一种菌糠生物炭吸附剂的制备方法及其应用.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CN107088399A(43)申请公布日2017.08.25(21)申请号201710378516.3C02F101/20(2006.01)(22)申请日2017.05.25(71)申请人东北农业大学地址150000黑龙江省哈尔滨市香坊区公滨路木材街59号(72)发明人曲娟娟程茁戴航宇卢璐金羽丁伟(74)专利代理机构哈尔滨龙科专利代理有限公司23206代理人高媛(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)C02F1/62(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种菌糠生物炭吸附剂的制备方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种菌糠生物炭吸附剂的制备方法及其应用，所述方法为：一、将菌糠烘干，粉碎，过筛，得到菌糠粉末；二、菌糠粉末置于炭化炉中炭化，然后冷却至室温后取出，过筛，得到菌糠生物炭粉末；三、将菌糠生物炭粉投加到含有去离子水的锥形瓶中，摇床振荡，除去清洗后水溶液，重新加入去离子水反复清洗，烘干，得菌糠生物炭吸附剂。本发明制备的菌糠生物炭吸附剂平均比表面积达到200m2/g、平均孔容达到0.15cm3/g左右，存在大量π共轭芳香结构，对重金属阳离子具有普遍的吸附能力，可有效去除水中铅、镉、锌、铜，最高去除率达到98.4%、91.1%、91.8%和97.9%。CN107088399ACN107088399A权利要求书1/1页1.一种菌糠生物炭吸附剂的制备方法，其特征在于所述方法步骤如下：一、将菌糠放入恒温干燥培养箱中烘干至恒重，粉碎，过筛，得到菌糠粉末；二、筛好的菌糠粉末置于炭化炉中，以氮气作为保护气，进行炭化，然后冷却至室温后取出，过筛，得到菌糠生物炭粉末；三、将50~150g菌糠生物炭粉投加到含有1L去离子水的锥形瓶中，然后放在摇床中振荡，除去清洗后水溶液，重新加入去离子水再次清洗，反复清洗3~5次，烘干至恒重，得到菌糠生物炭吸附剂。2.根据权利要求1所述的菌糠生物炭吸附剂的制备方法，其特征在于所述步骤一中，菌糠过筛后如需长期保存，则经灭菌处理后保存于干燥环境下备用。3.根据权利要求1或2所述的菌糠生物炭吸附剂的制备方法，其特征在于所述菌糠为食用菌采收后的废弃栽培基质菌糠。4.根据权利要求3所述的菌糠生物炭吸附剂的制备方法，其特征在于所述食用菌为香菇、平菇、金针菇、黑木耳中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的菌糠生物炭吸附剂的制备方法，其特征在于所述步骤二中，炭化温度为500~800℃，时间为3~5小时。6.根据权利要求1所述的菌糠生物炭吸附剂的制备方法，其特征在于所述步骤三中，摇床转速为100~200r/min，振荡时间为2~4h。7.一种权利要求1-6任一权利要求所述方法制备得到的菌糠生物炭吸附剂在去除废水中重金属离子中的应用。8.根据权利要求7所述的菌糠生物炭吸附剂在去除废水中重金属离子中的应用，其特征在于所述重金属离子为铜、铅和镉离子。9.根据权利要求7或8所述的菌糠生物炭吸附剂在去除废水中重金属离子中的应用，其特征在于所述菌糠生物炭吸附剂除废水中重金属离子的具体步骤如下：将菌糠生物炭吸附剂0.5~4g/L投加至重金属阳离子浓度为25~150mg/L的废水中，在pH=2~5的条件下吸附30~300min，过滤去除菌糠生物炭吸附剂，完成阳离子的吸附。2CN107088399A说明书1/5页一种菌糠生物炭吸附剂的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明属于环境保护技术领域，涉及一种重金属阳离子生物炭吸附剂的制备方法及其应用。背景技术[0002]随着工业发展和城市化进程的加速，冶金、电镀、机械制造和有机合成等工业产生了大量含重金属阳离子废水，严重危害了生态环境以及人类健康。而传统的化学沉淀法等存在成本高、易引起新的污染等不足。生物吸附法是利用生物体的结构及特性来吸附水中的金属阳离子，再通过固液两相分离来去除水溶液中金属离子，是近年来新兴的处理含重金属废水的方法，具有高效、廉价、无二次污染等优势。各类生物材料包括细菌、丝状真菌、酵母、藻类、工农业生物废弃物等都可以用于重金属吸附。生物炭是生物质原料在低氧或隔绝氧气的条件下，通过热解（通常温度≤700℃）得到的一种在自然条件下可稳定存在的富炭材料，生物炭吸附重金属的优势在于：（1）生物炭拥有丰富的孔隙结构以及较大的比表面积；（2）不同的生物质原料热解能够形成种类丰富的表面活性基团；（3）生物质原料多为农业废料，价格便宜，并且有效的利用了资源；（4）生物炭吸附法操作简单，方便快捷，且能够再生循环利用。用于制备生物炭的生物质一般来源于农业秸秆、树皮、花生壳、酒糟、锯末、食用菌基质等，这些生物质资源