利用废弃食用菌渣制备活性炭的方法技术

本发明专利技术公开的利用废弃食用菌渣制备活性炭的方法，其特征在于该方法是先将废弃食用菌渣进行筛分、酸洗处理，然后干燥、粉碎或干燥、粉碎、成型，最后进行炭化、活化后获得。本发明专利技术不仅原料来源丰富，可节约目前普遍使用的诸如煤、焦油以及珍贵的木材资源等一次性不可再生的资源，且所获产品成本低，附加值高，市场竞争优势明显，经济效益和社会效益显著，而且还为消除废弃菌渣带来的环境污染，变废为宝，探索出了一条新的途径，可实现产菌，利用菌渣制备活性炭的系列生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废弃食用菌渣利用
，具体涉及一种利用废弃食用菌渣制备活 性炭的方法。
技术介绍
随着食用菌产业的蓬勃发展，食用菌废料(亦称菌渣)与日俱增，除少数废料被 作为农肥利用外，大部分废料都被丢弃堆放在户外，除了要占用土地外，还造成河道 堵塞，对饮用水的污染，其程度已严重到了无法容忍的地步，所带来的直接和间接的 经济损失也越来越大。仅就四川德阳市什邡地区一个镇的调査获知,该镇食用菌生产每 年的菌袋用量达上亿袋，按每袋用培养基千料0.6公斤计，每年产生的废料达6万吨之 多。四川是食用菌生产大省，解决食用菌废料的处理与再利用已成为当前重要的攻关 研究课题。据了解，目前食用菌废料的综合利用研究主要在以下几个方面1、 用于食用菌再生产利用菌渣作为配料用于食用菌再生产的研究和实践始于上个世纪80年代， 一般的 菌渣回用量只有20-30%,如用草菇、平菇、香菇和木耳等的废料，按30%加入至新料中可培养较好质量的鸡腿菇(熊鹰唐利民姜邻鸡腿蘑对食用菌菌渣的再利用研究食 用菌学报.2005，12(1).-27-30)。实践证明一般以20%的菌渣加入量为宜，但应保证菌渣未受污染，无害虫，菌块结实。虽然该方法对降低食用菌培养基质的用料量，降低 食用菌生产成本有较大的意义，但菌渣回用量有限，且对回用菌渣有较高的质量要求， 因而要大规模的缓解废弃菌渣造成的灾害尚有困难。最主要的问题是该方法并未脱离 传统的"资源一-产品-一污染排放"非循环生产模式，因菌渣经一、二次回用后，最 终仍将成为废弃物。2、 用作饲料添加剂由于菌渣中不仅含有大量的蛋白质菌丝，还含有一般饲料所缺乏的氨基酸，且铁、 钙、镁等元素也较丰富，因此菌渣有一定的饲用价值。但由于其中含粗纤维达20%左右， 因此搭配了菌渣饲料添加剂的饲料仅适合喂养牛、羊、兔等食草动物(食用菌垃圾可制成饲料农村科学实验.2006(6).-31-31;蒋明琴食用菌糠替代部分精料饲喂奶牛 效果好中国农村科技.2006(5).-30-31;陈学通用白灵薛菌渣饲喂育肥羊效果当 代畜牧.2005(4).-25-26)，且再生利用量也较小，同时还不具备较常规饲料更突出的 优势，更为低廉的成本和售价竞争力，其市场份额也较小。3、 用于肥料由于菌渣含各种优质的有机物和多种矿物元素，有人已将其用于水果的种植肥料， 以及粮食、棉花和蔬菜的种植肥料，同时还用于土壤的改良、肥力的提高等(食用菌 垃圾变肥料北京农业.2005(9) ,42-42;王美琴食用菌渣对水稻的增产效果初探 中国稻米.2006(2) ,44-45;石光森张树庭食用菌渣与氮磷钾配比对提高土壤肥力和 青椒产量的探讨土壤农化.1995,10(4),35-41,26)。但该技术具有与菌渣制饲料技 术同样的局限性。4、 用于生产燃料即将菌渣晒干后经气化炉燃烧产生燃气(周松林菌渣的利用一生产燃气食用 菌.2002, 24(1),6-6)。但菌渣的燃烧只能获取其10%的热能，对其利用不太合理。同 时其处理菌渣的能力极为有限。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对已有技术状况，提供一种解决环境污染，充分利用废弃菌渣 制备高附加值产品——活性炭的方法。本专利技术提供的，其特征在于该方法是先将废 弃食用菌渣进行处理、干燥、粉碎，然后进行炭化、活化后获得，各工艺步骤的控制参数分别为处理选用不同废弃食用菌渣用3 20目筛进行筛分，去除沙，土和其它杂质； 千燥、粉碎将处理后的菌渣自然干燥或烘干，使干燥后菌渣的含水率为8 20%，然后将其粉碎为20 120目的粒径；炭化将粒径为20 120目的粉末状菌渣，在惰性气体保护下，以1 20'C/min的升温速率升至400 60CrC进行炭化，炭化时间1 3小时；活化将炭化后的材料在温度700 900'C下用活化剂活化0. 5 2小时即可。 为了进一步去除菌渣内所含杂质，降低所得活性炭的灰分含量，可将筛分后的菌渣用浓度为5 3(^的酸液在室温 6(TC下进行酸洗后再干燥、粉碎，酸洗处理时间3 20小时。当要求制备的活性炭为球粒状或柱状时，即需先将干燥、粉碎后的粉末菌渣，按 重量百分比计，加入5 20%的粘合剂搅拌混合均匀，放入成型机内制成粒径为球粒状 或柱状菌渣，然后再进行炭化、活化。以上方法中于处理时所用的酸液为盐酸或硝酸溶液。 以上方法中干燥后菌渣的含水率控制为10 15%最佳。 以上方法中于活化时所用的活化剂为水蒸汽或二氧化碳气体。 以上方法中所用的粘合剂为煤焦油、淀粉、聚乙烯醇、酚醛中的任一种。 本专利技术与已有技术相比，具有以下优点1、 由于本专利技术提供的是一种，因而为消除废 弃菌渣带来的环境污染，变废为宝，探索出了一条新的途径。2、 由于本专利技术提供了一种，因而形成了以食 用菌培育基质——食用菌(产品)——废弃菌渣——菌渣活性炭——活性炭产品用于 治理环境污染的循环经济圈，符合循环经济的3R原则，具有显著的经济效益和社会效 益。3、 由于本专利技术是用废弃食用菌渣来制备活性炭，因而不仅原料来源丰富，而且所 获产品成本低，附加值高于现行菌渣再利用、菌渣制肥料和饲料，市场竞争优势明显， 可满足国内外市场对活性炭产品的供不应求的需要。4、 由于本专利技术是以废弃菌渣来制备活性炭，因而可节约目前普遍使用的诸如煤、 焦油以及珍贵的木材资源等一次性不可再生的资源，意义重大。5、 本专利技术方法简单，控制容易，工艺成熟，可根据环境污染治理产业市场的需要， 以及适应食用菌产业发展来建立适合要求规模的活性炭生产，同时可在不同地区的产 菌基地办厂，实现产菌，利用菌渣制备活性炭的系列生产。具体实施例方式下面给出实施例并对本专利技术作进一步说明。有必要在此指出的是以下实施例不能 理解为对本专利技术保护范围的限制，如果该领域的技术熟练人员根据上述本
技术实现思路
对本专利技术作出一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术保护范围。 实施例l将废弃食用菌渣用3 20目筛进行筛分，去除沙，土和其它杂质，然后用浓度为20%的硝酸液在温度45"下进行酸洗，酸洗处理时间10小时；将酸洗处理后的菌渣在 烘干机中进行干燥，使干燥后菌渣的含水率为20%，然后将其粉碎为80目粒径的粉末; 将粒径为80目的粉末状菌渣，按重量百分比计，加入15%的煤焦油搅拌混合均匀，放 入成型机内制成粒径为8mm的球粒状，然后在惰性气体保护下，以2(TC/min的升温速 率升至55(TC进行炭化，炭化时间l小时；将炭化后的材料在温度800'C下用二氧化碳 气体活化60分钟即可。活性炭得率30%，碘吸附值800mg/g，活性炭的强度90%。 实施例2将废弃食用菌渣用3 20目筛进行筛分，去除沙，土和其它杂质，然后用浓度为 30免的硝酸液在温度6(TC下进行酸洗，酸洗处理时间3小时；将酸洗处理后的菌渣在烘 干机中进行干燥，使干燥后菌渣的含水率为8%，然后将其粉碎为50目粒径的粉末；将 粒径为50目的粉末状菌渣，按重量百分比计，加入20%的聚乙烯醇搅拌混合均匀，放 入成型机内制成直径为8mm的柱状，然后在惰性气体保护下，以15'C/min的升温速率 升至600'C进行炭化，炭化时间1.5小时；将炭化后的材料在温度750'C下用二氧化碳 气体活化120分钟即可。活性炭得率27%，碘吸附值900mg/g,活性炭的强度85本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用废弃食用菌渣制备活性炭的方法，其特征在于该方法是先将废弃食用菌渣进行处理、干燥、粉碎，然后进行炭化、活化后获得，各工艺步骤的控制参数分别为：处理选用不同废弃食用菌渣用３～２０目筛进行筛分，去除沙，土和其它杂质；干燥、粉碎将处理后的菌渣自然干燥或烘干，使干燥后菌渣的含水率为８～２０％，然后将其粉碎为２０～１２０目的粒径；炭化将粒径为２０～１２０目的粉末状菌渣，在惰性气体保护下，以１～２０℃／ｍｉｎ的升温速率升至４００～６００℃进行炭化，炭化时间１～３小时；活化将炭化后的材料在温度７００～９００℃下用活化剂活化０．５～２小时即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：华坚，尹华强，吴莉丽，楚英豪，胡勇，赵瑞方，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]