公布日：2022.07.01
申請(qǐng)日：2022.04.21
分類號(hào)：C07G5/00(2006.01)I;C02F11/02(2006.01)I;C02F11/147(2019.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種從污泥沉渣中提取生物堿的方法，使用人工濕地系統(tǒng)前序處理產(chǎn)生的污泥沉渣進(jìn)行生物堿的提取，可以充分有效地利用污泥沉渣；本發(fā)明的方法先對(duì)污泥沉渣進(jìn)行預(yù)處理，去除泥沙等雜質(zhì)，再使用菌種處理分離出的污泥沉渣，在分解凈化污泥沉渣的同時(shí)釋放生物堿，離心菌處理液，取離心后沉淀加入醇溶液進(jìn)行提取生物堿，然后合并前序的上清液的醇液，加入分子篩再輔以強(qiáng)電場(chǎng)處理，分離生物堿，最后再洗脫純化，即得生物堿。本發(fā)明提取生物堿的方法簡(jiǎn)單，易于操作，也可用于其余含有生物堿的污泥沉渣的處理，而且本發(fā)明的方法對(duì)環(huán)境無(wú)害，提取生物堿后的污泥沉渣還可利用到植物的種植中。
權(quán)利要求書
1.一種從污泥沉渣中提取生物堿的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1.污泥沉渣預(yù)處理：收集污泥沉渣，過(guò)篩，取篩后的污泥沉渣，加水，再投入枯草芽孢桿菌和纖維二糖乳桿菌處理，得處理液；S2.提取：取步驟S1的處理液，離心，收集上清液，然后向離心后的沉淀中，加入乙醇-正丁醇混合溶液，攪拌后靜置，過(guò)濾，得醇液和處理后的污泥沉渣；S3.分離純化：合并步驟S2的上清液和S2的醇液，過(guò)膜，向過(guò)膜后的溶液中加入分子篩，輔以強(qiáng)電場(chǎng)處理，處理結(jié)束后取分子篩，用乙醇洗滌，收集洗滌液，回收溶劑，干燥，得生物堿；步驟S1中，投入枯草芽孢桿菌和纖維二糖乳桿菌后的污泥沉渣中的菌含量為（1.5-2.4）×106cfu/g，所述枯草芽孢桿菌和纖維二糖乳桿菌的數(shù)量比為（2-4）：1；步驟S2中，所述乙醇-正丁醇混合溶液中乙醇和正丁醇的質(zhì)量比為（1.3-2.6）：1，所述乙醇-正丁醇混合溶液的用量為沉淀質(zhì)量的4-8倍；步驟S3中，所述強(qiáng)電場(chǎng)處理的強(qiáng)度為25-35kv/cm，脈沖數(shù)為70-80次，脈沖頻率為400-500Hz，處理時(shí)間為10-15min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從污泥沉渣中提取生物堿的方法，其特征在于，所述離心的轉(zhuǎn)速為6000-10000r/min，時(shí)間為2-3min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從污泥沉渣中提取生物堿的方法，其特征在于，所述過(guò)膜為過(guò)微濾膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從污泥沉渣中提取生物堿的方法，其特征在于，所述分子篩為分子篩10X或4A分子篩。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提出一種從污泥沉渣中提取生物堿的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種從污泥沉渣中提取生物堿的方法，包括以下步驟：
S1.污泥沉渣預(yù)處理：收集污泥沉渣，過(guò)篩，取篩后的污泥沉渣，加水，再投入菌處理，得處理液；
S2.提取：取步驟S1的處理液，離心，收集上清液，然后向離心后的沉淀中，加入乙醇-正丁醇混合溶液，攪拌后靜置，過(guò)濾，得醇液和處理后的污泥沉渣；
S3.分離純化：合并步驟S2的上清液和S2的醇液，過(guò)膜，向過(guò)膜后的溶液中加入分子篩，輔以強(qiáng)電場(chǎng)處理，處理結(jié)束后取分子篩，用乙醇洗滌，收集洗滌液，回收溶劑，干燥，得生物堿。
進(jìn)一步的，所述菌包括枯草芽孢桿菌和纖維二糖乳桿菌，投入菌后的污泥沉渣中的菌含量為(1.5-2.4)×106cfu/g，使用枯草芽孢桿菌和纖維二糖乳桿菌處理污泥沉渣，利用枯草芽孢桿菌的分解作用和纖維二糖乳桿菌生化特性，分解利用污泥沉渣中的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，促進(jìn)生物堿的生成，并釋放沉渣中的生物堿，還可對(duì)污泥沉渣進(jìn)行凈化處理。
進(jìn)一步的，所述枯草芽孢桿菌和纖維二糖乳桿菌的數(shù)量比為(2-4):1，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)在該比例下，枯草芽孢桿菌和纖維二糖乳桿菌具有協(xié)同作用，能夠增強(qiáng)作用效果。
進(jìn)一步的，所述離心的轉(zhuǎn)速為6000-10000r/min，時(shí)間為2-3min。
進(jìn)一步的，所述乙醇-正丁醇混合溶液中乙醇和正丁醇的質(zhì)量比為(1.3-2.6)：1。
進(jìn)一步的，所述乙醇-正丁醇混合溶液的用量為沉淀質(zhì)量的4-8倍。
進(jìn)一步的，所述過(guò)膜為微濾膜。
進(jìn)一步的，所述分子篩為分子篩10X或4A分子篩。
進(jìn)一步的，步驟S3中，所述強(qiáng)電場(chǎng)處理的強(qiáng)度為25-35kv/cm，脈沖數(shù)為70-80次，脈沖頻率為400-500Hz，處理時(shí)間為10-15min。
進(jìn)一步的，所述污泥沉渣可以為污水處理前后以及整個(gè)污水處理中所產(chǎn)生的污泥沉渣，并不局限于人工濕地系統(tǒng)預(yù)處理所產(chǎn)生的污泥沉渣。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明提出的從污泥沉渣中提取生物堿的方法，先對(duì)污泥沉渣進(jìn)行預(yù)處理，去除雜質(zhì)，然后使用菌種處理分離出的污泥沉渣，在分解利用污泥沉渣的同時(shí)將生物堿釋放出來(lái)，取離心后沉淀加入醇溶液提取生物堿，然后將醇液與前序離心產(chǎn)生的上清液合并，加入分子篩并輔以強(qiáng)電場(chǎng)處理，分離生物堿，最后再洗脫純化，即得生物堿。本發(fā)明提取生物堿的方法簡(jiǎn)單，易于操作，能夠從成分復(fù)雜的污泥沉渣中有效提取生物堿，還可用于其余含有生物堿的污泥沉渣的生物堿提取。
本發(fā)明在加入分子篩的同時(shí)輔以強(qiáng)電場(chǎng)，通過(guò)挑選分子篩的種類、調(diào)節(jié)強(qiáng)電場(chǎng)參數(shù)，使結(jié)合態(tài)的生物堿轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)生物堿，同時(shí)增強(qiáng)分子篩的吸附效果，實(shí)現(xiàn)生物堿的有效分離。
本發(fā)明的方法使用人工濕地系統(tǒng)前序處理產(chǎn)生的污泥沉渣進(jìn)行生物堿的提取，可以對(duì)污泥沉渣進(jìn)行充分利用，而且本發(fā)明未使用酸堿液，有機(jī)溶劑的使用量也少，對(duì)環(huán)境無(wú)害，提取生物堿后的污泥沉渣還可利用到植物的種植中。
（發(fā)明人：成功;李瑋;羅怡雯;車秀珍;戴知廣）
