剩余污泥的乳酸化及减量化研究

近年来,污水处理产生的剩余污泥,导致的环境问题日趋突出.利用乳酸菌通过糖代谢可生成乳酸这一原理,探讨了污泥的减量化,并且使之一部分乳酸化实现全新的处理方法.对浓缩剩余污泥的稀释倍数、前处理温度等条件进行了分析,结果表明,在前处理120℃,污泥和水的混合比10.5,添加糖浓度50 mmol/L,发酵温度40℃,发酵时间5 d的条件下,达到SS减少35%,乳酸生成量17.5 g/L的效果.     

TiO2光催化氧化降解乳酸的工艺及机理研究

以TiO2为催化剂、紫外灯为光源对乳酸进行光催化降解实验,考察了乳酸初始浓度、TiO2用量、反应时间、曝气方式等因素对乳酸降解率的影响,并在此基础上应用正交实验对降解条件进行优化,同时对乳酸的降解机理进行了探索研究。实验结果表明：以300 W紫外汞灯为光源,在乳酸初始浓度为0.5 g/L、TiO2量为0.20 g/L、反应时间120 min、持续通入空气鼓泡的条件下,乳酸降解效果最佳,乳酸降解率为99.9%;降解12 h总有机碳去除率达91.2%。乳酸光催化降解的反应途径为：乳酸脱羧生成乙醇,乙醇被氧化生成乙醛,进而氧化为乙酸,所有的中间产物被继续降解,最终矿化为CO2和H2O等小分子物质。     

TiO2光催化氧化降解乳酸的工艺及机理研究

以TiO2为催化剂、紫外灯为光源对乳酸进行光催化降解实验,考察了乳酸初始浓度、TiO2用量、反应时间、曝气方式等因素对乳酸降解率的影响,并在此基础上应用正交实验对降解条件进行优化,同时对乳酸的降解机理进行了探索研究.实验结果表明:以300 W紫外汞灯为光源,在乳酸初始浓度为O.5 g/L、TiO2量为0.20 g/L、...     

废液晶显示器偏光片水热产乳酸研究

以废液晶显示面板中的偏光片为原料,对其进行水热产乳酸研究,并考察了反应温度(250～375℃)、反应时间(1～11min)以及氧化剂(体积分数为30％的H2O2)投加量(0～1.0 mL)对乳酸产率的影响.结果表明,反应温度、反应时间均会对偏光片水热产乳酸产生一定影响,乳酸产率随反应温度和反应时间的增加呈现先增加后减少的趋势,最佳水热条件为反应温度350℃,反应时间5 min,此时乳酸产率达17％左右.投加氧化剂能显著提高乳酸的产率,在最佳水热条件下,氧化剂投加量为0.6 mL时乳酸的产率可提高到21％.     

耐热乳杆菌的分离及在食物垃圾乳酸发酵中的应用

食物垃圾在我国城市生活垃圾中占有较大比重.发酵食物垃圾生产乳酸是实现其资源化的有效方法.从厌氧发酵的食物垃圾中分离到一株耐热乳酸菌TY50,根据形态、生理生化特征和16S rDNA序列,确定该菌株属于乳杆菌属的干酪乳杆菌组群(Lactobacillus casei group),其最高生长温度为52℃.TY50发酵食物垃圾生产乳酸的最佳同液比为1:12,最适温度为45 ℃.在pH 5.5～6.0条件下,发酵食物垃圾产生36.29 g/L的乳酸,乳酸体积产牢和转化率(乳峻/垃圾干重)分别达到1.01 g/(L·h)和0.44.     

基于PEG/DEX双水相体系的餐厨垃圾乳酸发酵

利用聚乙二醇(PEG)/葡聚糖(DEX)双水相体系分离餐厨垃圾发酵产物乳酸,分析了聚合物浓度和分子量的影响,以及餐厨垃圾多批次连续发酵时乳酸产率。实验结果表明,PEG/DEX双水相体系对乳酸菌生长影响不大,PEG和DEX浓度变化对乳酸产率、相体积比无显著影响;当DEX分子量由20 000升至40 000,乳酸生成速率由0.631 g/(L.h)降至0.518 g/(L.h),乳酸浓度由33 g/L降至22 g/L。多批次餐厨垃圾连续发酵可极大缩短发酵时间,在不投加缓冲剂的情况下,单批次乳酸产率仍大于0.30 g/g,累积产率大于0.45 g/g。     

蔗渣发酵生产L-乳酸

酶解是纤维质原料用于生物发酵前的关键步骤。为了找到一种高效、低成本和低能耗的蔗渣酶解工艺,本实验研究了蔗渣酶解的底物浓度、pH、酶用量、温度、时间对蔗渣酶解后还原糖释放量的影响,并对酶解的3个主要因素——温度、pH和酶量进行正交实验分析,最终得到蔗渣浓度为8%,酶液6.9 mL,在温度43.9℃、pH为4.3条件下糖化时间14h,还原糖浓度可达54 g/L以上。将糖化液用于发酵实验,发现干酪乳杆菌N-2在酶解液培养基中45℃发酵120 h乳酸产量达到32.5 g/L;对代谢产物进行高效液相分析发现发酵产物为乳酸,几乎没有其他副产物产生。     

乳酸和复合脂肪酸抑制奶牛对环境污染的效果分析

将20头荷斯坦产奶奶牛随机分为对照组和试验Ⅰ～Ⅲ组,对照组饲喂全混日粮(TMR),试验Ⅰ组每头奶牛每天饲喂TMR加150.0 g复合脂肪酸,试验Ⅱ组每头奶牛每天饲喂TMR加150.0 g乳酸,试验Ⅲ组每头奶牛每天饲喂TMR加150.0 g复合脂肪酸/乳酸(质量比为1∶1),分析探讨了复合脂肪酸和乳酸对奶牛粪尿、氮、总磷排泄量和CH4释放量的影响.结果表明,相比对照组,试验Ⅲ组1头奶牛1年CH4释放量减少30.64 kg,粪尿、氮、总磷排泄量分别减少1.43 t、28.32 kg和2.36 kg,标准乳(FCM)提高3.28%.在奶牛饲料中添加乳酸和复合脂肪酸的混合酸,能有效抑制奶牛对土壤、水体及空气的污染,显著提高奶牛的生态效益和经济效益.     

超滤法预处理L-乳酸发酵液

以白酒酒糟乳酸发酵液为研究对象,采用截留分子量为100 kDa的中空纤维超滤膜（聚偏氟乙烯PVDF膜）去除其中的蛋白质等杂质,为后续电渗析分离提纯L-乳酸提供合格的料液。研究表明,操作压力、温度、pH值和进料速度对蛋白质截留率、乳酸回收率和发酵液的膜通量均有影响;乳酸回收率与蛋白质截留率基本呈负相关关系,是因为被截留的蛋白质等在膜面形成滤饼层,有吸附并截留乳酸的作用。通过单因素实验,确定了在操作压力为20 kPa,温度为27℃,pH为3.9,进料速度为280 mL/min的情况下处理效果最好,蛋白质截留率可达到98.01%,乳酸回收率可达到97.78%,发酵液的膜通量为7.26 L/（m2·h）。     

茅草添加与温度变化对餐厨垃圾厌氧水解产酸的影响简

比较了茅草添加在温度变化条件下对餐厨垃圾厌氧水解过程小分子有机酸产量的影响，提出一种新型餐厨垃圾的资源化方式。研究结果显示，餐厨垃圾在55℃条件下厌氧水解主要产物为乳酸，达到25.7 g/L，其干物质转化率可以达到32.1% （g TS），而餐厨+茅草处理在同样条件下的乳酸产量为20.1 g/L，干物质转化率为25.1%。温度下降为37℃后继续进行的的厌氧水解，得到的主要产物是乙酸、丙酸和丁酸，餐厨处理和餐厨+茅草处理这两者的峰值分别为6.5、2.8、8.0和6.1 g/L、2.7 g/L和5.9 g/L。结果显示茅草添加可以在一定程度上调节水解产物的比例，而温度变化可以调控小分子有机酸的产量。本研究结果表明，厌氧水解是一种有潜力的小分子有机酸生产与餐厨垃圾资源化处理途径。     

茅草添加与温度变化对餐厨垃圾厌氧水解产酸的影响

比较了茅草添加在温度变化条件下对餐厨垃圾厌氧水解过程小分子有机酸产量的影响，提出一种新型餐厨垃圾的资源化方式。研究结果显示，餐厨垃圾在55℃条件下厌氧水解主要产物为乳酸，达到25．7g／L，其干物质转化率可以达到32．1％（gTS），而餐厨＋茅草处理在同样条件下的乳酸产量为20．1g／L，干物质转化率为25．1％。温度下降为37℃后继续进行的的厌氧水解，得到的主要产物是乙酸、丙酸和丁酸，餐厨处理和餐厨＋茅草处理这两者的峰值分别为6．5、2．8、8．0和6．1g／L、2．7g／L和5．9g／L。结果显示茅草添加可以在一定程度上调节水解产物的比例，而温度变化可以调控小分子有机酸的产量。本研究结果表明，厌氧水解是一种有潜力的小分子有机酸生产与餐厨垃圾资源化处理途径。     

红霉素对菲降解菌GY2B的毒性及抗生素后效应

为了解抗生素对环境污染物高效降解菌的生态效应,通过红霉素对菲高效降解菌GY2B的毒性实验以及抗生素后效应(PAE)的测定,研究了菌体细胞在红霉素作用下的生理、毒理指标以及后效应期间菌体的变化。结果表明,GY2B对红霉素的最高耐受(99.9%死亡率)浓度为25μg/mL,长期接触低于25μg/mL的红霉素可降低GY2B对药物敏感性,使其产生耐药性;当红霉素浓度高于最低抑菌浓度(0.25μg/mL)时,能显著降低菌体细胞的总超氧化物歧化酶(SOD)活力,引起活性氧对菌体的损伤,亦能显著降低乳酸脱氢酶(LDH)活力,但对菌体细胞有氧呼吸水平的影响会随着时间逐渐减弱;GY2B在短暂接触红霉素后2~3 h即可复苏生长(菌密度增加10倍),但红霉素能对GY2B产生明显的后效应,诱发细胞SOS修复机制和自溶现象,使得DNA含量发生显著变化。因此,环境中抗生素对污染物降解微生物的生态效应值得关注。     

生物可降解螯合剂[S,S]-乙二胺二琥珀酸和乳酸乙酯提取土壤中重金属的研究

研究了生物可降解的有机螯合剂[S,S]-乙二胺二琥珀酸([S,S]-EDDS,简写为EDDS)和乳酸乙酯(EL)对重金属污染土壤中重金属的提取效率,并用X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)分析了螯合剂提取对土壤理化性质的影响.结果表明:EDDS对土壤中的Cd、Cu、Pb和Zn有较高的提取率,效果比EL好;EDDS和EL混合提取的重金属提取率增加,但相比单独使用EDDS没有超过10%.FT-IR分析表明,提取前后FT-IR谱图中特征吸收频率没有显著改变,但强度有所改变.XRD分析表明,提取前后土壤晶格结构发生明显的变化,螯合剂提取改变了土壤微观结构.     

优质页岩陶粒滤料的制备与基本性能研究

以天然页岩为原料,分别采用破碎法和成球法制成滤料生料,经焙烧,膨胀,制备了陶粒滤料.对这2种方法制备的陶粒滤料的孔隙率、孔径和酸碱可溶率等指标进行了分析比较.结果表明,2种方法均可制备出性能优异的陶粒滤料.陶粒滤料的制备方法对其性能影响不大,而焙烧程序对陶粒滤料的性能有较大影响.实际生产时,可根据页岩特性、生产成本等确定陶粒滤料的制备方法.     

物料下落过程中可吸入颗粒物产生特性及控制技术

利用实验室新设计开发的一套装置,研究物料自由下落过程影响可吸入颗粒物产生的因素.通过实验分别测定不同物料、质量流量、含水量、粒径组成和下垫面5个因素对可吸入颗粒物产生的影响.实验结果表明,不同物料可吸入颗粒物产生率不同;随着质量流量和物料含水量的增加,可吸入颗粒物产生率减小,加水是减少可吸入颗粒物排放的最有效方法之一;不同粒径组成和不同下垫面对可吸入颗粒物产生也有影响,但作用并不显著.     

应用POMS复合膜分离去除废气中挥发性有机污染物

依靠POMS平板单层膜或POMS卷式膜上选择性分离层的选择性溶解和渗透作用,常温负压分离回收废气中乙酸乙酯等挥发性有机污染物(VOC)组分.结果表明,膜两侧操作压差和原料气流量对乙酸乙酯分离效率影响较大;当原料气处理量为1.770 0～2.810 0 m3/(m2·h)、膜两侧操作压差为0.08 MPa,POMS卷式膜乙酸乙酯渗透速率可达7.86 × 10-7 mol/(s·m2·Pa);乙酸乙酯为1 500～4 500 mg/m3时,其去除率可达80%.测得几种VOC组分在POMS复合膜中的溶解吸附量都比较可观,由此预测该膜处理废气中VOC可取得很好的净化效果.甲苯在POMS复合膜中的溶解吸附量低于乙酸乙酯,其实验测得渗透速率也小于乙酸乙酯.甲苯去除率也能达到80%.     

粉煤灰/污泥烧结陶粒的研制与应用

以粉煤灰和工业污水处理站的剩余污泥为主要原材料,采用烧结法研制复合陶粒.分析了不同配方和不同烧结温度对陶粒性能的影响,以陶粒吸水率、容重为评价指标确定最佳配比和最佳烧结温度,并对陶粒用于铺设景观水底、治理城市水体进行了可行性分析.粉煤灰/污泥陶粒的容重为0.79～0.90 g/m3,吸水率为68.95%～80.01%.陶粒对水中氨氮和总磷吸附容量分别为0.03～0.05 mg/g和0.01～0.02 mg/g.     

柴油车尾气颗粒物净化用SiC过滤材料的研究与应用

近年来,SiC材料作为一种新型的柴油车尾气颗粒物过滤材料获得了迅速发展,正逐步取代目前广泛应用的堇青石多孔陶瓷材料.结合堇青石和SiC过滤材料的性能特点,重点概述了2种SiC改性过滤材料(重结晶SiC.RSiC和硅结合SiC,Si-SiC)的研究和应用进展,并介绍了SiC颗粒物过滤器的市场现状和发展前景.