本发明涉及重金属吸附剂,尤其是涉及一种真菌-餐厨垃圾混合固相发酵制备重金属吸附剂的方法。
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,餐厨垃圾产生量逐年增加,是城市生活垃圾中有机相的主要来源,以北京、上海、广州等大城市为例,其餐厨垃圾日产生量均超过了1000t。餐厨垃圾特点是有机物含量高,易腐发臭,油脂、盐分含量高等,其产生量和成分的复杂性也增加了其处理难度。传统的处理方法如直接作为牲畜的饲料或与其他生活垃圾混合卫生填埋,均会引起一定负面影响,而如何将餐厨垃圾资源化也是生态文明建设的必由之路。因真菌-餐厨垃圾混合固相发酵制备重金属吸附剂的研究尚无报道,固本发明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,同时可以实现餐厨垃圾的资源化处理,使得整个餐厨垃圾资源化系统、含重金属污水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。
技术实现要素:
本发明的目的旨在提供一种真菌-餐厨垃圾混合固相发酵制备重金属吸附剂的方法。
本发明包括以下步骤:
1)餐厨垃圾经过烘干后磨碎,接种真菌黑曲霉孢子悬浊液,混合均匀后于恒温培养箱培养;
2)待餐厨垃圾表面覆盖一层真菌气生菌丝后,烘干、粉碎、过筛,即得真菌-餐厨垃圾混合重金属吸附剂。
在步骤1)中,所述餐厨垃圾需经脱水处理,磨碎后的目数不做要求。
在步骤2)中,所述真菌黑曲霉接种量为106cfu(以孢子计),烘干后的餐厨垃圾与真菌黑曲霉孢子悬浊液的固液比1:1(体积比或质量比),接种后的餐厨垃圾于25-30℃恒温培养箱中培养。
在步骤2)中,所述培养时间为3天,烘干的温度为80-105℃,磨碎后过60-100目筛。
由于餐厨垃圾中有机物含量高,具有丰富的碳氮源,不仅是真菌繁殖扩培的优良培养基,而且也是制备吸附剂的理想材料。利用真菌固相发酵餐厨垃圾制备吸附剂,即符合循环经济学理念,使废弃物餐厨垃圾资源化,又解决环境污染问题。本发明将餐厨垃圾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餐厨垃圾吸附剂)。微生物源的真菌和有机相的餐厨垃圾结合,既提高了餐厨垃圾的吸附量,又解决了霉菌作为生物吸附剂制备中培养基的昂贵之弊端。本发明制备的真菌-餐厨垃圾混合固相发酵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及接种量、餐厨垃圾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
餐厨垃圾经烘干后粉碎,将真菌黑曲霉接种入餐厨垃圾中混合均匀,置于恒温培养箱中培养,待餐厨垃圾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-餐厨垃圾混合金属吸附剂。
实施例2重金属吸附剂对铅离子的吸附效果
配置10mg/l的pb2+溶液,将实施例1中的吸附剂以1g/l的浓度加入到溶液中,无需调节ph值,放于30℃的水浴摇床中振荡8小时,测定溶液中的去除率为92.3%。