專利名稱：廢棄食用菌菌棒制備活性炭的方法
技術領域：
本發明涉及的是一種廢棄食用菌菌棒制備活性炭的方法，屬于廢棄食用 菌菌棒的處理與利用技術領域。
背景技術：
目前，各類食用菌的種植均采用代料栽培，培養基使用后即受到污染， 只有部分培養基經處理后可再利用。我國食用菌種類多、種植分布廣、產量 大，每年會產生大量廢料，特別是老產區和規模生產區。這些廢料如果不進 行及時妥善的處理，將會給食用菌生產的發展來極大的隱患，輕則造成環境 污染，重則導致病蟲害大量蔓延與危害，造成嚴重減產甚至絕收。若將這一 廢料作為生物質能加以利用，符合當前我國節約型社會建設和環境與經濟協 調發展的需要。
發明內容
本發明提出的是一種廢棄食用菌菌棒制備活性炭的方法，旨在提供廢棄 食用菌菌棒高附加值、實現再利用。
本發明的技術解決方案該方法包括物理法或化學法，其中物理法包括 如下工藝步驟
a. 將廢棄食用菌菌棒粉碎至6 40目，除去機械雜質。
b. 將混合均勻的廢棄食用菌菌棒在45(TC馬福爐中炭化，炭化時間l 2h。
c. 在水蒸氣氣氛下，以5 20°C/min的升溫速度升溫至800 95(TC下 進行活化，活化時間為1 2h。
d. 經冷卻至25。C后、用質量分數為5%的鹽酸溶液浸洗20min后、水洗、 干燥得活性炭。
優選的炭化溫度450°C、炭化時間1. 5小時。
優選了水蒸氣氣氛，升溫速度1(TC/min、活化溫度850°C、活化時間 1. 5小時。
化學法包括如下工藝步驟a. 將廢棄食用菌菌棒粉碎至6 40目，除去機械雜質；
b. 用濃度為35 45。Be'的磷酸溶液浸漬廢棄食用菌菌棒，料液比為1: 2. 4 3，使其剛好被潤濕為止；
c. 在活化爐中升溫至400 600'C進行炭活化，炭活化時間為1.5 2. 5h;
d. 經冷卻至25"C后、.漂洗、干燥后含水率《10%即得活性炭。 選用磷酸作為活化劑，優選磷酸濃度為38°Be'。 優選活化溫度50(TC、活化時間2h。
本發明的優點目前各地都大力發展食用菌生產，種植食用菌之后，剩 下來的食用菌菌棒目前還沒有得到開發利用，當前食用菌菌棒只是部分的被 用于農業肥料中，而還有一部分被廢棄掉從而造成環境污染。由于食用菌菌 棒大多是由木材加工而來，因此可以利用食用菌菌棒來生產活性炭，這種方 法為廢棄食用菌菌棒的利用開辟了一條新的途徑，它使得食用菌菌棒這種低 廉的產品成為了一種新型功能材料活性炭，使得食用菌菌棒真正得到了資源 化利用，從而也促進了食用菌行業的發展。同時也進一步豐富了活性炭原料 的種類，促進了活性炭產業的發展。
具體實施例方式
下面給出實施例并對發明進一步說明。有必要在此指出的是以下 實施例不能理解為對本發明保護范圍的限制。 實施例1
將廢棄食用菌菌棒在馬福爐中升溫至45(TC進行炭化，控制升溫速度 (5-l(TC/min)，以便原料能炭化完全。將炭化料放在回轉爐中進行活化， 在水蒸氣氣氛下，以15TVmin的升溫速度升溫至80(TC下進行活化，當溫 度達到活化溫度80(TC時，通入水蒸汽，繼續活化l小時后，停止加熱，待 冷卻至室溫時，將500g的在800'C下活化的活化料和質量分數為5%的鹽酸 加入酸洗設備中，加入的鹽酸量要浸沒活化料層，進行酸洗約20min，酸洗 后用自來水進行水洗洗去水溶性雜質，直至活化料中的雜質含量達到規定指 標，然后對水洗后的活化料進行干燥(含水率《10%)，干燥后即得活性炭。 制備活性炭的碘吸附值為805. 9mg/g、亞甲基藍脫色率為120mg/g。將廢棄食用菌菌棒在馬福爐中升溫至45(TC進行炭化，控制升溫速度 (5-l(TC/min)，以便原料能炭化完全。將炭化料放在回轉爐中進行活化， 在水蒸氣氣氛下，以1(TC/min的升溫速度升溫至85(TC下進行活化，當溫 度達到活化溫度85(TC時，通入水蒸汽，繼續活化1.5小時后，停止加熱， 待冷卻至室溫時，將500g的在80(TC下活化的活化料和質量分數為5%的鹽 酸加入酸洗設備中，加入的鹽酸量要浸沒活化料層，進行酸洗約20min，酸 洗后用自來水進行水洗洗去水溶性雜質，直至活化料中的雜質含量達到規定 指標，然后對水洗后的進行活化料干燥(含水率《10%)，干燥后即得活性炭。 制備活性炭的碘吸附值為915. 4mg/g、亞甲基藍脫色率為150mg/g。 實施例3
將廢棄食用菌菌棒粉碎至6 40目，除去機械雜質，用濃度為40°Be' 的磷酸溶液浸漬廢棄食用菌菌棒，料液比為l: 2.6，使其剛好被潤濕為止， 然后在活化爐中升溫至45(TC進行炭活化，炭活化時間為2.5小時。經冷卻 至室溫，然后用水洗直至物料的pH為中性為止同時對水洗后的溶液中的磷 酸進行回收、然后對水洗的活性炭進行干燥，千燥后(含水率《10%)即得 到活性炭。制備活性炭的碘吸附值為886.3 mg/g、亞甲基藍脫色率為135 mg/g。 實施例4
將廢棄食用菌菌棒粉碎至6 40目，除去機械雜質，用濃度為38QBe' 的磷酸溶液浸漬廢棄食用菌菌棒，料液比為l: 3，，然后在活化爐中升溫至 50(TC進行炭活化，炭活化時間為2小時。經冷卻至室溫，然后用水洗直至 物料的pH為中性為止同時對水洗后的溶液中的磷酸進行回收，然后對水洗 的活性炭進行干燥，干燥后(含水率《10%)即得到活性炭。制備活性炭的 碘值為1046.8mg/g、亞甲基藍脫色率為165 mg/g。
活性炭作為吸附劑通過測定其碘吸附值、亞甲基藍脫色率來確定其最佳 的工藝條件，即活化劑用量、固液比、活化溫度及活化時間等影響因素。
權利要求
1、廢棄食用菌菌棒制備活性炭的方法，其特征是該方法包括物理法或化學法，其中物理法包括如下工藝步驟a.將廢棄食用菌菌棒粉碎至6目～40目，除去機械雜質；b.將混合均勻的廢棄食用菌菌棒在450℃馬福爐中炭化，炭化時間1小時～2小時；c.在水蒸氣氣氛下，以5℃～20℃/min的升溫速度升溫至800℃～950℃下進行活化，活化時間為1小時～2小時；d.待活化后的炭料冷卻至25℃時、用質量分數為5％的鹽酸溶液浸洗20min后、經水洗、干燥后得到含水率≤10％得活性炭；化學法包括如下工藝步驟a.將廢棄食用菌菌棒粉碎至6目～40目，除去機械雜質；b.用濃度為35°Be′～45° Be′的磷酸溶液浸漬廢棄食用菌菌棒，料液比為1∶2.4～3，使其被潤濕；c.在活化爐中升溫至400℃～600℃進行炭活化，炭活化時間為1.5～2.5小時；d.活化后的炭料經冷卻至25℃后，經漂洗、干燥后含水率≤10％即得活性炭。
2、 根據權利要求1所述的廢棄食用菌菌棒制備活性炭的方法，其特征 是所述的物理法優選的炭化溫度是45(TC，炭化時間是1. 5小時。
3、 根據權利要求1所述的廢棄食用菌菌棒制備活性炭的方法，其特征 是所述的物理法優選的水蒸氣氣氛，升溫速度10°C/min、活化溫度85(TC、 活化時間1.5小時。
4、 根據權利要求1所述的廢棄食用菌菌棒制備活性炭的方法，其 特征是所述的化學法選用磷酸作為活化劑，優選磷酸濃度為38°Be'。
5、 根據權利要求1所述的廢棄食用菌菌棒制備活性炭的方法，其 特征是所述的化學法優選活化溫度是500°C、活化時間2小時。
全文摘要
本發明涉及的是廢棄食用菌菌棒的處理與利用，公開了一種制備活性炭的新原料，本發明利用廢棄食用菌菌棒制備活性炭的方法包括物理法和化學法。物理法是將廢棄食用菌菌棒在450℃下炭化，然后在回轉爐中通入一定量的水蒸氣高溫活化1～2h，經冷卻、酸洗、水洗、干燥得活性炭；化學法是用不同濃度的磷酸浸漬廢棄食用菌菌棒，使其剛好被潤濕為止，然后炭活化1.5～2.5h，經冷卻、漂洗、干燥得活性炭。優點提供廢棄食用菌菌棒高附加值、實現再利用。一方面能極大地改善日益嚴重環境污染問題，另一方面在一定程度上能提高人均收入，改善人民生活水平，也能更大程度的實現資源的優化配置。
文檔編號C01B31/00GK101575097SQ20091003310
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月12日 優先權日2009年6月12日
發明者周建斌, 張東升, 鄧叢靜 申請人:國家林業局林產工業規劃設計院;南京林業大學