[发明专利]一种利用金针菇工厂化生产废菌包去除水溶液中重金属离子的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种利用生物材料去除水溶液中重金属离子的方法，具体涉及一种利用金针菇工厂化生产过程中的废菌包作为生物吸附剂去除水溶液中的镉、铅、锰、镍、铜、锌等重金属离子的方法。

背景技术：

如何治理重金属污染废水是当今环境保护工作面临的突出问题。目前在处理低浓度的重金属废水方面，主要有化学沉淀法、离子交换法、化学氧化还原法、反渗透法、超过滤法、活性炭吸附工艺等，其成本高、效率低、产生二次污染，再生能力弱，再生后吸附能力无明显提高。生物吸附法作为一种新兴的处理技术，特别是在处理低浓度的重金属废水方面，有着极为广阔的前景。与传统处理方法(化学沉淀法、离子交换法、化学氧化还原法、反渗透法、超过滤法、活性炭吸附工艺等)相比，生物吸附法成本低、效率高、不产生二次污染，再生能力强，再生后吸附能力无明显降低。

真菌菌丝体表现出很强的吸附重金属的能力。毛木耳(Auriculariapolytricha)、黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporiu)、红绒盖牛肝菌(Gomphidiusvi scidus)、铆钉菇(Gomphidius viscidus)、丛枝菌根真菌(Glomus mosseae)等的菌丝体均能有效地清除水溶液中的重金属。失活的工业发酵废料黑曲霉菌丝体对水溶液中的镍、钙、铁和铬有很强的吸附能力。农业废材料，尤其是富含纤维素的，具有很强的生物吸附能力。米糠、秸秆、麸皮、麦壳、花生壳、大豆壳、椰子壳、核桃壳、棉籽壳、废茶叶、玉米芯、甘蔗渣、苹果皮、甜菜渣、向日葵茎、棉花秸等均已被尝试用于吸附重金属。

食用菌工厂化生产已成为我国食用菌产业发展的方向。目前我国食用菌工厂化生产品种主要是白色金针菇(Flammulina velutiper)，其生产量约占所有食用菌工厂化产品的60％以上。一个日产5吨的白色金针菇工厂每天就可产生约5-6吨的废菌包，产出量是巨大的。因此，废菌包的处理是一个亟需解决的问题。目前，金针菇工厂化生产废菌包主要用来做肥料、饲料添加剂、沼气发酵原料或再用来种其它蘑菇，未见将其用作重金属离子生物吸附剂的报道。

工厂化生产金针菇只出一潮菇，废菌包里除包括发酵后的棉籽壳、麸皮和玉米芯这些的培养料外，还含有大量的金针菇菌丝体，比表面积巨大，含有多种可键合重金属离子的官能团，这些都使其作为生物吸附剂成为可能。

开发废菌包重金属生物吸附剂的新用途，以处理含重金属废水，是“以废治废”，“变废为宝”，为含重金属废水的处理和废菌包的资源化利用提供了新的途径。此举兼顾了环境和经济效益，将有广阔的应用前景！

发明内容：

本发明的目的在于提供一种成本低，吸附效率高，工艺简单，操作方便的利用金针菇工厂化生产的废菌包去除水溶液中重金属离子的方法。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种利用金针菇工厂化生产废菌包去除水溶液中重金属离子的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)、将金针菇工厂化生产的废菌包自然晒干，后放入55～65℃的干燥箱中烘至恒重；

(2)、将烘干的废菌包粉碎后过标准筛，获得425～600μm的颗粒作为生物吸附剂装于自封袋中；

(3)、将上述生物吸附剂放入55～65℃干燥箱中烘20～30h；后装入盛有重金属溶液的三角锥形瓶中，生物吸附剂用量6～10g/L，在23～27℃，100～150r/min条件下置于恒温振荡器中振荡吸附3～5h。

为了进一步实现本发明的目的，所述的金针菇工厂化生产的废菌包是指由棉籽壳、麸皮、玉米芯按照1∶1∶1比例，按料水比1∶1.2～1.5加水混匀制成培养基，装袋，常压湿热灭菌10-12h，冷却至室温，接种金针菇菌种，经35～45天的发菌及第一潮出菇过程，采收金针菇后废弃的废菌包。

本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：

1、工厂化生产金针菇只出一潮菇，废菌包里除包括发酵后的棉籽壳、麸皮和玉米芯这些培养料外，还含有大量的金针菇菌丝体，废菌包比表面积巨大，含有多种可键合重金属离子的官能团，吸附效率高，经试验对水溶液中8～12mg/L的镉和铅的去除率达95％以上；对40～60mg/L的锰、镍、铜、锌的去除率分别为80～85％、65～70％、70～75％、75～80％。

2、金针菇工厂化生产废菌包生物吸附剂，吸附效率高，工艺简单，操作方便，成本低。