專利名稱：利用蕈菌制成生物吸附劑處理水體中重金屬與有機物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及水體中主要污染物(重 金屬污染、有機物污染)的生物吸附治理技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會工業(yè)化進程，我國的水環(huán)境污染現(xiàn)狀日益 嚴(yán)重，其中水體中的重金屬污染、有機物污染是量大面廣且難處理的 主要污染源；對污染水體中的有害物質(zhì)(重金屬、有機物等)目前處 理技術(shù)戰(zhàn)略有兩種降解轉(zhuǎn)化、吸附移除；相對而言，吸附移除的工 藝簡單、成本低廉，所以發(fā)展新型高效低成本的吸附劑是水污染治理 的關(guān)鍵技術(shù)之一。
可用于水處理的吸附劑類型大致可分為物理吸附劑、化學(xué)吸附劑 及生物吸附劑三類。其中生物吸附劑因具有原料廣、品種多、成本低、 吸附容量大、易操作、可再生等特點而得以重視。目前已經(jīng)報道的可 以用于廢水處理的生物材料有木屑、花生殼、橘子皮、玉米芯、米糠 等多種植物材料(主要為纖維素材料)及一些絲狀真菌的菌絲球(主 要是幾丁質(zhì)材料)。
本發(fā)明則是基于食用蕈菌生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量下腳料，經(jīng)處理 能夠用于吸附水體中的重金屬、有機物等水體污染物而提出來的治理污染水體的新生物吸附劑和新方法。 發(fā)明內(nèi)容-
本發(fā)明的目的是利用食用蕈菌生產(chǎn)中產(chǎn)生的下腳料組織經(jīng)處理 后制成吸附劑來治理水體中的多種污染物。
該目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的收集食用蕈菌生產(chǎn)中產(chǎn)生 的下腳料(包括菇腳、菇根、次菇、病菇等)——將獲得的食用菌下 腳料晾干或烘干——粉碎下腳料成多規(guī)格顆?；蚣?xì)粉——將加工好 的食用菌下腳料粉料制成各種規(guī)格或形狀的吸附劑裝置——置入待
處理的污水中——經(jīng)充分浸泡吸附可吸附去除60 90%水體污染物
——取出吸附劑裝置、將飽和吸附的蕈菌粉收集，放入沼氣池進行生 物減量處理——沼液化學(xué)處理并達(dá)標(biāo)后排放——沼渣集中填埋。
本發(fā)明中使用的食用蕈菌下腳料包括食用菌生產(chǎn)中產(chǎn)生的多種 廢棄物(包括菇腳、菇根、次菇、病菇)，具有良好的吸附能力，既 能夠吸附各種濃度的重金屬，又能吸附很多有機污染物。
上述方案中所述食用蕈菌可以為人工栽培的各種食用菌。
上述方案中，吸附了水體污染物的食用蕈菌菌渣投入沼氣池發(fā)酵 沼氣并生物減量，沼液化學(xué)處理并達(dá)標(biāo)后排放，沼渣集中填埋。
該項水體污染的生物材料吸附治理技術(shù)，以食用蕈菌下腳料為主 要吸附劑，充分利用食用菌下腳料來源豐富、廉價易得、能夠吸附重
金屬和有機污染物的優(yōu)勢，其總體可吸附清除水體60 90%重金屬 污染物和60 80%有機污染物。
下面通過實施例進一步說明本發(fā)明，本發(fā)明不僅限于所述實施例。
具體實施例方式
實施例一
本例采用金福菇下腳料作為生物吸附劑并裝入圓柱型凈水裝置
(附圖l)，分別用于吸附治理重金屬廢水中的鉻(C,)、銅(Cu2+)、 鋅(Zn2+)、鎳(Ni2+)。
首先，收集金福薛收獲后留下的大量下腳料，清洗后晾干或烘干， 然后用粉碎機粉碎至大小約為2mm的碎末。從凈水裝置進料口按照每 升廢水30g粉末的量加入凈水裝置的凈水罐，處理PH4的重金屬廢水， 四個小時后打開出水閥門放出廢水。待廢水流出后，從出料口取出過 濾器中的菌渣并投入沼氣池發(fā)酵沼氣并生物減量，沼液化學(xué)處理并達(dá) 標(biāo)后排放，沼渣集中填埋。
本例中重金屬的量可以通過石墨爐原子吸收法測定，吸附率則采 用以下公式計算吸附率=(起始濃度-吸附后濃度)/起始濃度X100 %。結(jié)果表明，使用金福菇下腳料制作的生物吸附劑對含鉻(Cr6+) 16 mg/L的金屬廢液具有80y。的清除率、對含銅(Cu2+) 14 mg/L的金屬廢 液具有76%的清除率、對含鋅(Zn2+) 10 mg/L的金屬廢液具有83。/Q的清 除率，對含鎳(Ni2+) 10 mg/L的金屬廢液具有75y。的清除率。 實施例二
本例采用姬燕下腳料作為實施例一中凈水裝置的生物吸附劑，以 每升廢水加入80g姬菇粉末的量處理含有重金屬銅(Cu2+) 14mg/L和鉻 (Cr6+)16mg/L的PH為4的廢水。結(jié)果表明姬薛下腳料對廢液中銅(Cu2+) 的吸附率為75%，對廢液中鉻(Cr6+)的吸附率約為67%。實施例三
本例采用黃被木耳下腳料作為實施例一中凈水裝置的生物吸附
劑，以每升廢水加入黃被木耳粉末80g的量處理含有重金屬汞(Hg2+) 10mg/L和鉛(Pb2+) 10mg/L的PH為4的廢水。結(jié)果表明黃被木耳下 腳料對廢水中汞(Hg2+)的吸附率為67%，鉛(Pb2+)的吸附率約為85%。 實施例四
本例采用雙孢蘑菇和大球蓋姑的混合下腳料作為實施例一中的 凈水裝置的生物吸附劑，以每升廢水中加入30g混合蕈菌粉末的量處 理含有重金屬鉛(Pb2+) 20mg/L的廢液。結(jié)果表明靈芝下腳料對廢液 中鉛(Pb2+)的吸附率約為90%。 實施例五
本例采用姬恭的下腳料作為三級凈水裝置(附圖2)的生物吸附 劑，用于含有高濃度鉻(Cr6+)、銅(Cu2+)、鋅(Zn2+)、鎳(Ni2+)四
種重金屬廢液的吸附治理。
將處理后的姬菇下腳料粉末按照每升廢水4g的量分別加入各級 凈水罐，然后打開一級凈水裝置的進水口加滿含有鉻(C,) 18mg/L、 銅(Cu2+) 16mg/L、鋅(Zn2+) 15mg/L、鎳(M2+) 15mg/L的PH為4 的重金屬混合廢液。每隔四個小時，打開一次出水閥門，讓第一級處 理廢水進入第二罐處理，最終使廢水得到三級凈水裝置的處理。最后 從出料口取出過濾器中菌渣并投入沼氣池發(fā)酵沼氣并生物減量，沼液 化學(xué)處理并達(dá)標(biāo)后排放，沼渣集中填埋。
結(jié)果表明三級凈水裝置中的姬菇下腳料對廢液中鉻(Cr6+)的吸附率為87%、銅(Cu2+)的吸附率為78%、鋅(Zn2+ )的吸附率為80%，
鎳(M2+ )的吸附率為75%。
實施例六
本例采用雙孢蘑菇的下腳料作為實施例五中的三級凈水裝置的 生物吸附劑，以每升廢水中加入雙孢蘑菇粉末50g的量處理含有鉻 (Cr6+) 15mg/L、銅(Cu2+) 12mg/L、鋅(Zn2+ ) 12mg/L、鎳(M2+ ) 12 mg/L、錳(Mn2+) 12 mg/L、汞(Hg2+) 12 mg/L的PH為4的廢液。
結(jié)果表明雙孢蘑燕下腳料對廢液中鉻(Cr6+)的吸附率約為80%、 銅(Cu2+)的吸附率為82%、鋅(Zn2+ )的吸附率為80%、鉛(Pb2+) 的吸附率為80%，對鎳(Ni2+ )、錳(Mn2+)、汞(Hg2+)的吸附率都在 75%以上。 實施例七
.本例采用榆黃菇和草菇的下腳料作為實施例五中三級凈水裝置 的混合生物吸附劑，以每升廢水中加入40g混合粉末的量來處理含有 鉻(Cr6+) 16 mg/L、銅(Cu2+) 14 mg/L、鋅(Zn2+ ) 10mg/L、鎳(Ni2+ ) 10 mg/L的PH為4的廢液。
結(jié)果表明對廢液中鉻(Cr6+)的吸附率約為75%、銅(Cu2+).的吸 附率為85%、鋅(Zn2+ )的吸附率為80%，鎳(Ni2+ )的吸附率約為70%。 實施例八
本例采用香菇的下腳料作為實施例五中三級凈水裝置的生物吸 附劑，以每升廢水中加入30g香菇粉末的量用于處理含有鎘(Cd2+) 15mg/L、銅(Cu2+) 14 mg/L、鋅(Zn2+ ) 10mg/L的重金屬廢液。結(jié)果表明香菇下腳料對廢液中鎘(Cd2+)的吸附率為82%，銅(Cu2+) 的吸附率為83%，鋅(Zn2+ )的吸附率為78%。 實施例九
本例采用白平菇的下腳料作為實施例五中三級凈水裝置的生物 吸附劑來處理染料廢水，其中樣品染料廢水中活性陰離子Remazol Black B濃度為100mg/L，經(jīng)分分光光度計測定得出其最高吸附能力 可達(dá)21.3mg/g。此外，實驗結(jié)果表明，白平菇下腳料碎末作為生物 吸附劑，對陰離子染料莧菜紅、日落黃、亮綠也具有良好的吸附性能， 經(jīng)分分光光度計測定，得出其最大吸附量分別為28.6 、 23.2 、 30.2mg/ g。以每升廢水中加入40g白平菇粉末的量用于處理，最大 吸附去除率80-95%。 實施例十
本例采用雙孢蘑菇的下腳料作為實施例五中三級凈永裝置的生 物吸附劑來處理含苯酚、鄰氯苯酚和對氯苯酚的工業(yè)廢水。含苯酚、 鄰氯苯酚和對氯苯酚濃度為100mg/L的樣品經(jīng)吸附后，與4 一氨基 安替比林在堿性溶液(pH二 1010 ±012)中，用鐵氰化鉀作氧化劑， 產(chǎn)生紅色的安替比林染料后用氯仿提取，然后用分光光度計測定吸光 度，其測定結(jié)果表明對濃度為100mg/L的苯酚、鄰氯苯酚、對氯 苯酚溶液，其最大飽和吸附量分別為75. 2mg/g、94. 5mg/g、102. 3mg/g。 以每升廢水中加入40g雙孢蘑菇粉末的量用于處理，最大吸附去除率 80-95%。 實施例十一本例采用姬菇和金福菇的混合下腳料作為實施例五中三級凈水
裝置的生物吸附劑來處理農(nóng)藥廢水。起始濃度為220mg/L的有機農(nóng) 藥2， 4一二氯苯氧基乙酸(2， 4一D)廢水經(jīng)蕈菌粉末吸附后，以重 鉻酸鉀法對未被吸附的2， 4一D進行C0D值的測定，結(jié)果表明，其吸 附容量可達(dá)到2. lmg/g。此外，用同樣的方法對于起始濃度為250mg/L 的五氯硝基苯(PCNB)的水溶液進行吸附，結(jié)果表明，其吸附容量可 達(dá)3.9mg/g 。以每升廢水中加入40g混合菌粉末的量用于處理，最 大吸附去除率90-95%。


圖l是凈水裝置圖(容器中裝滿蕈菌吸附劑)
圖2是三級凈水裝置圖(蕈菌吸附劑容器以串聯(lián)或并聯(lián)方式處理污 染水體)。
權(quán)利要求
1. 該項發(fā)明是一種水體污染的生物治理技術(shù)，其特征在于使用經(jīng)過人工處理的食用蕈菌組織直接吸附水體中的重金屬和多種有機污染物，當(dāng)食用蕈菌組織吸附飽和后，再將其取出來做進一步的處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體污染的生物治理技術(shù)，其特征也在 于所用吸附材料為蕈菌特別是食用蕈菌下腳料組織(可食部分選出后 余下組織)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體污染的生物治理技術(shù)，其特征在于 吸附水體污染物的食用蕈菌下腳料只需要經(jīng)過干燥、粉碎并裝入凈水 裝置即可用于污染水體的治理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體污染的生物治理技術(shù)，其特征還在 于飽和吸附了水體污染物的食用蕈菌菌渣取出并放入沼氣池進行生物 減量處理，沼液化學(xué)處理并達(dá)標(biāo)后排放，沼渣集中填埋。
全文摘要
本發(fā)明屬于資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域中的一種水體污染的生物治理技術(shù)，是在污染水體中放入經(jīng)加工的食用蕈菌組織從而將水體中的重金屬、有機物吸附出水體的方法。本發(fā)明充分利用了食用蕈菌下腳料組織廉價且具有高效吸附污染物的優(yōu)點，對水體中的污染物(重金屬、有機物)的吸附率能夠達(dá)到70～90％。
文檔編號C02F3/34GK101284700SQ200810044589
公開日2008年10月15日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者季金虎, 恒 徐, 戴九州, 黃海燕 申請人:四川大學(xué)