一种高效去除重金属铅和镉香菇菌渣生物炭吸附剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107362773A(43)申请公布日2017.11.21(21)申请号201710786915.3B01J20/30(2006.01)(22)申请日2017.09.04C02F101/20(2006.01)(71)申请人四川农业大学地址611131四川省成都市温江区公平镇惠民路211号(72)发明人伍钧鲜杨杨刚徐敏赖星李炎许瑶张小洪彭宏余小玉(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人吕玲(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)C02F1/28(2006.01)C10B53/02(2006.01)权利要求书1页说明书9页(54)发明名称一种高效去除重金属铅和镉香菇菌渣生物炭吸附剂及其制备方法(57)摘要本发明属于污水处理技术领域，具体为一种高效去除重金属铅和镉香菇菌渣生物炭吸附剂及其制备方法。该方法包括如下步骤：(1)将香菇菌渣自然风干后粉碎过20-100目筛备用；(2)将步骤(1)所得物置于马弗炉中，在厌氧条件下，于500℃高温热解2小时，即得粗制生物炭；（3）将步骤（2）所得物研磨过100目筛，即得高吸附性能生物炭。本发明所得生物炭具有十分优异的铅镉去除效果，可使水中铅、镉的最高去除率达到99.8%、99.6%。本发明所得生物炭无需改性，制备过程简单，原料易得廉价，具有十分广阔的市场应用前景。CN107362773ACN107362773A权利要求书1/1页1.一种高效去除重金属铅和镉香菇菌渣生物炭吸附剂，其特征在于该吸附剂所采用的原料为香菇菌渣，具体包括以下步骤：（1）将香菇菌渣进行自然风干，使水分含量低于1-2%，去除非生物质组分后进行粉碎，过20-100目筛；（2）将经上述处理后的物料置于瓷坩埚中，于500℃的马弗炉中进行厌氧热解2h，热解反应结束后，待坩埚冷却至室温后取出，得粗制生物炭；（3）将上述制备的粗制生物炭进行研磨后过100目筛，即获得高吸附性能的生物炭。2.根据权利要求1所述高效去除重金属铅和镉香菇菌渣生物炭吸附剂的制备方法，其特征在于：所述的厌氧热解温度的升温速度为10℃/min。3.根据权利要求1所述高效去除重金属铅和镉香菇菌渣生物炭吸附剂的制备方法，其特征在于所述的香菇菌渣中含有以下质量百分含量的生物质：麸皮18%，粗木屑82%，总质量百分含量为100%。4.一种如权利要求1至权利要求3中任意一项所述高效去除重金属铅和镉香菇菌渣生物炭吸附剂的应用，其特征在于：该吸附剂用于处理含重金属铅的废水或含重金属镉的废水，当吸附剂投加量4.0g/L、废水中镉浓度100mg/L、温度为25℃、pH=6、振荡时间12h，重金属镉的去除率达99.6%，吸附量达24.9mg/g；当该吸附剂的投加量1.0g/L、废水中铅浓度200mg/L、温度为25℃、pH=5、振荡时间4h，重金属铅的去除率达99.8%，吸附量达199.8mg/g。2CN107362773A说明书1/9页一种高效去除重金属铅和镉香菇菌渣生物炭吸附剂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于污水处理技术领域，具体为一种高效去除重金属铅和镉香菇菌渣生物炭吸附剂及其制备方法。背景技术[0002]水作为生命之源，同时也是重要环境介质。随着工农业现代化的急速发展，产生了一些对人体有害的污染物质，并且大多数排放进入环境，并通过各种作用方式，如渗透、直接排放等，而最终汇集于水体之中，尤以重金属为甚。众所周知，与一般的有机污染物不同，重金属具有难降解和难挥发的特性，并能通过食物链的富集作用，最终威胁到人类生命。因此，急需对废水中的重金属进行净化处理。[0003]利用活性炭吸附处理含重金属废水具有处理方法简单、吸附效率高等优点。但利用活性炭处理含重金属废水成本较高，无法广泛使用。生物炭是生物质在完全或部分缺氧情况下经热解产生的高度芳构化的碳质材料。因其孔隙结构发达、比表面积大和离子交换量高等独特的物理化学性质，能较好地直接吸附废水中的重金属离子。目前，国内外利用有机物料制备生物碳的研究较多，如兰州理工大学张继义等利用小麦秸秆制备生物碳、浙江大学陈再明以水稻秸秆制备生物碳、北京科技大学张扬以玉米芯制备生物碳等，但现有研究多以单一原料制备生物炭，而以混合物料制备生物炭的研究较少，尤其缺乏多种生物质原料混合来制备高效去除重金属铅镉的生物炭。发明内容[0004]本发明的发明目的是针对以上问题，提供一种高效去除重金属铅和镉香菇菌渣生物炭吸附剂。该吸附剂可以有效利用每年大量产生的香菇菌渣，厌氧热解制备能高效去除重金属铅镉的生物炭，可进一步促进废弃物质的资源化利用，实现以废治废的目的。该利用多种生物质原料混合的菌渣制备生物炭，可确保制备的生物炭的高吸附性能，提高生