拌器兩端的支架上，加酸裝置為一個大容量的滴定管。固液分離裝置包括砂芯過濾裝置、40微米濾膜和真空栗，砂芯過濾裝置包括圓筒形玻璃漏斗、標塞三角瓶、標口砂芯濾器、鋁合金夾。
[0006]一種廚余垃圾發酵產物中黃腐酸的提取裝置的應用，其步驟為:
I)將廚余垃圾發酵產物和NaOH溶液以一定的固液比放入堿性提取裝置的固液反應裝置中，將磁子放入固液反應裝置中，用全密閉式圓形蓋密封反應裝置。將反應裝置放入加熱磁力攪拌器中，在30°C左右的條件下攪拌反應3h。
[0007]2)3h后，關閉攪拌器，將全密閉式圓形蓋換為中空30目篩網圓形蓋。將砂芯過濾裝置組裝好并放入40微米濾膜，連上真空栗。開啟真空栗，將固液反應裝置中的提取液通過30目篩網倒入砂芯過濾裝置中，抽濾獲取濾液。
[0008]3)將濾液轉移至酸性提取部分的固液反應裝置中，放入磁子，置于磁力攪拌器上。開啟磁力攪拌器，將PH計的探頭放入濾液中，用HCl溶液滴定濾液pH至2。用中空30目篩網圓形蓋蓋上固液反應裝置，將反應液通過30目篩網倒入砂芯過濾裝置中，抽濾獲取濾液。濾液通過冷凍干燥后即可獲得黃腐酸，酸性固液反應裝置和砂芯過濾裝置中的濾渣即為棕黑腐植酸沉淀，統一收集。
[0009]本發明的優點和有益效果是:1、使用磁力攪拌裝置進行提取反應，確保廚余垃圾發酵產物能充分和NaOH溶液進行反應，避免了廚余垃圾發酵產物產生結塊；2、固液反應裝置采用30目篩網圓形蓋，將大部分的固體截留在反應裝置內部，有效的提高了抽濾的速度；3、將pH計和加酸裝置整合到酸性提取的的磁力攪拌裝置上，使得濾液的pH調節更為簡便高效；4、可通過增加固液反應裝置的容積大小和數量實現廚余垃圾發酵產物中黃腐酸的批量提取。
【附圖說明】
[0010]圖1為固液反應器不意圖。
[0011]圖2為堿性提取部分中加熱磁力攪拌器示意圖。
[0012]圖3為砂芯過濾裝置的示意圖。
[0013]圖4為酸性提取部分的示意圖。
[0014]圖中:1.中空30目篩網圓形蓋；2.堿性固液反應裝置；3.堿性提取部分的加熱磁力攪拌器；4.圓筒形玻璃漏斗；5.40微米濾膜；6.標口砂芯濾器；7.標塞三角瓶；8.PH計；9.加酸裝置；10.酸性提取部分磁力攪拌器；11.酸性固液反應裝置。
【具體實施方式】
[0015]實施例:
該實施例中，堿性和酸性固液反應裝置容積分別為為2L和3L，由耐酸堿的化學材料制成；中空30目篩網圓形蓋中篩網由涂有耐酸堿腐蝕涂層的金屬絲構成，圓形蓋材料與固液反應裝置一致；標塞三角瓶容積為3L。
[0016]該實施例中，步驟為:
I)以等體積比接種 Bacillus sp.MN-07、Bacillus coagulans、Bacillus sp.MC-O2等11種菌，于55°C下在水浴搖床內培養24h后和廚余垃圾(成分為脂肪22%、淀粉43%、蛋白質36%、木質纖維素3.2%) 一起加入廚余垃圾處理器。
[0017]2) 72h后從廚余垃圾反應機中取處廚余垃圾發酵產物(含有腐殖質63%、木質纖維素11%)，將10g發酵產物和100ml 0.5 mo I/L NaOH溶液加入堿性提取裝置的固液反應裝置中，將磁子放入固液反應裝置中，用全密閉式圓形蓋密封反應裝置。將反應裝置放入加熱磁力攪拌器中，在30°C左右的條件下攪拌反應3h。
[0018]3)3h后，關閉攪拌器，將全密閉式圓形蓋換為中空30目篩網圓形蓋。將砂芯過濾裝置組裝好并放入40微米濾膜，連上真空栗。開啟真空栗，將固液反應裝置中的提取液通過30目篩網倒入砂芯過濾裝置中，抽濾獲取濾液。
[0019]4)將濾液轉移至酸性提取部分的固液反應裝置中，放入磁子，置于磁力攪拌器上。開啟磁力攪拌器，將pH計的探頭放入濾液中，用2 mo I/L HCl溶液滴定濾液pH至2。用中空30目篩網圓形蓋蓋上固液反應裝置，將反應液通過30目篩網倒入砂芯過濾裝置中，抽濾獲取濾液。濾液通過冷凍干燥后即可獲得黃腐酸，酸性固液反應裝置和砂芯過濾裝置中的濾渣即為棕黑腐植酸沉淀，統一收集。
[0020]在上述實施例中，通過容量滴定法滴定步驟4)抽濾后的提取液，測得廚余垃圾發酵產物中黃腐酸的提取率為16-19%。
【主權項】
1.一種廚余垃圾發酵產物中黃腐酸的提取裝置，其特征在于:由堿性提取部分、酸性提取部分和固液分離裝置組成。2.堿性和酸性的固液反應裝置為圓柱形結構，均配有中空30目篩網圓形蓋；堿性提取部分的磁力攪拌裝置為加熱磁力攪拌器，酸性提取部分的磁力攪拌裝置上設有兩個支架，分別放置加酸裝置和PH計。
【專利摘要】一種廚余垃圾發酵產物中黃腐酸的提取裝置，由堿性提取部分、酸性提取部分、固液分離裝置組成。堿性提取部分包括固液反應裝置和磁力攪拌裝置。酸性提取部分包括加酸裝置、固液反應裝置、磁力攪拌器和pH計。固液分離裝置包括砂芯過濾裝置、40微米濾膜和真空泵。本發明的優點是：使用磁力攪拌裝置進行提取反應，避免了廚余垃圾發酵產物產生結塊；固液反應裝置采用30目篩網圓形蓋，有效的提高了抽濾的速度；將pH計和加酸裝置整合到酸性提取的磁力攪拌裝置上，使得濾液的pH調節更為簡便高效；可通過增加固液反應裝置的容積大小和數量實現廚余垃圾發酵產物中黃腐酸的批量提取。
【IPC分類】C07G99/00, C08H99/00
【公開號】CN105218596
【申請號】CN201510660006
【發明人】黃訪, 王紅, 李維尊, 王強, 黃磊, 胡會信
【申請人】奧為（天津）環保科技有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月14日