公布日：2022.07.01
申请日：2022.04.21
分类号：C07G5/00(2006.01)I;C02F11/02(2006.01)I;C02F11/147(2019.01)I
摘要
本发明提供了一种从污泥沉渣中提取生物碱的方法，使用人工湿地系统前序处理产生的污泥沉渣进行生物碱的提取，可以充分有效地利用污泥沉渣；本发明的方法先对污泥沉渣进行预处理，去除泥沙等杂质，再使用菌种处理分离出的污泥沉渣，在分解净化污泥沉渣的同时释放生物碱，离心菌处理液，取离心后沉淀加入醇溶液进行提取生物碱，然后合并前序的上清液的醇液，加入分子筛再辅以强电场处理，分离生物碱，最后再洗脱纯化，即得生物碱。本发明提取生物碱的方法简单，易于操作，也可用于其余含有生物碱的污泥沉渣的处理，而且本发明的方法对环境无害，提取生物碱后的污泥沉渣还可利用到植物的种植中。
权利要求书
1.一种从污泥沉渣中提取生物碱的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.污泥沉渣预处理：收集污泥沉渣，过筛，取筛后的污泥沉渣，加水，再投入枯草芽孢杆菌和纤维二糖乳杆菌处理，得处理液；S2.提取：取步骤S1的处理液，离心，收集上清液，然后向离心后的沉淀中，加入乙醇-正丁醇混合溶液，搅拌后静置，过滤，得醇液和处理后的污泥沉渣；S3.分离纯化：合并步骤S2的上清液和S2的醇液，过膜，向过膜后的溶液中加入分子筛，辅以强电场处理，处理结束后取分子筛，用乙醇洗涤，收集洗涤液，回收溶剂，干燥，得生物碱；步骤S1中，投入枯草芽孢杆菌和纤维二糖乳杆菌后的污泥沉渣中的菌含量为（1.5-2.4）×106cfu/g，所述枯草芽孢杆菌和纤维二糖乳杆菌的数量比为（2-4）：1；步骤S2中，所述乙醇-正丁醇混合溶液中乙醇和正丁醇的质量比为（1.3-2.6）：1，所述乙醇-正丁醇混合溶液的用量为沉淀质量的4-8倍；步骤S3中，所述强电场处理的强度为25-35kv/cm，脉冲数为70-80次，脉冲频率为400-500Hz，处理时间为10-15min。
2.根据权利要求1所述的从污泥沉渣中提取生物碱的方法，其特征在于，所述离心的转速为6000-10000r/min，时间为2-3min。
3.根据权利要求1所述的从污泥沉渣中提取生物碱的方法，其特征在于，所述过膜为过微滤膜。
4.根据权利要求1所述的从污泥沉渣中提取生物碱的方法，其特征在于，所述分子筛为分子筛10X或4A分子筛。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提出一种从污泥沉渣中提取生物碱的方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种从污泥沉渣中提取生物碱的方法，包括以下步骤：
S1.污泥沉渣预处理：收集污泥沉渣，过筛，取筛后的污泥沉渣，加水，再投入菌处理，得处理液；
S2.提取：取步骤S1的处理液，离心，收集上清液，然后向离心后的沉淀中，加入乙醇-正丁醇混合溶液，搅拌后静置，过滤，得醇液和处理后的污泥沉渣；
S3.分离纯化：合并步骤S2的上清液和S2的醇液，过膜，向过膜后的溶液中加入分子筛，辅以强电场处理，处理结束后取分子筛，用乙醇洗涤，收集洗涤液，回收溶剂，干燥，得生物碱。
进一步的，所述菌包括枯草芽孢杆菌和纤维二糖乳杆菌，投入菌后的污泥沉渣中的菌含量为(1.5-2.4)×106cfu/g，使用枯草芽孢杆菌和纤维二糖乳杆菌处理污泥沉渣，利用枯草芽孢杆菌的分解作用和纤维二糖乳杆菌生化特性，分解利用污泥沉渣中的无机物和有机物，促进生物碱的生成，并释放沉渣中的生物碱，还可对污泥沉渣进行净化处理。
进一步的，所述枯草芽孢杆菌和纤维二糖乳杆菌的数量比为(2-4):1，本发明发现在该比例下，枯草芽孢杆菌和纤维二糖乳杆菌具有协同作用，能够增强作用效果。
进一步的，所述离心的转速为6000-10000r/min，时间为2-3min。
进一步的，所述乙醇-正丁醇混合溶液中乙醇和正丁醇的质量比为(1.3-2.6)：1。
进一步的，所述乙醇-正丁醇混合溶液的用量为沉淀质量的4-8倍。
进一步的，所述过膜为微滤膜。
进一步的，所述分子筛为分子筛10X或4A分子筛。
进一步的，步骤S3中，所述强电场处理的强度为25-35kv/cm，脉冲数为70-80次，脉冲频率为400-500Hz，处理时间为10-15min。
进一步的，所述污泥沉渣可以为污水处理前后以及整个污水处理中所产生的污泥沉渣，并不局限于人工湿地系统预处理所产生的污泥沉渣。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提出的从污泥沉渣中提取生物碱的方法，先对污泥沉渣进行预处理，去除杂质，然后使用菌种处理分离出的污泥沉渣，在分解利用污泥沉渣的同时将生物碱释放出来，取离心后沉淀加入醇溶液提取生物碱，然后将醇液与前序离心产生的上清液合并，加入分子筛并辅以强电场处理，分离生物碱，最后再洗脱纯化，即得生物碱。本发明提取生物碱的方法简单，易于操作，能够从成分复杂的污泥沉渣中有效提取生物碱，还可用于其余含有生物碱的污泥沉渣的生物碱提取。
本发明在加入分子筛的同时辅以强电场，通过挑选分子筛的种类、调节强电场参数，使结合态的生物碱转变为游离态生物碱，同时增强分子筛的吸附效果，实现生物碱的有效分离。
本发明的方法使用人工湿地系统前序处理产生的污泥沉渣进行生物碱的提取，可以对污泥沉渣进行充分利用，而且本发明未使用酸碱液，有机溶剂的使用量也少，对环境无害，提取生物碱后的污泥沉渣还可利用到植物的种植中。
（发明人：成功;李玮;罗怡雯;车秀珍;戴知广）
