[發明專利]為提高活性炭品質而利用真菌預處理木糖渣的方法

有效

• 申請號: 201410162094.2
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN103923843A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 司洪宇;梁曉輝;張曉東;華棟梁;張杰;金付強;孟光范;陳雷
• 申請（專利權）人: 山東省科學院能源研究所
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;B09B3/00;C01B31/12;C12R1/885;C12R1/645
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 曲志波

技術領域

本發明屬于活性炭制備技術領域，尤其是一種為提高活性炭品質而利用真菌預處理木糖渣的方法。

背景技術

活性炭是利用生物質原料如木材、木屑、椰殼及煤碳等原料經炭化活化而得到的產品。活性炭是一種重要的工業吸附劑，具有極為發達的微孔結構，內比表面積巨大；活性炭表面上含有（或可以附加）多種官能團，具有催化性能。活性炭性能穩定，能夠在不同的酸堿、溫度條件下使用，而且具有再生能力。近年來，隨著人民對環境問題的日益重視，活性炭應用范圍愈加廣泛，目前在環境治理、制藥、化工、食品、冶金、農業等方面均有應用。但國產的活性炭普遍存在微孔過多，中孔太少，品質不均，而且同時保持高中孔占比和高比表面積很難實現，無法滿足許多需要中孔活性炭的工藝應用。

木糖渣是木糖生產過程中產生的固體廢棄物。據計算，生產1噸木糖要產生12噸（含水率50%）的木糖渣。目前利用木糖渣制備活性炭的報道較少。顧瑞生等（顧瑞生,?古可隆,?張天健.?木糖渣制取粉狀活性炭的研究.?林產化學與工業,?1998,?18(2):?69-72）采用磷酸法處理木糖渣制備粉狀活性炭，其產品吸附指標達到了LY216-79標準。中國專利申請書（201210264463.X）公開了微生物白腐真菌活酶催化活化煙草基制備活性炭的方法（王星敏,?鄭旭煦,?胥江河,?殷鐘意,?伍紹波.?微生物白腐真菌活酶催化活化煙草基制備活性炭的方法.?中國專利,?申請號201210264463.X）。該發明申請書以煙草固體廢棄物為原料，經原料預處理后利用微生物白腐真菌或者酶催化制備煙草活化基，并以其為原料制備活性炭。該方法具有能耗低、無二次污染的特點，所獲得的活性炭產品吸附性能良好，應用范圍廣泛。然而，上述方法未指明所用白腐真菌的種類。由于白腐真菌種類眾多，其處理效果亦有區別，因此該方法的實施效果難以保證。此外，該方法所用酶預處理技術未說明纖維素酶和木質素酶的性質以及來源，其處理方法效果亦難以評估。而且，酶處理方法成本較高，難以大范圍應用。目前尚未發現利用真菌棘孢木霉和毛栓菌聯合處理木糖渣提高其活性炭產品比表面積的報道。

中國專利申請書（?201310054469.9?）公開了混菌固態發酵預處理稻殼制備稻殼灰活性炭的方法，其特征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。該發明主要是先利用白腐菌對稻殼進行處理后再用霉菌進行處理，其過程持續時間較長且操作復雜。稻殼中氧化硅含量高，碳含量較低，活性炭產品必然雜質含量高，均勻性不佳。且該專利無活化劑處理，只是通過干餾煅燒獲得活性炭，工藝粗糙。另外，該專利并未對所獲產品品質進行描述，無法判斷混菌發酵預處理可以獲得有益效果。且預處理工藝需要加入硫酸銨、磷酸二氫鉀、硫酸鎂、吐溫等，處理成本也較高，不利于大規模生產。

綜上所述，目前尚未有直接用毛栓菌和棘孢木霉混合菌液處理木糖渣制備高品質活性炭的報道。本發明通過將專利保藏菌株毛栓菌SEM-6和棘孢木霉CGM-10混合液體發酵種子接種到木糖渣基質中對其進行預處理后制備活性炭，可以明顯提高活性炭產品品質。

發明內容

本發明的目的是提供一種為提高活性炭品質而利用真菌預處理木糖渣的方法，主要采用真菌棘孢木霉CGM-10（CCTCC?No.?M?2014001?）和?毛栓菌SEM-6（CCTCC?No.?M?2014002）對木糖渣進行預處理從而提高活性炭產品品質。

本發明所用棘孢木霉CGM-10，拉丁文學名Trichoderma?asperellum?CGM-10，該菌株已于2014年1月6日保藏于中國典型培養物保藏中心（CCTCC），地址為武漢市武昌珞珈山武漢大學，保藏編號?CCTCC?No.?M?2014001（Trichoderma?asperellum?CGM-10）。

本發明所用毛栓菌SEM-6，拉丁文學名Trametes?trogii?SEM-6，該菌株已于2014年1月6日保藏于中國典型培養物保藏中心（CCTCC），地址為武漢市武昌珞珈山武漢大學，保藏編號為CCTCC?No．M?2014002（Trametes?trogii?SEM-6）。

所述棘孢木霉和毛栓菌活化培養基包括：土豆提取液200克（煮汁，八層紗布過濾），葡萄糖20克，自來水1000毫升，瓊脂20克，pH5.0。其中土豆提取液是指，土豆200克，切塊煮沸30分鐘后用細紗布（80-150目）過濾后所得澄清提取液。