[發明專利]混菌固態發酵預處理稻殼制備稻殼灰活性炭的方法

無效

• 申請號: 201310054469.9
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN103121676A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 趙玉萍;許興友;尹秀蓮;游慶紅;李文謙
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: C01B31/08
• 分類號: C01B31/08;B09B3/00
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所 32110
• 代理人: 韓曉斌

技術領域

本發明涉及制備稻殼灰活性炭的方法，具體涉及混菌固態發酵預處理稻殼制備稻殼灰活性炭的方法。

背景技術

一般天然稻殼中含水10%-12%，多聚糖16%-20%，纖維素26%-36%，粗脂肪0.4%-0.8%，灰分18%-20%，木質素20%-24%，粗蛋白1.5%-2.0%和14%-16%的SiO₂。SiO₂以網格狀分布其中，起著骨架的作用，木質素、纖維素等填充在網格中，當纖維素等被部分降解后，稻殼表面呈微孔狀，SiO₂的網格結點暴露，成為較理想的吸附劑原料。若控制稻殼經不完全燃燒，則可保留部分碳，得到的是炭化稻殼，經電子顯微鏡觀察，其結構為空心狀的網狀結構，稻殼灰分中的固定炭有活性炭的特性，并且二氧化硅也有一定的吸附能力，是制備活性炭較好的原料。以炭化稻殼灰為原料制取活性炭，不但成本低，而且不含有害雜質（如鉛、砷），特別適合于食品工業的需求，市場潛力巨大。

固態發酵是指微生物在沒有游離水的固體基質上生長。固態發酵時需要水分，但水分是以吸附或結合的形成存在于固體基質內部。該方法具有投資少，工藝簡單等優點，尤其是在產酶工業中具有酶活較高的優點。

混菌發酵是采用兩種或多種微生物的協同作用共同完成某發酵過程的一種發酵技術，具有可提高發酵效率或可形成新產品的優點。

對于稻殼制備炭化稻殼吸附劑的研究中，為提高炭化稻殼的吸附能力，主要是采用酸、堿等化學試劑預處理稻殼或活化炭化稻殼，還有采用兩步微生物發酵預處理稻殼，而采用混菌固態發酵法預處理稻殼，然后再進行干餾制備稻殼灰活性炭的研究在國內外還是空白。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種混菌固態發酵預處理稻殼制備稻殼灰活性炭的方法，改善稻殼灰活性炭的表面微孔結構，提高吸附性能。

本發明的技術解決方案是：在稻殼發酵培養基中，先接種白腐真菌，再接種綠色木霉或黑曲霉或里氏木霉或康氏木霉或青霉，混菌固態發酵后干餾制備稻殼灰活性炭。

其中，稻殼灰活性炭制備方法包括以下具體步驟：

第一步，將白腐真菌接入稻殼發酵培養基中，溫度25-35℃發酵3-9d得發酵基質；培養基含水率為30-80%，接種量是孢子懸液濃度為10⁷-10⁸cfu/mL，接種體積為5%-25%；其中，稻殼發酵培養基由以下組分重量百分比組成：稻殼10-20%，硫酸銨0.5-3.0%，磷酸二氫鉀0.5-3.0%，硫酸鎂0.5-3.0%，吐溫-80?0.5-3.0%，pH4-6.5，其余水，合計100%；

第二步，將綠色木霉或黑曲霉或里氏木霉或康氏木霉或青霉接入步驟一的發酵基質中，溫度25-35℃發酵1-7d，接種量是孢子懸液濃度為10⁷-10⁸cfu/mL，接種體積為5%-25%；

第三步，炭化制備稻殼灰活性炭：首先對步驟二處理后的稻殼脫水，脫水溫度120-140℃，時間?30-60分鐘；接著，對脫水后稻殼預炭化，預炭化溫度260-280℃，時間30-60分鐘；然后，對預炭化后稻殼炭化，炭化溫度450-500℃，時間?45-75分鐘；最后，對炭化后稻殼煅燒，煅燒溫度600-650℃，時間?90-120分鐘。

本發明的制備工藝簡單，操作容易，制得的稻殼灰活性炭表面微孔結構好，吸附性能強。

附圖說明

圖1?為未經處理的稻殼灰表面電鏡圖。

圖2?為經本方法處理的稻殼灰表面電鏡圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例進一步說明本發明的技術解決方案，這些實施例不能理解為是對技術方案的限制。

實施例1：依以下步驟制備稻殼灰活性炭

第一步，將白腐真菌接入稻殼發酵培養基中，溫度25℃發酵9d得發酵基質；培養基含水率為30%，接種量是孢子懸液濃度為10⁷cfu/mL，接種體積為5%；其中，稻殼發酵培養基由以下組分重量百分比組成：稻殼10%，硫酸銨3.0%，磷酸二氫鉀3.0%，硫酸鎂3.0%，吐溫-80?3.0%，pH4，其余水；

第二步，將綠色木霉接入步驟一的發酵基質中，溫度25℃發酵7d，接種量是孢子懸液濃度為10⁷cfu/mL，接種體積為5%；