一种食用菌菌渣处理方法、菌渣活性炭及其应用

本发明属于活性炭，具体涉及一种食用菌菌渣处理方法、菌渣活性炭及其应用。

背景技术：

1、食用菌菌渣又称菌糠、废菌棒等，是指人们利用农副产品下脚料(如秸秆、木屑、玉米芯等)为主料栽培食用菌，鲜菇采收后遗留的培养基，是一类由食用菌菌丝残体经食用菌酶解、结构发生质变的粗纤维、粗蛋白、多糖及其他营养成分组成的复合物，其中的有机质、菌体蛋白、多糖、维生素、微量元素等活性物质含量丰富且含有大量的碳。食用菌菌渣作为新兴固体废弃物，目前尚缺乏切实可行的利用手段。其中，少部分被尝试开发作为肥料或饲料等加以利用，但存在堆肥周期长、性质不可控等缺陷，限制其实施；大部分则被直接丢弃或焚烧，占据土地又滋生霉菌，造成资源浪费和环境污染(大气污染、水体污染和土壤污染)。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

1、有鉴于此，本发明提供了一种食用菌菌渣处理方法、菌渣活性炭及其应用，本发明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。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种食用菌菌渣处理方法，包括以下步骤：

3、将食用菌菌渣进行第一热解，得到菌渣生物炭；所述食用菌菌渣中含有ca和/或mg；

4、将所述菌渣生物炭进行第二热解，得到菌渣活性炭；所述第一热解的温度低于第二热解的温度。

5、优选的，所述第一热解前还包括：

6、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。

7、优选的，所述第一热解的温度为150～280℃，所述第一热解的保温时间为2～5h。

8、优选的，升温至所述第一热解所需温度的升温速率为1～10℃/min。

9、优选的，所述第二热解的温度为600～1000℃，所述第二热解的保温时间为2～5h。

10、优选的，升温至所述第二热解所需温度的升温速率为1～20℃/min。

11、优选的，所述第二热解后还包括：

12、将第二热解后产物冷却后研磨过筛，得到所述菌渣活性炭。

13、优选的，所述食用菌菌渣为栽培食用菌后的菌渣，所述食用菌包括木耳、银耳、香菇、平菇、鸡腿菇、杏鲍菇和草菇中的一种或多种。

14、本发明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，所述菌渣活性炭的比表面积为120～360m2/g，孔容为0.12～0.46cm3/g；

15、所述菌渣活性炭表面含有纳米颗粒，所述纳米颗粒包括ca纳米颗粒和/或mg纳米颗粒。

16、本发明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。

17、本发明提供了一种食用菌菌渣处理方法，包括以下步骤：将食用菌菌渣进行第一热解，得到菌渣生物炭；将所述菌渣生物炭进行第二热解，得到菌渣活性炭；所述第一热解的温度低于第二热解的温度。本发明对食用菌菌渣进行低温热解(第一热解)使食用菌菌渣中的矿物质富集，经过高温热解(第二热解)使得菌渣生物炭中高含量的矿物质(ca和/或mg)对生物炭进行自催化功能化，促进生物炭孔隙结构生长发育，并暴露大量以ca和mg为主要成分的纳米颗粒于生物炭表面，得到孔隙结构发达和富含钙和镁纳米颗粒的活性炭。其中纳米颗粒均匀分散于菌渣活性炭表面，可作为吸附固定磷的高效活性吸附位点，从而提高菌渣活性炭对磷的吸附性能。按照本发明提供的食用菌菌渣处理方法制备得到的菌渣活性炭作为除磷吸附剂能够高效去除含磷废水中磷。

技术特征：

1.一种食用菌菌渣处理方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述食用菌菌渣处理方法，其特征在于，所述第一热解前还包括：

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，所述第一热解的温度为150～280℃，所述第一热解的保温时间为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，升温至所述第一热解所需温度的升温速率为1～10℃/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，所述第二热解的温度为600～1000℃，所述第二热解的保温时间为2～5h。

6.根据权利要求5所述食用菌菌渣处理方法，其特征在于，升温至所述第二热解所需温度的升温速率为1～20℃/min。

7.根据权利要求1、5或6所述食用菌菌渣处理方法，其特征在于，所述第二热解后还包括：

8.根据权利要求1所述食用菌菌渣处理方法，其特征在于，所述食用菌菌渣为栽培食用菌后的菌渣，所述食用菌包括木耳、银耳、香菇、平菇、鸡腿菇、杏鲍菇和草菇中的一种或多种。

9.按照权利要求1～8任一项所述食用菌菌渣处理方法得到的菌渣活性炭，其特征在于，所述菌渣活性炭的比表面积为120～360m2/g，孔容为0.12～0.46cm3/g；

10.权利要求9所述菌渣活性炭作为除磷吸附剂的应用。

技术总结
本发明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：将食用菌菌渣进行第一热解，得到菌渣生物炭；将所述菌渣生物炭进行第二热解，得到菌渣活性炭；所述第一热解的温度低于第二热解的温度。对食用菌菌渣进行低温热解使食用菌菌渣中的矿物质富集，经过高温热解使得菌渣生物炭中高含量的矿物质对生物炭进行自催化功能化，促进生物炭孔隙结构生长发育，并暴露大量以Ca和Mg为主要成分的纳米颗粒于生物炭表面，得到孔隙结构发达、富含纳米颗粒的活性炭。按照本发明提供的食用菌菌渣处理方法制备得到的菌渣活性炭作为除磷吸附剂能够高效去除含磷废水中磷。

技术研发人员：王章鸿,李佳乐,吴延望
受保护的技术使用者：贵州民族大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27