[發明專利]改性食用菌菌糠吸附劑的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202110759573.2
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113457638B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 鄭林祿;馬宏儒;顏桂煬;陳峰;蘇佳欣;黃嘉芳;石冬梅
• 申請（專利權）人: 寧德師范學院
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 廣東金泰智匯專利商標代理事務所(普通合伙) 44721
• 代理人: 江麗嬌

本發明提供了一種改性食用菌菌糠吸附劑的制備方法及其應用。該技術方案選用植酸為改性劑，對菌糠進行改性。將改性后的菌糠對水中的重金屬銅進行吸附，并綜合考察改性菌糠投加量、銅離子初始濃度、溶液pH及吸附時間四個因素對改性菌糠在處理水中重金屬銅時的作用。結果表明用0.5g改性銀耳菌糠處理100mg/L的銅離子廢水，在溶液的pH為3，溫度30℃，160r/min下攪拌吸附90min，吸附量為9.89mg/g，吸附率可達98.91％，吸附效果好。改性菌糠對重金屬銅的吸附作用效果比未經改性菌糠明顯增大27.54％。本發明利用植酸改性菌糠得到吸附劑，成本低，操作簡便，既具有良好的生態效益，又具有強大的經濟效益。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，進一步涉及重金屬廢水的吸附法處理，具體涉及一種環保改性食用菌菌糠吸附劑的制備方法及其應用。

背景技術

目前處理重金屬廢水常用的方法有化學沉淀法、離子交換法、生物吸附法等。采用傳統的物理方法、化學方法處理重金屬廢水常因操作過程繁瑣或具有二次污染而不夠理想?；瘜W沉淀法是當下較為廣泛的方法，處理較為簡單，投資的人力物力也較少。但缺點是通常需加入大量調節pH的藥劑，可能會產生重金屬污泥。離子交換法可以使廢水中的重金屬離子有效去除并且可回收廢水中的重金屬，不會產生重金屬污泥，但缺點是運行費用較高。生物吸附法處理能使重金屬離子有效去除，且二次污染明顯減少，但缺點是吸附處理速率慢。因此，獲取高效的吸附劑是利用此法規模化處理廢水的技術前提。

菌糠作為食用菌栽培的副產物，是指食用菌栽培采收后廢棄的固體培養基剩余物。隨著我國食用菌產業化進程的加快，廢棄菌糠產量不斷增加，每年可達1000萬噸以上，如不加以利用，既浪費資源、又污染環境，因此，食用菌菌糠的科學處理，實現菌糠循環再利用迫在眉睫。菌糠的高效再利用已是食用菌產業可持續發展中急需解決的重要問題之一?；诰泛写罅康木z體及多種代謝產物，且具有較大的比表面積和多種有效官能團，目前，以菌糠為主要原料，制成吸附劑吸附水體中重金屬或染料備受關注。然而，實際應用發現，常規菌糠中的菌絲體表面雖具有一定的吸附作用，但對重金屬的吸附性能有限，吸附效果仍不理想，難以直接應用于廢水中重金屬的吸附。

發明內容

本發明旨在針對現有技術的技術缺陷，提供一種利用植酸改性菌糠獲得富含大量羥基、磷酸基等活性基團的環境友好型高效吸附劑，改性食用菌菌糠吸附劑的制備方法及其應用，以解決目前缺乏可用于重金屬廢水處理的高效環保吸附劑的技術問題。

本發明要解決的另一技術問題是，常規菌糠吸附劑對重金屬的吸附效果有待提高。

為實現以上技術目的，本發明采用以下技術方案：

改性食用菌菌糠吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

1)取菌糠用去離子水浸泡清洗去除雜質，再用去離子水沒過菌糠表面并于65～75℃水浴中恒溫2.5～3.5h，再次清洗后置于55～65℃烘箱烘至恒重；烘干的菌糠經粉碎后，過55～65目篩；

2)取8～12g步驟1)過篩后的菌糠，與220～280mL濃度為0.2～0.3mol/L的植酸溶液混合在催化劑尿素作用下，以50～60℃的溫度、140～180r/min的轉速攪拌下反應3～5h，之后將產物冷卻至室溫靜置，過濾，用蒸餾水清洗至中性，置于55～65℃烘箱烘干。

作為優選，步驟1)中所述水浴是在恒溫水浴鍋中進行的。

作為優選，步驟1)及步驟2)中所述烘干是在烘箱中進行的。

作為優選，步驟1)中所述粉碎是利用粉粹機粉碎2.5～3.5min。

作為優選，步驟2)中所述攪拌是在恒溫攪拌器中進行的。

在以上技術方案的基礎上，本發明進一步提供了上述改性食用菌菌糠吸附劑用于吸附廢水中銅離子的應用。

作為優選，吸附時廢水的pH為2.8～3.2，溫度為28～32℃。