一種提高金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包重金屬吸附能力的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包重金屬吸附能力的方法，其特征在于將金針菇工廠化生產(chǎn)廢棄的菌包自然曬干，后烘至恒重，粉碎后過篩得425~600μm的顆粒，與0.4~0.6mol/L氫氧化鈉溶液按1:10~20混合攪拌20~40min，將混合相過濾，并用水充分清洗固相廢菌包顆粒，再把清洗后的廢菌包顆粒烘干至恒重，即得堿改性金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包生物吸附劑顆粒。將廢菌包顆粒與水混合攪拌后過濾，烘干至恒重得對照生物吸附劑顆粒。堿改性生物吸附劑對重金屬鎘、鉛和鎳的吸附能力較對照提高50%以上，對重金屬銅、鋅和錳的吸附能力較對照提高100%以上。本發(fā)明工藝簡單，操作方便，成本低廉，獲得的改性吸附劑吸附效率高的特點(diǎn)，進(jìn)一步增加了廢菌包資源化利用的可行性。
【專利說明】一種提高金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包重金屬吸附能力的方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種對生物廢棄物進(jìn)行改性以處理含重金屬廢水的方法，具體涉及一種利用氫氧化鈉溶液處理金針菇工廠化生產(chǎn)廢棄的菌包以提高其對水溶液中鎘、鉛、錳、鎳、銅、鋅等重金屬離子的吸附能力的方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，采礦、冶煉、造紙、造船、電鍍等工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生大量含重金屬的廢水，對環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重。因此，國內(nèi)外有關(guān)學(xué)者都在積極探尋減少或清除對環(huán)境嚴(yán)重污染的重金屬的方法。清除重金屬的傳統(tǒng)方法主要有化學(xué)沉淀法、離子交換法、化學(xué)氧化還原法、反滲透法、超過濾法、活性炭吸附工藝等。生物吸附技術(shù)是近年來研究發(fā)現(xiàn)的一類新型處理技術(shù)，具有成本低、效率高、不產(chǎn)生二次污染，再生能力強(qiáng)，再生后吸附能力無明顯降低的優(yōu)點(diǎn)，特別是在處理低濃度的重金屬廢水方面，有著極為廣闊的前景。
[0003]生物吸附劑來源廣泛，部分細(xì)菌、真菌、海藻和農(nóng)林廢棄物均表現(xiàn)出很強(qiáng)的吸附重金屬的能力。最近，生物吸附劑的研究熱點(diǎn)已轉(zhuǎn)向大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物或廢物和農(nóng)業(yè)廢材料。
[0004]對吸附劑進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理能夠有效地提高吸附劑對重金屬離子的吸附能力。已有的主要的預(yù)處理方法有酸處理、熱反應(yīng)、碎裂、無機(jī)鹽活化等。其中以酸處理和熱反應(yīng)較為常見。但是并不是經(jīng)預(yù)處理的吸附劑吸附重金屬離子的效果都提高，有些處理反而使吸附效果下降。如加熱處理后的黑曲霉對鉛、鎘、銅和鎳的吸附能力均下降。酸處理能降低黑曲霉對鎘和鎳的吸附。Sar等發(fā)現(xiàn)用鹽酸浸泡后的Pseudomansaeruginosa的吸附能力沒有明顯改變。Ga I un等發(fā)現(xiàn)經(jīng)鹽酸處理后，Penicillium對鎳的吸附容量沒有變化。酸(醋酸或硝酸)處理一段時(shí)間的氰基菌A
對吸附無明顯促進(jìn)，甚至稍稍降低了吸附能力。酸處理后吸附劑吸附效率稍有下降，這可能是由于氫離子和金屬離子競爭作用所致。
[0005]本發(fā)明人申請的專利ZL201110027623.4 “一種利用金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包去除水溶液中重金屬離子的方法”，提出了一種新型的生物吸附劑一金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包。該生物吸附劑是一種復(fù)合生物吸附劑，除包括發(fā)酵后的棉籽殼、麩皮和玉米芯這些的培養(yǎng)料外，還含有大量的金針菇菌絲體。對該新型生物吸附劑進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理以提高其重金屬離子吸附能力的研究尚未見報(bào)道。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種工藝簡單，操作方便，成本低廉，獲得的改性吸附劑吸附效率高，進(jìn)一步增加廢菌包資源化利用的可行性的提高金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包重金屬吸附能力的方法。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達(dá)到:一種提高金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包重金屬吸附能力的方法，其特征在于包括如下步驟:
(1)、將金針菇工廠化生產(chǎn)的廢菌包自然曬干，后放入55飛5°C的干燥箱中烘至恒重；
(2)、將烘至恒重的廢菌包粉碎后過標(biāo)準(zhǔn)篩得425飛00Mm的顆粒；(3)、將廢菌包顆粒與0.4^0.6 mo I/L氫氧化鈉溶液按1:10-20比例混合攪拌20-40
min ；
(4)、把混合相過濾，并用水充分清洗固相廢菌包顆粒；
(5)、把清洗后的廢菌包顆粒后放入55飛5°C的干燥箱中烘至恒重即得堿改性金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包生物吸附劑。
[0008]為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的金針菇工廠化生產(chǎn)的廢菌包是指由棉籽殼、麩皮、玉米芯按照1:1:1比例，按料水比1: 1.2~1.5加水混勻制成培養(yǎng)基，裝袋，常壓濕熱滅菌10-12 h，冷卻至室溫，接種金針菇菌種，經(jīng)35~45天的發(fā)菌及第一潮出菇過程，采收金針菇后廢棄的廢菌包。
[0009]本發(fā)明同已有技術(shù)相比可產(chǎn)生如下積極效果:
1、新型生物吸附劑一金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包是一種復(fù)合生物吸附劑，除包括發(fā)酵后的棉籽殼、麩皮和玉米芯這些的培養(yǎng)料外，還含有大量的金針菇菌絲體，本發(fā)明用氫氧化鈉對其處理即可顯著提高其重金屬吸附能力，氫氧化鈉可從細(xì)胞壁上除去無定形多糖，改變了葡聚糖和幾丁質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而允許更多金屬離子吸附在其表面，同時(shí)氫氧化鈉可溶解細(xì)胞上一些不利于吸附的雜質(zhì)，暴露出細(xì)胞上更多的活性結(jié)合點(diǎn)，使吸附量增大。此外，氫氧化鈉使得細(xì)胞壁上的氫離子解離下來，導(dǎo)致負(fù)電性官能團(tuán)增多，吸附量也會(huì)增大。經(jīng)試驗(yàn)堿改性生物吸附劑對重金屬鎘、鉛和鎳的吸附能力較對照提高50%以上，對重金屬銅、鋅和錳的吸附能力較對照提高100%以上。
[0010]2、本發(fā)明的堿改性方法工藝簡單，操作方便，成本低廉，獲得的改性吸附劑吸附效率高，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0011]3、利用本發(fā)明的堿改性方法大幅提高金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包的重金屬吸附能力，可進(jìn)一步增加廢菌包資源化利用的可行性。
[0012]【具體實(shí)施方式】:
下面對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明:
原料準(zhǔn)備:金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包來自山東省高密市惠德農(nóng)產(chǎn)品有限公司，是指由棉籽殼、麩皮、玉米芯按照1:1:1比例，按料水比1: 1.2~1.5加水混勻制成培養(yǎng)基，裝袋，常壓濕熱滅菌10-12 h，冷卻至室溫，接種金針菇菌種，經(jīng)35~45天的發(fā)菌及第一潮出菇過程，采收金針菇后廢棄的廢菌包。來自其它廠家的金針菇廢菌包，只要培養(yǎng)料成分同上也可采用。
[0013]實(shí)施例1:
1、將金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包先自然曬干，后放入55飛5°C的干燥箱中烘至恒重；
2、將烘至恒重的廢菌包粉碎后過標(biāo)準(zhǔn)篩得425飛00Mm的顆粒；
3、稱取30g上述顆粒材料浸于500ml 0.5 mol/L氫氧化鈉溶液中(1:16.7)，攪拌30min ；
4、處理完成后過濾混合相，并用水充分清洗固相廢菌包顆粒；
5、把清洗后的廢菌包顆粒置于55飛5°C的烘箱中烘干至恒重，即得堿改性金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包生物吸附劑；
6、稱取30g上述第2步驟的顆粒材料浸于500ml水溶液中(1: 16.7)，攪拌30min ;處理完成后過濾混合相，把固相廢菌包顆粒置于55飛5°C的烘箱中烘干至恒重，即得對照生物吸附劑顆粒；
7、分別將0.1 g堿改性生物吸附劑和對照生物吸附劑顆粒裝入盛有50 ml、pH=6、50mg/L Cd(NO3)2.4H20 溶液的 150 ml 三角錐形
瓶中，即吸附劑用量為2 g/L，25 °C, 120 r/min條件下置于恒溫振蕩器中振蕩吸附2 h。之后，高速離心，取上清液，上清液中Cd2+的濃度用火焰原子吸收分光光度計(jì)(GBC932-AA)測定。生物吸附劑對Cd2+的吸附量可以用下式來計(jì)算:
【權(quán)利要求】
1.一種提高金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包重金屬吸附能力的方法，其特征在于包括如下步驟: (1)、 將金針菇工廠化生產(chǎn)的廢菌包自然曬干，后放入55飛5°C的干燥箱中烘至恒重； (2)、將烘至恒重的廢菌包粉碎后過標(biāo)準(zhǔn)篩得425飛OOMm的顆粒； (3)、將廢菌包顆粒與0.4^0.6 mo I/L氫氧化鈉溶液按1:10-20比例混合攪拌20-40min ； (4)、把混合相過濾，并用水充分清洗固相廢菌包顆粒； (5)、把清洗后的廢菌包顆粒后放入55飛5°C的干燥箱中烘至恒重即得堿改性金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包生物吸附劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高金針菇工廠化生產(chǎn)廢菌包重金屬吸附能力的方法，其特征在于所述的金針菇工廠化生產(chǎn)的廢菌包是指由棉籽殼、麩皮、玉米芯按照1:1:1比例，按料水比1:1.2~1.5加水混勻制成培養(yǎng)基，裝袋，常壓濕熱滅菌10~12 h，冷卻至室溫，接種金針菇菌種，經(jīng)35~45天的發(fā)菌及第一潮出菇過程，采收金針菇后廢棄的廢菌包。
【文檔編號】C02F101/20GK103521193SQ201310510009
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】李維煥, 朱萌, 程顯好, 圖力古爾 申請人:魯東大學(xué)