[发明专利]一种应用生物技术实现粉状废弃活性炭再生的方法

说明书

本发明属于生物技术和废弃物再利用领域，具体为一种应用生物技术实现粉状废弃活性炭的再生方法。具体为以土为原料，将其加入至以有机酸盐作为碳源和以无机氮化合物作为氮源的培养体系中进行处理；而后将处理后原料加入含粉状废弃活性炭的再生培养基中进行发酵培养，即实现对废弃活性炭的再生。本发明方法投资少、操作简便，无二次污染，有利于环境保护。开创出一条粉状废弃活性炭资源化再利用的新路，经济效益显著。

技术领域：

本发明属于生物技术和废弃物再利用领域，具体为一种应用生物技术实现粉状废弃活性炭的再生方法。

背景技术：

Vc等产业，生产中使用大量的优质粉状活性炭脱色。以2万吨规模Vc厂为例，月约需100吨、价值百万的高质量活性炭。经脱色后的活性炭，失去了利用价值，均以弃物处置，有害环境。为了使资源得到充分利用并保护好环境，活性炭的再生即成了业内的关注点。业内相关人员曾应用过物理、化学、生物等多种方法作过尝试，但均因耗资大、效率低而失败。经对Vc废弃活性炭吸附物的组成分析，发现其多为短链有机酸盐及其衍生物。从微生物生理特性获知：短链有机酸盐是一类多腔孢囊菌生长、代谢所需的优质碳源。据此，针对性的筛选出相关的菌群和培养基、掌控好培养条件，利用微生物来降解和脱附粉状废弃炭上的吸附物，实现其生物再生。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种应用生物技术实现粉状废弃活性炭的再生方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种应用生物技术实现粉状废弃活性炭的再生方法，以土为原料，将其加入至以有机酸盐作为碳源和以无机氮化合物作为氮源的培养体系中进行处理；而后将处理后原料加入含粉状废弃活性炭的再生培养基中进行发酵培养，即实现对废弃活性炭的再生。

进一步的说，采集沃土接入以有机酸盐作为碳源和以无机氮化合物作为氮源的培养体系中，振荡培养多代，直至体系内有机酸被利用或降解超过90％，而后将培养物接种于内含粉状废弃活性炭和无机氮源的再生培养基，发酵至废炭表面吸附物脱附，发酵醪液振荡过筛，筛出的炭再经烘干、粉碎、高热活化后成再生活性炭，即实现对废弃粉末活性炭的再生。

所述沃土为距地表0-20cm的森林土壤；所述沃土接入培养体系中中，沃土与培养体系中按1-5：25-50(w/w)比例混合。

所述培养体系中的配方为：有机酸0.75-0.85克，K₂HPO₄ 0.45-0.50克,KH₂PO₄·3H₂O 0.90-1.00克，MgSO₄·7H₂O 0.10-0.15克,CaCl₂ 0.10-15克，硫胺素0.10-0.20克,无机氮化合物0.20-0.30克，水1000mL，pH 6.7，0.7atm灭菌20分钟。

所述有机酸为丙酮酸、丙酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、海藻酸中的一种或多种；所述无机氮化合物为氯化铵、硝酸铵、硫酸铵、碳酸铵、磷酸铵或尿素中的一种或多种。

所述每代振荡培养条件为28℃，80rpm振荡培养一周。

所述培养物与含粉状废弃活性炭的再生培养基中于28℃～30℃,通气量为1/0.05～0.2(培养基V/每分钟通入气体V)条件下发酵培养，发酵结束，发酵后醪液振荡过筛、筛出的炭经60～80℃烘干、粉碎，140～160℃活化30～60分钟成再生活性炭；其中，培养物加入至再生培养基中，添加量为5-15％。(v/v)。