申请日2020.12.16
公开（公告）日2021.03.19
IPC分类号B01J20/20; B01J20/30; C10B53/02; C10B53/00; C02F1/28; C02F101/22
摘要
本发明涉及重金属铅和铬的吸附剂的制备方法及其应用，可有效解决利用废菌渣制备重金属吸附剂，实现废物利用，节约资源，有效除去废水中重金属，实现环保的问题，方法是，将食用菌栽培后的废菌棒风干，与玉米秸秆混配在一起，粉碎过80目筛，得菌渣粉，将菌渣粉置于炭化炉中，在氮气保护下，以升温速率为10℃/min升温至500℃，保温2h，再冷却至室温，得菌渣生物炭，即为重金属铅和铬的吸附剂；所述的菌渣生物炭成分以质量百分比计为：N：1.31%~1.32%，C：43.91%~44.48%，H：2.32%~2.38%，S：0.37%~0.38%，C/N：33.30%~33.71%，C/H：18.21%‑18.90%。本发明原料丰富，制备方法简单，原料廉价易得，成本低廉，操作简单，实现农业废弃物的资源化利用，变废为宝，减轻环境污染。
权利要求书
1.一种重金属铅和铬的吸附剂的制备方法，其特征在于，将食用菌栽培后的废菌棒风干，与玉米秸秆混配在一起，重量百分比为：废菌棒97-99%、玉米秸秆1-3%，粉碎过80目筛，得菌渣粉，将菌渣粉置于炭化炉中，在氮气保护下，以升温速率为10℃/min升温至500℃，保温2h，再冷却至室温，得菌渣生物炭，即为重金属铅和铬的吸附剂；
所述的菌渣生物炭成分以质量百分比计为：N：1.31%~1.32%，C：43.91%~44.48%，H：2.32%~2.38%，S：0.37%~0.38%，C/N：33.30%~33.71%，C/H：18.21%-18.90%。
2.根据权利要求1所述的重金属铅和铬的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的菌渣生物炭成分以质量百分比计为：N：1.31%，C：44.20%，H：2.35%，S：0.38%，C/N：33.5%，C/H：18.26%。
3.根据权利要求1所述的重金属铅和铬的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的菌渣生物炭成分以质量百分比计为：N1.32%，C：44%，H：2.37%，S：0.37%，C/N：33.7%，C/H：18.24%。
4.根据权利要求1所述的重金属铅和铬的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的菌渣生物炭成分以质量百分比计为：N：1.31%，C：43.9%，H：2.32%，S：0.37%，C/N：33.3%，C/H：18.80%。
5.权利要求1-4任一项所述方法制备的重金属铅和铬的吸附剂在对污水重金属铅和铬吸附中的应用。
说明书
一种重金属铅和铬的吸附剂的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是利用食用菌菌渣生物炭吸附废水中的重金属铅和铬的一种重金属铅和铬的吸附剂的制备方法及其应用。
背景技术
随着工农业的快速发展和工业废水的肆意排放，导致水资源需求日益加剧的同时，改善水质的需求也迫在眉睫。农业生产过程中农业化肥、杀虫剂、除草剂等的使用以及工业活动采矿，电镀，金属镀层，合金，电池纺织品，颜料和其他化学工业的发展增加了释放到环境中的重金属离子的数量，是引起水污染问题的主要原因。这些水体中的重金属可在生物体内富集蓄积性，且不可生物降解，最终经过食物链进入人体，存在致癌、致畸、致突变的可能性。废水中重金属的去除方法主要包括离子交换法、化学沉淀法、电化学法、膜过滤法等，这些方法均存在不足及缺陷，如安装复杂、操作成本高和存在潜在二次污染等。吸附法由于低成本高效率、方便操作、经济环保等优点成为废水中重金属治理的热点，而吸附法的关键是寻找环保、廉价、高效的吸附材料。
菌渣作为一种食用菌栽培基废料，在我国每年至少产生400万吨，而其利用率仅为33%，造成极大的资源浪费和环境问题。传统处理菌渣的方法是丢弃或燃烧，燃烧只能快速地取得其中10%左右的热能，是对生物量的不合理利用；菌渣中含有丰富的蛋白质和其他营养成分，随意丢弃是对资源的浪费，同时还导致霉菌和害虫的滋生，增加空气中有害孢子和害虫的数量，势必造成环境污染。以菌渣为原料制成的生物炭由于具有疏松多孔结构、独特的表面特性及化学性质，对重金属污染物有着良好的吸附能力，但菌渣生物炭的原料及热解温度显著影响生物炭化产物的产率、灰分、碳、氮、磷含量，酸性碱性官能团数量、芳香化结构、孔隙度及比表面积等理化性质，进而影响其对重金属的修复效果。因此，如何利用菌渣制备出用于重金属吸附剂，是业界希望解决的问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种重金属铅和铬的吸附剂的制备方法及其应用，可有效解决利用废菌渣制备重金属吸附剂，实现废物利用，节约资源，有效除去废水中重金属，实现环保的问题。
本发明解决的技术方案是，一种重金属铅和铬的吸附剂的制备方法是，将食用菌栽培后的废菌棒风干，与玉米秸秆混配在一起，重量百分比为：废菌棒97-99%、玉米秸秆1-3%，粉碎过80目筛，得菌渣粉，将菌渣粉置于炭化炉中，在氮气保护下，以升温速率为10℃/min升温至500℃，保温2h，再冷却至室温，得菌渣生物炭，即为重金属铅和铬的吸附剂；
所述的菌渣生物炭成分以质量百分比计为：N：1.31%~1.32%，C：43.91%~44.48%，H：2.32%~2.38%，S：0.37%~0.38%，C/N：33.30%~33.71%，C/H：18.21%-18.90%。
该吸附剂可有效用于对废水中铅和铬吸附，实现吸附剂在对污水重金属铅和铬吸附中的应用。
本发明原料丰富，制备方法简单，原料廉价易得，成本低廉，操作简单，实现农业废弃物的资源化利用，变废为宝，减轻环境污染，有显著的经济和社会效益。
（发明人：杨文玲;荆艳艳;雷高;王冠斌;杜志敏;李珊珊;王佰涛;张志龙;权淑静;刘德海;李亮亮;刁文涛;甄静;王继雯;胡宜亮;陈国参;张晓雯;）
