一种利用食用菌菌渣制备菌渣活性炭的方法、菌渣活性炭及其应用技术

本发明专利技术属于活性炭技术领域，具体涉及一种食用菌菌渣处理方法、菌渣活性炭及其应用。本发明专利技术提供的食用菌菌渣处理方法包括以下步骤：将食用菌菌渣进行热解，得到菌渣生物炭；所述食用菌菌渣中钙含量大于1000mmol/kg；将所述菌渣生物炭进行球磨活化，得到菌渣活性炭。本发明专利技术通过对食用菌菌渣进行热解，使食用菌菌渣中的钙转变为除磷的活性吸附位点；本发明专利技术通过球磨活化降低生物炭颗粒粒径，增加生物炭比表面积，暴露更多含Ca的活性吸附位点，得到能够高效吸附除磷的菌渣活性炭。本发明专利技术提供的食用菌菌渣处理方法实现了食用菌菌渣的资源化利用，且操作简单易于工业化应用。且操作简单易于工业化应用。且操作简单易于工业化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种利用食用菌菌渣制备菌渣活性炭的方法、菌渣活性炭及其应用


[0001]本专利技术属于活性炭
，具体涉及一种食用菌菌渣处理方法、菌渣活性炭及其应用。

技术介绍

[0002]食用菌是指子实体硕大、可供食用的蕈菌(大型真菌)。食用菌是一类有机、营养、保健的绿色食品，并且食用菌栽培具有项投资小、周期短、见效快的优势，所以栽培食用菌的产业迅猛发展。但值得注意的是，每生产1kg食用菌，将会产生5kg废弃的食用菌菌渣。传统处理食用菌菌渣方式是堆肥和燃烧，这种较为简单的处置虽然省时省力且能耗低，但也存在很多弊病，例如菌渣的堆肥过程中菌棒中的菌丝会导致杂菌污染，产生一些极酸性的分泌物，致使土壤板结，微生物减少，使土壤遭受不可逆的破坏；而焚烧产生的SO2等有毒气体也会对大气产生污染。如何合理的处理和处置食用菌菌渣已成为亟需解决的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种食用菌菌渣处理方法、菌渣活性炭及其应用，本专利技术提供的食用菌菌渣处理方法简单易于操作，能够使食用菌菌渣资源化，且便于推广应用。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种食用菌菌渣处理方法，包括以下步骤：
[0005]将食用菌菌渣进行热解，得到菌渣生物炭；所述食用菌菌渣中钙含量大于1000mmol/kg；
[0006]将所述菌渣生物炭进行球磨活化，得到菌渣活性炭。
[0007]优选的，所述热解前还包括：
[0008]将食用菌菌渣除杂后依次进行干燥、粉碎和过筛，得到食用菌菌渣粉末。
[0009]优选的，所述热解的温度为700～1000℃，所述热解的保温时间为2～5h。
[0010]优选的，升温至所述热解所需温度的升温速率为1～20℃/min。
[0011]优选的，所述球磨活化的转速为200～500r/min；所述球磨活化的时间为1～24h。
[0012]优选的，所述球磨活化的球料比为1:5～20。
[0013]优选的，所述食用菌菌渣中灰分质量百分含量大于15％。
[0014]优选的，所述食用菌菌渣为栽培食用菌后的菌渣，所述食用菌包括香菇、金针菇、平菇、鸡腿菇、杏鲍菇和草菇中的一种或多种。
[0015]本专利技术还提供了按照上述技术方案所述食用菌菌渣处理方法得到的菌渣活性炭，所述菌渣活性炭的平均孔隙直径为10～16nm；
[0016]所述菌渣活性炭的孔容为0.047～0.09cm3/g；
[0017]所述菌渣活性炭的比表面积为200～260m2/g；
[0018]所述菌渣活性炭中含有钙基活性吸附位点。
[0019]本专利技术还提供了上述技术方案所述菌渣活性炭作为除磷吸附剂的应用。
[0020]本专利技术提供了一种食用菌菌渣处理方法包括以下步骤：将食用菌菌渣进行热解，得到菌渣生物炭；所述食用菌菌渣中钙含量大于1000mmol/kg；将所述菌渣生物炭进行球磨活化，得到菌渣活性炭。本专利技术通过对食用菌菌渣进行热解使食用菌菌渣中的钙转变为除磷的活性吸附位点；本专利技术通过球磨活化降低生物炭颗粒粒径，增加生物炭比表面积，暴露更多含Ca的活性吸附位点，得到能够高效吸附除磷的菌渣活性炭。本专利技术提供的食用菌菌渣处理方法实现了食用菌菌渣的资源化利用，且操作简单易于工业化应用。
附图说明
[0021]图1为实施例1制备得到的菌渣生物炭的SEM图；
[0022]图2为实施例1制备得到的菌渣活性炭的SEM图；
[0023]图3为实施例1制备得到的菌渣生物炭的XRD谱图；
[0024]图4为实施例1制备得到的菌渣活性炭的XRD谱图；
[0025]图5为实施例1制备得到的菌渣生物炭的钙元素mapping图；
[0026]图6为实施例1制备得到的菌渣活性炭的钙元素mapping图。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供了一种食用菌菌渣处理方法，包括以下步骤：
[0028]将食用菌菌渣进行热解，得到菌渣生物炭；所述食用菌菌渣中钙含量大于1000mmol/kg；
[0029]将所述菌渣生物炭进行球磨活化，得到菌渣活性炭。
[0030]本专利技术将食用菌菌渣进行热解，得到菌渣生物炭。在本专利技术中，所述热解前优选还包括：
[0031]将食用菌菌渣除杂后依次进行干燥、粉碎和过筛，得到食用菌菌渣粉末。
[0032]在本专利技术中，所述食用菌菌渣中钙含量大于1000mmol/kg，优选为1200～2100mmol/kg。在本专利技术中，所述食用菌菌渣中灰分质量百分含量优选大于15％，更优选为15～24％。在本专利技术中，所述食用菌菌渣优选为栽培食用菌后的菌渣，所述食用菌优选包括香菇、金针菇、平菇、鸡腿菇、杏鲍菇和草菇中的一种或多种。
[0033]在本专利技术中，所述除杂优选为除去食用菌菌渣中砂石和泥土。本专利技术对所述除杂的方式无特殊要求，采用本领域常规的方式即可。在本专利技术中，所述干燥优选为烘干，所述烘干的温度优选为100～110℃，更优选为105℃；所述烘干的时间优选为3～5h，更优选为4h。在本专利技术中，所述食用菌菌渣粉末的平均粒径优选为20～60目，更优选为30～50目。本专利技术对所述粉碎和过筛的方式无特殊要求，只要能够达到所需的粒径即可。
[0034]在本专利技术中，所述热解的温度优选为700～1000℃，更优选为800～900℃；所述热解的保温时间优选为2～5h，更优选为3～4h。在本专利技术中，升温至所述热解所需温度的升温速率优选为1～20℃/min，更优选为10～15℃/min。
[0035]在本专利技术中，所述热解优选在保护气氛中进行，所述保护气氛优选为惰性气体或氮气，更优选为氮气。在本专利技术中，所述惰性气体优选为氩气或氦气。在本专利技术中，所述热解优选在热解反应器中进行。
[0036]在本专利技术中，所述热解后优选还包括：
[0037]将热解后产物冷却后破碎过筛，得到所述菌渣生物炭。
[0038]在本专利技术中，所述冷却后温度优选为室温，所述室温优选为20～35℃，更优选为25～30℃。本专利技术对所述冷却的方式无特殊要求，采用本领域常规的方式即可。本专利技术对所述破碎的方式无特殊要求，采用本领域常规的方式即可。在本专利技术中，所述过筛用网筛的孔径优选为35～45目，更优选为40目。
[0039]得到菌渣生物炭后，本专利技术将所述菌渣生物炭进行球磨活化，得到菌渣活性炭。在本专利技术中，所述球磨活化的转速优选为200～500r/min，更优选为300～400r/min；所述球磨活化的时间优选为1～24h，更优选为2～12h。在本专利技术中，所述球磨活化的球料比优选为1:5～20，更优选为1:10～15。在本专利技术中，所述球磨活化优选在保护气氛中进行，所述保护气氛优选为氮气或惰性气体，更优选为氮气。在本专利技术中，所述惰性气体优选为氦气或氩气。在本专利技术中，所述球磨活化优选在球磨仪中进行，所述球磨仪优选为行星式球磨仪。
[0040]本专利技术利用了食用菌菌渣自身富钙的特点，在热解过程中把富Ca食本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种食用菌菌渣处理方法，包括以下步骤：将食用菌菌渣进行热解，得到菌渣生物炭；所述食用菌菌渣中钙含量大于1000mmol/kg；将所述菌渣生物炭进行球磨活化，得到菌渣活性炭。2.根据权利要求1所述食用菌菌渣处理方法，其特征在于，所述热解前还包括：将食用菌菌渣除杂后依次进行干燥、粉碎和过筛，得到食用菌菌渣粉末。3.根据权利要求1或2所述食用菌菌渣处理方法，其特征在于，所述热解的温度为700～1000℃，所述热解的保温时间为2～5h。4.根据权利要求3所述食用菌菌渣处理方法，其特征在于，升温至所述热解所需温度的升温速率为1～20℃/min。5.根据权利要求1所述食用菌菌渣处理方法，其特征在于，所述球磨活化的转速为200～500r/min；所述球磨活化的时间为1～24h。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王章鸿，李佳乐，张国宝，
申请(专利权)人：贵州民族大学，
类型：发明
国别省市：