[发明专利]一种酶解制备天然吸附剂的方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及环境友好吸附材料的制备及其在污染控制中的应用，尤其涉及一种酶解制备天然吸附剂的方法及用途。

背景技术

持久性有机污染物(persistent organic pollutants，POPs)大多数具有致癌、致畸、致突变性，高生物积累性和难降解性，广泛存在于环境中。2001年，100多个国家和地区代表在瑞典的斯德哥尔摩共同签署了著名的“斯德哥尔摩公约”，要求各签署国采取各种措施，加强国际合作，共同规范和管理POPs的生产、使用、贸易和处理处置。在焦化、医药化工以及印染等行业排放的废水中常常含有大量的持久性有机物，然而现有的废水处理吸附材料以及饮用水的生产工艺难以有效去除此类污染物，造成水环境POPs污染及饮用水安全等问题，对人群健康和生态安全构成严重威胁。另外，现今我国经济快速发展过程中，环境污染事故进入高发期，液态有机污染物的事故泄露时有发生。如2005年11月中国石油吉林石化公司爆炸，造成硝基苯等液态有机物泄漏，严重受污染松花江水体。因此，开发新型高效、廉价、稳定、安全、环保的吸附材料，用于高效去除废水或饮用水中持久性有机污染物、大容量快速吸收液态有机污染物，对保证饮用水安全和采用应急技术控制事故排放均具有重要意义。

自20世纪末以来，许多国家相继投入大量的人力物力，研究和寻找POPs的控制和消除方法。目前，通常处理有机废水主要有三类方法，即生物法、物理化学法和化学法；其中应用最多的是物理化学处理技术，而对难降解有机污染物的物化处理则主要采用吸附法、混凝法和萃取法等，其中应用最多的是吸附法。吸附法的关键在于寻找到大容量、安全、可回收的高效吸附材料。常用的吸附剂有活性炭、吸附树脂、活性炭纤维和改性有机膨润土。目前国内外主要采用活性炭吸附，活性碳对溶解性有机污染物具有很好的处理效果，但其吸附容量小、易饱和、成本高。有机膨润土虽然吸附性能好、吸附容量大，但表面活性剂易脱附，常造成废水处理中COD难以达标排放。

地球上每年大约形成8666亿吨植物有机物，是自然界分布最广、含量最多、价格低廉的可再生资源。我国仅农作物秸秆每年产量可达6亿吨之多。废弃的生物质除少量用于造纸、建筑、纺织等行业或用作粗饲料、薪柴外，大部分未被有效利用，而白白烂掉或烧掉，有些还造成环境污染(例如焚烧)。最近，随着生物质能的提出，在能源领域的应用引起了极大关注。然而作为可再生资源的生物质在环境保护领域的应用一直为空白。一般环境吸附剂采用热处理或化学处理方式制备；而酶解法条件温和、产物得率高、设备要求低、能耗低且环保而备受关注。有关采用酶解方法制备天然吸附剂，并用于环境保护如水处理或环境污染事故的应急处理则非常少。

CN1304303C公开了一种用于生物法水处理的控释高分子碳源材料的制备方法，包括溶液混溶、酶解、机械共混和反复冷冻成型步骤，适用于各种水处理工艺过程和地下水原位生物修复。

CN101003824A公开了使用纤维素酶吸附酶解秸秆纤维素的方法，步骤如下：将经蒸汽爆破和干燥处理的汽爆秸秆与纤维素酶酶液混合，经吸附-解吸后，将吸附有纤维素酶的汽爆秸秆在40℃～50℃下酶解48～72小时；此吸附-解吸-酶解过程可缩短酶解时间、节约耗能，而且纤维素酶可回收。

CN 101037703A公开了一种强化秸秆纤维素的酶解发酵方法，以农作物汽爆秸秆为原料，在固态发酵反应器内加入纤维素酶和锈制球状物，在pH＝4～6，30～50℃，晃动动态条件下，使汽爆麦草高速酶解产生还原糖；所加入的纤维素酶为商业黑曲霉；此发明主要应用于纤维素固态发酵领域，可大幅提高汽爆秸秆糖化、发酵反应速度，解决生物质的能源转化为问题。

公开号CN 1 806945A公开了秸秆预处理和酶解组合工艺，将秸秆纤维素完全酶解的方法。秸秆首先经汽爆处理，然后用热水洗涤，除去半纤维素多糖，干燥后与离子液体混合，微波加热或直接加热，然后将处理后的秸秆用水反复冲洗，洗涤液中的溶剂可以通过蒸馏等方法回收。冲洗干净的处理秸秆在50℃下，pH4.8的缓冲液中用纤维素酶酶解48～72小时，纤维素的酶解率可达到100％。

CN 1763208A公开了两种酶解木质素的分离提取方法，分别采用有机溶剂萃取和无机化学品处理的方法从微生物酶解玉米秸杆的残渣中分离提取获得酶解木质素。酶解木质素较好地保留了木质素的活性基团，适于制备木质素的改性产品，有良好的经济价值。

发明内容

本发明目的是提供一种酶解制备天然吸附剂的方法及用途。