[发明专利]为提高活性炭品质而利用真菌预处理木糖渣的方法

说明书

技术领域

本发明属于活性炭制备技术领域，尤其是一种为提高活性炭品质而利用真菌预处理木糖渣的方法。

背景技术

活性炭是利用生物质原料如木材、木屑、椰壳及煤碳等原料经炭化活化而得到的产品。活性炭是一种重要的工业吸附剂，具有极为发达的微孔结构，内比表面积巨大；活性炭表面上含有（或可以附加）多种官能团，具有催化性能。活性炭性能稳定，能够在不同的酸碱、温度条件下使用，而且具有再生能力。近年来，随着人民对环境问题的日益重视，活性炭应用范围愈加广泛，目前在环境治理、制药、化工、食品、冶金、农业等方面均有应用。但国产的活性炭普遍存在微孔过多，中孔太少，品质不均，而且同时保持高中孔占比和高比表面积很难实现，无法满足许多需要中孔活性炭的工艺应用。

木糖渣是木糖生产过程中产生的固体废弃物。据计算，生产1吨木糖要产生12吨（含水率50%）的木糖渣。目前利用木糖渣制备活性炭的报道较少。顾瑞生等（顾瑞生, 古可隆, 张天健. 木糖渣制取粉状活性炭的研究. 林产化学与工业, 1998, 18(2): 69-72）采用磷酸法处理木糖渣制备粉状活性炭，其产品吸附指标达到了LY216-79标准。中国专利申请书（201210264463.X）公开了微生物白腐真菌活酶催化活化烟草基制备活性炭的方法（王星敏, 郑旭煦, 胥江河, 殷钟意, 伍绍波. 微生物白腐真菌活酶催化活化烟草基制备活性炭的方法. 中国专利, 申请号201210264463.X）。该发明申请书以烟草固体废弃物为原料，经原料预处理后利用微生物白腐真菌或者酶催化制备烟草活化基，并以其为原料制备活性炭。该方法具有能耗低、无二次污染的特点，所获得的活性炭产品吸附性能良好，应用范围广泛。然而，上述方法未指明所用白腐真菌的种类。由于白腐真菌种类众多，其处理效果亦有区别，因此该方法的实施效果难以保证。此外，该方法所用酶预处理技术未说明纤维素酶和木质素酶的性质以及来源，其处理方法效果亦难以评估。而且，酶处理方法成本较高，难以大范围应用。目前尚未发现利用真菌棘孢木霉和毛栓菌联合处理木糖渣提高其活性炭产品比表面积的报道。

中国专利申请书（ 201310054469.9 ）公开了混菌固态发酵预处理稻壳制备稻壳灰活性炭的方法，其特征是在稻壳发酵培养基中，先接种白腐真菌，再接种绿色木霉或黑曲霉或里氏木霉或康氏木霉或青霉，混菌固态发酵后干馏制备稻壳灰活性炭。该发明主要是先利用白腐菌对稻壳进行处理后再用霉菌进行处理，其过程持续时间较长且操作复杂。稻壳中氧化硅含量高，碳含量较低，活性炭产品必然杂质含量高，均匀性不佳。且该专利无活化剂处理，只是通过干馏煅烧获得活性炭，工艺粗糙。另外，该专利并未对所获产品品质进行描述，无法判断混菌发酵预处理可以获得有益效果。且预处理工艺需要加入硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁、吐温等，处理成本也较高，不利于大规模生产。

综上所述，目前尚未有直接用毛栓菌和棘孢木霉混合菌液处理木糖渣制备高品质活性炭的报道。本发明通过将专利保藏菌株毛栓菌SEM-6和棘孢木霉CGM-10混合液体发酵种子接种到木糖渣基质中对其进行预处理后制备活性炭，可以明显提高活性炭产品品质。

发明内容

本发明的目的是提供一种为提高活性炭品质而利用真菌预处理木糖渣的方法，主要采用真菌棘孢木霉CGM-10（CCTCC No. M 2014001 ）和 毛栓菌SEM-6（CCTCC No. M 2014002）对木糖渣进行预处理从而提高活性炭产品品质。

本发明所用棘孢木霉CGM-10，拉丁文学名Trichoderma asperellum CGM-10，该菌株已于2014年1月6日保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），地址为武汉市武昌珞珈山武汉大学，保藏编号 CCTCC No. M 2014001（Trichoderma asperellum CGM-10）。

本发明所用毛栓菌SEM-6，拉丁文学名Trametes trogii SEM-6，该菌株已于2014年1月6日保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），地址为武汉市武昌珞珈山武汉大学，保藏编号为CCTCC No．M 2014002（Trametes trogii SEM-6）。

所述棘孢木霉和毛栓菌活化培养基包括：土豆提取液200克（煮汁，八层纱布过滤），葡萄糖20克，自来水1000毫升，琼脂20克，pH5.0。其中土豆提取液是指，土豆200克，切块煮沸30分钟后用细纱布（80-150目）过滤后所得澄清提取液。