抗生素菌渣处理技术研究进展

抗生素菌渣是制药企业在生产抗生素类药物时,由微生物发酵产生的固体废弃物.作为国家规定的危险废物,其产量大、含水率高、含氮、硫量高、残留抗生素的特点,使其具有巨大的环境危害性.抗生素菌渣的科学、无害处理是医药固废领域的热点难题.本文系统阐述了抗生素菌渣的类型、性质和危害,详细综述了目前主流的各类热化学处理技术和非热化学处理技术,重点对包括焚烧技术、水热技术和热解气化技术等在内的热化学处理技术进行了系统归纳,汇总分析其技术特点、环境影响、应用瓶颈及研究进展.同时,对抗生素菌渣处理的未来发展提出若干建议和展望,提出烘焙技术消除其生物危险性的处理理念,建立健全相关安全标准与法律规范,以更好地降低抗生素菌渣潜在的环境风险并实现资源利用,解决抗生素类药物生产工艺的后顾之忧,促进我国制药行业持续健康发展.     

高含量漆酶食用菌菌渣的筛选及其染料脱色作用

食用菌菌渣(Spent mushroom substrate,SMS)指食用菌出菇后的培养基废弃物,富含菌体蛋白、生物酶、多糖等营养物质,是潜在的生物质资源,用于肥料、饲料、生物修复等领域.我国是全球第一大食用菌生产国,大量菌渣资源一直没有得到科学有效地利用,并造成环境污染.以工厂化、实验室和农业栽培的杏鲍菇、平菇等9种常见食用菌菌渣为材料,进行高产漆酶菌渣筛选,并进一步利用高活性菌渣,对孔雀石绿、活性艳蓝、甲基橙、活性红和活性黑5种染料进行脱色脱毒研究.结果显示,新鲜工厂化杏鲍菇菌渣漆酶活性为7.55×104 U/g.其不同高度菌渣柱对染料脱色的结果显示,15 cm高菌渣脱色效果最佳,对5种染料的脱色率分别为100%、98.60%、72.82%、61.97%和43.73%.全波长光谱扫描显示,孔雀石绿、活性艳蓝经处理后流出液的染料最大光吸收峰显著降低甚至消失.进一步利用其菌渣漆酶粗提物进行染料脱色研究,30℃孵育24 h脱色率分别为81.24%、49.43%、37.62%、26.34%和13.54%.以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为靶标,对酶促染料降解产物进行了毒性研究,结果显示产物毒性均低于未处理染料.本研究表明工厂化杏鲍菇菌渣具有高漆酶活性,能用于孔雀石绿、活性艳蓝等染料废水的脱色、脱毒,具有重要经济和生态价值.(图4表4参43)     

天津市钢渣处理和利用途径的分析研究

对天津市钢渣的排放、处理和综合利用情况的全面调查,及国内外钢渣处理和利用情况的综合分析,对比,提出天津市钢渣的处理和综合利用途径.钢渣的综合利用重点是作冶炼熔剂、筑路工程材料和工程回填、水泥和水泥掺合料;钢渣的处理工艺取决于利用途径,以热泼(或热激)、水淬和破碎磁选筛分为宜;还要改进排渣方式,变渣场为钢渣加工厂,使钢渣逐步商品化.     

四川某铜矿选冶渣综合理化特性及环境污染特性评价

针对铜矿选冶渣组成复杂、环境特性不清和治理修复难度大等问题,采用矿物解离分析仪（MLA）、X射线光电子能谱仪（XPS）和同步热分析仪-傅里叶变换红外气相色谱质谱联用仪（STA-FTIR-GCMS）等分析测试仪器研究铜矿选冶渣的综合理化特性;运用毒性浸出程序（TCLP）、改进的三步提取（BCR）、风险评估编码（RAC）和次生相与原生相比值（RSP）等方法研究铜矿选冶渣的环境污染特性.结果表明,铜矿选冶渣多呈团聚状,体积平均粒径为54.18μm,主要含铁橄榄石（75.33%）、磁铁矿（12.15%）、黑云母等物相.硫酸硝酸法测得的铜矿选冶渣Cr、Cu、Zn和Pb浓度未超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》规定的危废限值,该铜矿选冶渣为一类一般工业固体废物.RAC法和RSP法评价结果表明,Cu是铜矿选冶渣的主要防治对象,Fe、Zn、Pb是铜矿选冶渣的次要防治对象.研究结果为铜矿选冶渣的安全处理和处置提供了基础数据.     

黄土高原土地资源动态监测信息系统研究

以延安、安塞七乡镇为列，在计算机软硬件支持下，启用ＡＲＣ／ＩＮＦＯ和Ａｒｃｖｉｅｗ对其土地资源数据采集、输入、编辑、存储和综合分析应用的技术系统及土地资源动态监测系统的构建进行了研究和探讨，并利用相关信息元对土地资源动态变化进行监测，对监测结果进行初步分析。     

废啤酒酵母去除水中重金属镉的作用机理

利用废啤酒酵母为生物吸附材料处理水溶液中的Cd2+.为了考察废啤酒酵母表面官能团在生物吸附过程中的作用,分别对废啤酒酵母进行甲醇、甲醛化学修饰,使其表面的羧基发生酯化反应、胺基发生甲基化反应.同时对反应前后溶液pH值的变化进行了监测.结果表明,酯化反应后,废啤酒酵母吸附Cd2+的能力降低,证实羧基在Cd2+吸附中起到了重要作用;甲基化反应后,废啤酒酵母吸附Cd2+的能力升高,是因为反应后pH值变化使Cd2+发生无机微沉淀作用而去除.表面官能团以及pH升高引起的沉淀对镉去除起重要作用.     

有色金属冶炼渣脱硫脱硝研究进展

有色金属冶炼渣具有成分复杂、环境危害大等特点,属大宗工业固体废物,其综合利用是固体废物处理处置的难点.本文综述了有色金属冶炼渣中典型的铜冶炼渣、赤泥、镁冶炼渣、铅锌冶炼渣、锂渣的特性,并对有色金属冶炼渣脱硫脱硝的可行性进行了分析;总结了镁冶炼渣湿法脱硫和赤泥脱硫脱硝一体的工艺流程方法,同时列举了其它冶炼渣干湿法脱硫脱硝的应用.最后对有色金属冶炼渣进行综合利用的前景进行了展望.     

机械活化煤气化细渣资源化利用及残碳燃烧反应动力学探究

随着我国煤气化技术的快速发展，气化渣的产生和排放量逐年增加.煤气化细渣的大量堆存，给当地的环境保护造成了巨大的压力，已经成为限制煤化工产业基地可持续发展急需解决的重大问题.本文针对气化细渣中残碳反应活性低和转化难度大的问题，研究了机械活化法对气化渣残碳反应动力学的影响.采用Coats-Redfern法分析了机械活化对残碳反应活化能的作用规律.结果表明，机械活化8 h，残碳燃烧反应活性显著提高，650℃下的活化能由63.2 k J·mol^-1降到28.4 k J·mol^-1.不添加其他化学试剂，1000℃烧制高强度轻质陶粒，其堆积密度为0.867 g·cm^-3，筒压强度为7.67 MPa.相关研究可以为我国气化细渣的资源化利用提供一定的数据和技术基础.     

哈尔滨市粪便无害化处理厂工艺设计

介绍了哈尔滨太平区粪便无害化处理厂的基本工艺流程和相关设备和构筑物。该厂将粪便进行机械脱水，脱水粪渣添加麦壳或玉米秸经两次好氧堆肥处理，添加无机肥料生产有机复合肥；粪水厌氧消化生产液体肥料的工艺对粪便进行资源化利用，产生臭气通过除臭装置吸收。该工程改善了当地的污染状况并创造了经济效益。     

典型危废处置利用企业周边土壤重金属分布特征、来源及风险评价

为探讨典型危险废物处置企业周边表层土壤重金属的分布特征和污染来源，以上海市4种典型危险废物处置利用企业周边土壤为研究对象，采集并检测表层土壤中7种重金属（Pb、Hg、Cd、Ni、Sb、Cu、As）的含量.运用地累积指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法评价重金属污染特征，采用多元统计方法分析重金属来源.结果表明，研究区域土壤中Cu、Pb和Cd存在不同程度的累积，且Cd的累积程度最大；4种类型危废处置利用企业周边土壤重金属整体上处于轻度污染水平，但填埋焚烧复合处置和危废回收处置企业周边分别有11%和10%的点位达重度污染等级.潜在生态风险评价结果显示，研究区域7种重金属的综合潜在风险指数均值为118.84，其中Cd和Hg的贡献率最高，危废回收利用处置企业周边土壤潜在生态风险程度最高，其次为填埋焚烧复合处置企业，应予以重视.     

双孢蘑菇菇渣对坪床土壤及草坪生长的影响

为了改良草坪土壤,有效利用菇渣资源,以覆盖(F)和混合(H)方式将双孢蘑菇菇渣施入到田间土壤种植早熟禾草坪,比较两种处理对坪床土壤理化性状、微生物多样性及草坪生长的影响.结果表明,菇渣使坪床土壤p H值降低,电导率(EC)升高,容重减小,总孔隙度增大,持水孔隙增大,显著增加坪床土壤的含氮量,F和H处理含氮量分别比对照高出约9倍和4倍;施入菇渣显著增加土壤的脲酶活性,高出对照约2倍,F处理对酶活性的提高更显著;菇渣还能够增加草坪根际土壤细菌群落多样性,F处理的细菌多样性更丰富.相关性分析表明,细菌多样性与土壤脲酶、磷酸酶活及理化性质之间显著相关.施入菇渣可以增加草坪生物量,H处理的草坪表现更优,地上、地下干重分别比对照高49%和39%.综上,双孢蘑菇菇渣能够改善坪床土壤,促进草坪生长,在草坪应用中推荐使用混合施入方式.     

天津市铬渣处理及利用途径

国外铬渣主要是经无害化处理后堆存、填海和垫地.我国对铬渣的处理仍以贮存为主.全国铬盐厂排出铬渣量约10万t/a堆存量达100万t,在铬渣综合利用技术方面我国在国际上占有领先地位.天津同生化工厂应主要考虑工艺的改进和废渣的综合利用.     

废石膏制备硫酸钙晶须的高附加值利用前景

目前全球范围内石膏资源储量丰富,种类繁多,但开发利用率低.特别是脱硫石膏、磷石膏固有堆存量大,其每年年产量逐渐剧增,大部分废石膏中含有大量有害组分,不仅会对地表水和地下水体造成污染威胁、影响环境卫生,而且会造成资源的极大浪费;由于其处理成本高、具有较大的潜在风险,截至目前,仍没有较好的石膏处理途径.石膏的主要成分是硫酸钙,硫酸钙晶须是一种良好的材料合成添加剂,对材料的各项性能均有改善作用,因而具有广阔的研究价值和市场前景.本文通过对比石膏的多种处理方法和硫酸钙晶须的制备方法,突出硫酸钙晶须的运用前景、市场前景,表明其市场价值和环境价值,提出运用石膏制备硫酸钙晶须的新控制理论,为石膏制备硫酸钙晶须的高附加值资源化利用提供理论支撑.     

以玉米粉/废弃毕赤酵母为混合原料高效发酵丁醇

丙酮丁醇梭菌发酵生产ABE(丙酮-丁醇-乙醇)溶剂的传统原料是玉米淀粉,价格贵,生产基本亏损.重组毕赤酵母废弃物含有丰富的碳水化合物和蛋白质,有望替代淀粉原料.采用NaOH处理固态废弃毕赤酵母形成废酵母固/液悬浊液,发酵通过降低初始玉米粉用量并在ABE发酵进入到产溶剂期后添加废酵母悬浊液进行.对初始玉米粉用量、废酵母/NaOH投料量进行了优化,结果表明:它们的最佳用量分别为8%、80 g/L、6-10 g/L.在此条件下,100 mL厌氧瓶下的丁醇产量可以稳定在9.0-12.0 g/L的较高水平,比8%玉米粉培养基的对照提高80%-120%,与15%玉米粉培养基的对照基本持平;与对照组相比,总糖的利用效率可以从50%大幅提高到超过90%的水平;玉米粉用量可以节省57%以上;酵母废弃物最多有52%的碳水化合物可以有效地转化成气体/液体产物.本研究表明以玉米粉/废弃毕赤酵母为混合原料发酵丁醇,可以同时实现固体废物的资源化和减量化、淀粉原料的高效利用和节省化,提高了ABE发酵的综合经济性能.(图3表6参23)     

村镇生活垃圾焚烧底渣农用的重金属污染风险评价

随着生活垃圾焚烧处理方式的不断推广,生活垃圾焚烧底渣的处置也成为一个日益严峻的问题。为了明确生活垃圾底渣农用的可行性,于2014年在江苏常熟农业生态实验站进行了小白菜(Brassica rapa L.Chinensis Group.)盆栽试验,各施肥处理土壤中分别添加底渣的比例为0%、5%、10%、20%、50%、100%,以不施肥处理和单施底渣(10%)处理为对照。于小白菜收获时,取样分析小白菜产量、品质,以及小白菜和土壤中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn含量,并采用内梅罗综合污染指数法和目标危害系数法评价了底渣农用的重金属污染风险。结果表明,施用适量的底渣可以有效增加小白菜产量,亦增加了小白菜中可溶性糖、维生素C和硝酸盐含量,并且硝酸盐含量未超过中国无公害蔬菜安全要求;小白菜地上部重金属含量和土壤重金属含量在不同处理中均随底渣施用比例的增加而增加,且底渣施用量超过12.2%时,土壤内梅罗综合污染指数大于1,土壤呈轻度重金属污染,底渣施用量超过15%时,小白菜地上部重金属Cr含量超过中国食物污染物的限量标准;小白菜单一重金属目标风险系数在不同处理中均小于1,而底渣用量大于或等于10.7%时小白菜重金属复合目标风险系数大于1,存在食用健康风险,健康风险以Pb、Cd为主,并且儿童更易遭受小白菜重金属危害。因此,在保证小白菜产量、品质和土壤安全下,底渣一次性安全施用比例不能超过10%。     

苏北里下河地区湿地资源可持续利用的思考

以里下河地区湿地资源利用为例，剖析湿地资源开发过程中带来的相关环境问题，包括：湿地面积缩小，自然灾害濒发；区内环境状况日趋恶化，生产与生活性污染严重；湿地功能日益衰退；湿地农业生产效益下降，农民的生产投入明显不足。此外，还探讨湿地生态系统可持续利用对策，具体有：建立湿地可持续利用新的评价指标与标准，建立预警分析系统，以现代湿地生态工程技术为指导，全面提高湿地利用的社会、经济、环境综合效益。     

中国生态农业建设成就与展望

中国生态农业是把农业生产、农村经济发展和生态环境治理与保护、资源培育和高效利用融为一体的新型综合农业体系.它是解决人口、资源、环境之间矛盾的有效途径,也是农业和农村经济可持续发展的必然选择.本文全面总结了我国生态农业的成功经验和基本模式,分析了生态农业未来的发展方向和趋势,并提出了今后一段时期我国生态农业发展的基本思路和对策措施.     

中国生态农业建设成就与展望

中国生态农业是把农业生产、农村经济发展和生态环境治理与保护、资源培育和高效利用融为一体的新型综合农业体系.它是解决人口、资源、环境之间矛盾的有效途径,也是农业和农村经济可持续发展的必然选择.本文全面总结了我国生态农业的成功经验和基本模式,分析了生态农业未来的发展方向和趋势,并提出了今后一段时期我国生态农业发展的基本思路和对策措施.     

成都平原菌渣还田土壤镉铅含量变化和环境容量

菌渣还田可改善土壤结构和供给作物生长所需部分养分,然而其所残留的重金属镉(Cd)和铅(Pb)可能污染土壤.为了解其施用量和环境容量之间的关系,在观察空白对照(CK)、常规施肥(T1)、单施菌渣提供100%氮(T2)、高量单施菌渣提供125%氮(T3)、菌渣和化肥配施各提供50%氮(T4)、菌渣和化肥配施分别提供75%和25%氮(T5)处理下土壤耕作层(0~(-2)0 cm)Cd和Pb含量变化的基础上,采用地累积指数法及污染指数法进行污染评价,应用静态容量法估算其环境容量.结果表明,土壤Cd和Pb含量随着菌渣施用量的增加及麦稻轮作周期延伸呈上升趋势,且水稻季土壤Cd和Pb含量上升趋势较小麦季略有减缓.污染评价结果表明,一年轮作周期后各处理下土壤Cd和Pb地累积指数(-0.51-0.29)和单因子污染指数(0.50-0.61)及综合污染指数(0.55-0.59)均属无污染等级,其中T4处理对土壤污染最低.经测算,土壤Cd和Pb静态环境容量为26.88 kg hm~(-2)和85.08 kg hm~(-2),菌渣适宜年还田量为8 183~(-1)2 681 kg hm~(-2)a~(-1),可安全使用15年.综上,重金属含量不超标的菌渣具备替代化肥的潜力,适量施用能够延长土壤的安全使用年限.     

木薯渣微生物降解及再利用研究进展

木薯渣因其所含粗纤维经有效降解之后可以变废为宝,节省资源又保护环境而受到国内外学者的广泛关注。对木薯渣再利用方面的研究已经成为近年来一大热点,微生物降解是提高木薯渣利用率的一个有效途径。从木薯渣降解再利用角度出发,综述了木薯渣的用途、降解机理以及温度、pH值、含水量等重要影响因素。阐明了在合适的环境条件下,筛选有效降解微生物是提高木薯渣利用率的关键因素。同时展望了调制复合酶系在降解木薯渣纤维素上的应用,以及改造、合成以及重组降解酶以提高和推广木薯渣纤维素分解的必要性。