[发明专利]一种真菌改性沼渣重金属吸附剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种重金属吸附剂技术。具体的是将真菌接种到经简单晾晒处理的沼渣中混合培养，待真菌气生菌丝在沼渣表面不断生长繁殖直至覆盖一层后，将其烘干、粉碎、研磨、筛分，即得真菌改性沼渣重金属吸附剂。由于黑曲霉菌丝本身具有吸附性能，将其接种到沼渣表面，可得到一种表面粗糙、具有介孔结构的高效重金属吸附剂，且制备的改性沼渣重金属吸附剂具有成本低廉、吸附性能优良等优点。

技术领域

本发明涉及重金属吸附剂，尤其是涉及一种真菌改性沼渣重金属吸附剂的制备方法。

背景技术

由于重金属的不可降解性，水体中的重金属通过食物链逐级递增放大，最终危害到人类的健康。目前去除重金属的方法有化学沉降、氧化还原、离子交换、电化学处理、过滤、反渗透、溶剂萃取及吸附法。其中吸附法以其快速灵活备受重视，尤其是生物吸附法也是目前优先发展的方法。近年来，我国沼气工程大规模快速发展，处置剩余沼渣沼液成为棘手问题。每年都有大量的沼渣被填埋或者焚烧处理，不仅影响生态环境，而且浪费资源，若对这些废弃物进行资源化利用使其变废为宝，将对人类健康和生态环境具有重要意义。Namasivayam等已尝试利用沼渣制备成吸附剂，有效地吸附了铬、铅等重金属，但是利用真菌改性沼渣制备重金属吸附剂的研究尚无报道。采用生物固相发酵法制备高吸附性能的吸附剂，无由化学改性导致的二次污染，绿色环保，同时可以实现沼气工程副产物一体化处理，使得整个生物产甲烷系统和重金属处理系统更加集成高效，经济成本和环境效益达到最佳水平。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种真菌改性沼渣制备重金属吸附剂的方法。

本发明包括以下步骤：

（1）沼渣经简单晾晒处理后，将具有一定含水率的沼渣接种真菌黑曲霉，混合均匀后于恒温培养箱培养；

（2）待沼渣表面覆盖一层真菌气生菌丝后，将覆盖有真菌的沼渣烘干、粉碎、研磨、筛分，即得真菌改性沼渣重金属吸附剂。

在步骤1）中，所述沼渣简单晾晒后其含水率为50%-70%。

在步骤1）中，所述真菌黑曲霉接种量为10⁵~10⁷cfu（以孢子计），沼渣与真菌黑曲霉的固液比为1:1（体积或质量比），接种后的沼渣于25-30℃恒温培养箱中培养。

在步骤2）中，所述培养时间为5-7天，烘干的温度为80-105℃，磨碎后过60-100目筛。

由于沼渣中含有一些纤维素、半纤维素及木质素，具有丰富的碳源，不仅是制备吸附剂的理想材料（纤维素、半纤维素及木质素含有较多的羟基增强了吸附功能），同时也是真菌繁殖扩培的优良培养基，黑曲霉分泌的纤维素酶降解纤维素等大分子多糖为葡萄糖供其新陈代谢使用。利用真菌发酵沼渣制备吸附剂，即符合循环经济学理念，使废弃物沼渣资源化，又解决环境二次污染问题。本发明将沼渣改性制备成表面粗糙、介孔结构的吸附剂用于含重金属废水的吸附，而大量繁殖的真菌又增加了改性吸附剂的吸附容量（同样重量的黑曲霉吸附剂吸附容量高于沼渣吸附剂）。本发明制备的真菌改性沼渣重金属吸附剂具有成本低廉、吸附性能优良等优点。上述各个步骤中所采用的参数，如真菌黑曲霉的选择以及接种量、沼渣与真菌黑曲霉孢子悬浊液的固液比、培养温度、时间、烘干温度以及过筛目数都对最终产物的性质起到了重要的作用，使得最终产物具备了最佳的重金属吸附作用。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1重金属吸附剂的制备

发酵工程的副产品沼渣经简单处理。将真菌黑曲霉按一定固液比接种入沼渣中混合均匀，置于恒温培养箱中培养，待沼渣表面覆盖厚厚的一层真菌气生菌丝后，烘干、磨碎、筛分，即得真菌改性沼渣重金属吸附剂。

实施例2重金属吸附剂对铅离子的吸附效果