一种食用菌菌渣的制浆方法技术

本发明专利技术公开了一种食用菌菌渣的制浆方法，包括以下步骤：（1）将风干后的菌渣棒破碎成小块，去除杂物；（2）预处理：在常温下将破碎后的菌渣与水按照1：3‑1：6的质量比，浸泡30‑60分钟，然后将菌渣升温至95‑100℃，充分搅拌，保温30‑50分钟；（3）磨浆：将预处理后的菌渣进行分阶段磨浆，磨浆浓度为15‑30%；（4）筛选：磨浆后，用长缝筛浆机进行筛选处理，筛选筛缝宽度为0.25‑0.5mm，制得满足质量要求的机械浆。制浆造纸工艺成熟，废弃物环保处理稳定可靠，菌渣制浆产生的废液、废渣等易于处理。制备的机械浆在造纸和农业方面的应用，可以用于生产包装瓦楞芯纸和可降解农业育苗杯。

A pulping method of mushroom residue

The invention discloses a pulping method of edible mushroom dregs, which comprises the following steps: (1) crushing the dried mushroom dregs into small pieces to remove sundries; (2) pretreatment: immersing the crushed mushroom dregs and water in a mass ratio of 1:3-1:6 under normal temperature for 30-60 minutes, then heating the mushroom dregs to 95-100 \u2103, fully stirring, and holding for 30-50 minutes; (3) pulping: After the pretreatment, the bacteria residue was ground in stages, with the grinding concentration of 15 \u2011 30%; (4) screening: after the grinding, the long seam screening machine was used for screening, with the screening seam width of 0.25 \u2011 0.5mm, and the mechanical pulp meeting the quality requirements was prepared. The pulping and papermaking technology is mature, the waste environmental protection treatment is stable and reliable, and the waste liquid and waste residue produced by the bacterial residue pulping are easy to be treated. The mechanical pulp can be used in papermaking and agriculture to produce packaging corrugated core paper and degradable agricultural seedling cup.

【技术实现步骤摘要】
一种食用菌菌渣的制浆方法
本专利技术涉及一种食用菌菌渣的制浆方法，属于食用菌栽培废弃物利用

技术介绍
近年来，我国食用菌产业发展迅速，产能增长很快，逐步实现了食用菌养殖加工工厂化、产业化和规模化。我国是食用菌的生产大国，占世界食用菌总产量的70%以上。同时食用菌栽培所产生的废料也越来越多，每年食用菌的废料约有1580万吨。由于菌渣种类复杂，我国菌渣的综合利用率较低，大部分菌渣被随意堆放或燃烧，不仅造成了环境污染，而且滋生杂菌和病原菌给食用菌产业区带来细菌污染的安全隐患。菌渣废料多渠道综合利用对于减少原料的浪费，提高农民收入、保护环境势在必行。在我国，食用菌主要为香菇、平菇、黑木耳、双胞菇、金针菇等五种，占我国食用菌总产量的80%以上，其中香菇的产量占食用菌总产量的27%。平菇、双胞菇等为草腐菌类，主要以麦草等草类原料培养，双胞菇在培养基上面覆盖5cm左右的泥土，菌渣泥土含量高，秸秆类纤维物质含量低，比较适合农用肥应用。香菇、木耳为木腐菌类，所使用的原料主要是枝桠材、木屑、锯沫和等木材类原料，菌渣中含有的纤维素物质多，杂质较少，质量稳定，可以满足原料制浆造纸原料的基本要求。试验分析结果，香菇菌渣的冷水抽出物为25.53%，热水抽出物为30.93%，苯醇抽出物为8.04%，1%NaOH抽出物为57.66%，香菇菌渣中综纤维素含量为54.25%，纤维素含量为34.35%，木素含量为17.51%，含有较多的纤维素、半纤维素。香菇菌渣中纤维的平均纤维长度0.83mm，平均纤维宽度20.77μm，长宽比为40.0，纤维细胞的细胞壁厚3.16μm，胞腔直径9.98μm，胞腔比为0.63，和常用的制浆原料杨木、桉木接近。从香菇菌渣、木耳菌渣的化学成分和纤维形态分析，香菇菌渣、木耳菌渣可以满足作为制浆造纸原料的基本特性。目前较常用的菌渣循环利用模式是“植物基材-食用菌-菌渣-菌渣有机肥-种植业”，该模式中菌渣主要通过生产有机肥，有机肥用于种植的循环模式，减少废弃物燃烧的环境污染。菌渣用于生产菌渣生物有机肥过程中，菌渣用发酵堆肥，菌渣使用量最大为70%，并配用畜禽粪便、复合微生物菌剂等，引入了新的污染源。采用微生物发酵工艺生产有机肥料：参见《利用食用菌菌渣生产有机肥料的研究》中国土壤肥料(2008，1)，孙建华，袁玲，张翼，西南大学资源环境学院，文章编号：1673-6257（2008）01-0052-04；参见专利申请号CN200910229213.0“一种由食用菌菌渣制备的防病有机肥”；参见专利申请号CN200610045209.5“利用食用菌菌渣制作有机肥的生产方法”。以上三种方式的不足在于：细菌继续繁殖，疾病传播对周边环境造成严重影响，微生物发酵工艺的缺点是，发酵周期较长，一般为20-50天，甚至更长，设备投资大，生产成本高，在使用过程中还需配合化学肥料、畜禽粪便、各类菌剂等，引入其他污染源。
技术实现思路
本项目为山东省重点研发计划项目项目编号：2018GSF117011。本专利技术将食用菌菌渣作为造纸的原料，不仅解决了菌渣的处理问题，而且现有技术中并没有将菌渣应用于制浆造纸方面，本方法创造性的将其应用于制浆造纸，缓解了造纸原料的匮乏，制成的纸张不仅质量优良，满足人们的需求，而且原料有较高的利用率。采用食用菌菌渣制浆，是将食用菌的真菌培养和食用菌种植过程作为造纸生物制浆的微生物处理阶段。食用菌菌渣中的纤维素、半纤维素和木质素，受到不同程度降解，菌棒中布满菌丝体，纤维组织得到润涨、撕裂等作用，菌渣变得更加疏松、柔软，可以不用或者少用化学药品对菌渣原料进行处理，直接通过机械方法制造符合使用要求的纸浆，生物制浆与机械法制浆的有机结合。菌渣制浆，流程较短，工艺简单，缓解目前造纸原料严重匮乏的局面，提高菌渣的经济价值，并减少了菌渣原料的储存带来的环境污染。菌渣发酵堆放，占地面积大，堆放时间长，原料发酵对温度、水分的控制要求比较严格，处理难度大，不适用大规模生产。本技术直接利用食用菌菌渣制浆，没有化学药品带给环境带来污染。制浆造纸工艺成熟，废弃物环保处理稳定可靠，菌渣制浆产生的废液、排渣等易于处理。菌渣废料数量大，食用菌生产逐步实现为产业化、规模化，区域集中，菌渣棒易于收集。而制浆原料的严重短缺，进一步制约了造纸产业的发展。采用菌渣制浆，可以实现大规模生产，能够满足中低档纸张产品的原料需求。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利是一种食用菌菌渣综合利用领域的新方法，食用菌菌渣废料数量大，只有少部分用于生产有机肥料、绝大多数被堆积用于燃烧，存放面积大，环境污染严重。使用菌渣制浆，用量大，能够很快形成规模化生产，制浆效率高，可以提高菌渣的利用价值，满足人民物质文化生活的需要，减少环境污染。本专利技术方案如下：一种食用菌菌渣的制浆方法，包括以下步骤：（1）将风干后的食用菌菌渣棒破碎成小块，去除杂物；（2）预处理：在常温下将破碎后的菌棒与水按照1：3-1：6的质量比，浸泡30-60分钟，然后将菌渣升温至95-100℃，充分搅拌，保温30-50分钟；对菌渣预处理：该处理过程将细菌的灭活、非纤维成分分离、纤维软化过程三合一。此过程中较高温度杀死残留的食用菌菌种、菌丝体，使菌渣中的生物酶失去活性，纤维组织不再继续受到生物降解；此过程中溶解出菌渣原料在食用菌培养过程因纤维素、半纤维素、木素等物质被生物酶酶解成的小分子的糖类、蛋白质、淀粉类、有机酸等非纤维类物质，使纤维与非纤维物质得到分离，有利于净化和提高纸浆质量。此过程中使菌渣纤维组织吸水、软化、润涨，在磨浆过程中易于解离纤维，减少纤维断裂及损伤，增加纤维强度，降低磨浆能耗，提高纸浆纤维的质量。（3）磨浆：将预处理后的菌棒进行分阶段磨浆，磨浆浓度为15-30%；磨浆的过程充分利用纤维间的揉搓作用，减少纤维的切断。（4）筛选：磨浆后，用长缝筛浆机进行筛选处理，筛选筛缝宽度为0.25-0.5mm，制得满足质量要求的机械浆。优选地，步骤（3）中磨浆的过程为：第一段为高温磨浆，温度为90-100℃，磨浆间隙为1-3mm；第二段为常温磨浆，磨浆间隙为0.5-1.5mm；第三段为常温磨浆，磨浆间隙为0.3-1.0mm。得到的食用菌菌渣机械浆得率为60-70%，预浸液pH为3.8-4.8，具有较强的酸性。食用菌菌渣机械浆打浆度为35-55°SR，湿重为0.7-1.0g，平均纤维长度为0.71-0.83mm。食用菌菌渣机械浆纤维较短，纸浆纤维大部分起毛、脱毛，滤水性能变差。上述所述的制浆方法制备的机械浆在造纸及农业育苗杯方面的应用。有益效果1.本专利技术解决了制浆原料严重短缺的问题，食用菌种植后的菌渣数量巨大，收集容易，能够缓解造纸原料紧缺局面。2.本专利技术的菌渣经过生物处理，菌渣原料的纤维结构更加疏松，易于吸水、润胀，部分影响纤维制浆的木素被降解，可以不用或者使用少量化学药品，机械制浆能源单耗低，纤维容易分散、解离。3.制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种食用菌菌渣的制浆方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）将风干后的食用菌渣棒破碎成小块，去除杂物；/n（2）预处理：在常温下将破碎后的菌棒与水按照1：3-1：6的质量比，浸泡30-60分钟，然后将菌渣升温至95-100℃，充分搅拌，保温30-50分钟；/n（3）磨浆：将预处理后的菌棒进行分阶段磨浆，磨浆浓度为15-30%；/n（4）筛选：磨浆后，用长缝筛浆机进行筛选处理，筛选筛缝宽度为0.25-0.5mm，制得满足质量要求的机械浆。/n

【技术特征摘要】
1.一种食用菌菌渣的制浆方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将风干后的食用菌渣棒破碎成小块，去除杂物；
（2）预处理：在常温下将破碎后的菌棒与水按照1：3-1：6的质量比，浸泡30-60分钟，然后将菌渣升温至95-100℃，充分搅拌，保温30-50分钟；
（3）磨浆：将预处理后的菌棒进行分阶段磨浆，磨浆浓度为15-30%；
（4）筛选：磨浆后，用长缝筛浆机进行筛选处理，筛选筛缝宽度为0.25-0.5mm，制得满足质量要求的机械浆。


2.根据权利要求1所述的制浆方法，其特征在于，步骤（3）中磨浆的过程为：第一段为高温磨浆，温度为90-100℃，磨浆间隙为1.0-3.0mm；第二段为常温磨浆，磨浆间隙为0.5-1.5mm；第三段为常温磨浆，磨浆间隙为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨其玉，陈东，王桂卿，彭斌，
申请(专利权)人：山东省造纸工业研究设计院，
类型：发明
国别省市：山东;37