“木质素优先”策略下生物质还原催化分离技术研究进展

木质纤维素生物质是地球上最丰富的可再生碳资源，有潜力替代石油来生产清洁燃料和化工产品。当前木质素组分的高效利用很困难，木质素高值化是实现生物质全组分利用的关键。为实现生物质全组分的高值化利用，本文研究了基于“木质素优先”策略的分离机制，综述了木质纤维素还原催化分离的研究进展，探索了木质素脱除率、单酚产率和选择性及碳水化合物保留率等的影响因素，分析了生物质原料、溶剂、酸碱添加剂、催化剂和反应器对“木质素优先”策略的影响规律，提出了新型催化剂和反应器的设计思路，展望了木质素还原催化分离的研究方向。分析表明：单酚产率按照硬木→草本作物→软木顺序依次递减，醇水两相体系有利于木质素和半纤维素的提取与溶解以及纤维素结构的保留，酸的加入不仅提高木质素脱除率和单体收率还能促进半纤维素的水解，半/全流动反应器有效避免后续催化剂和碳水化合物的分离。     

废旧硬质聚氨酯泡沫塑料的木质素改性及再生

采用含有二乙二醇(DEG)和乙醇胺(ETA)的双组分解交联剂降解废旧硬质聚氨酯泡沫塑料(PU硬泡),并利用降解得到的低聚物多元醇与木质素复合制备出性能增强的再生PU硬泡。通过对制备的再生PU硬泡的红外光谱、密度、吸水率、抗压强度、热稳定性、导热系数、热重曲线等进行分析测试,考察m(DEG)∶m(ETA)对再生PU硬泡性能的影响。实验结果表明:m(DEG)∶m(ETA)=1∶3时废旧PU硬泡的降解效果最好;木质素加入量为2.0%(w)时再生PU硬泡的密度低、抗压强度高、保温性能良好,达到国家标准《建筑绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料》(GB/T 21558—2008)的品质要求。     

新式技术

超大型圆筒滚动垃圾处理筛在九江问世关注点：打破该技术一直为国外垄断的局面；中国研发技术有望破解全球温室气体难题关注点：新技术以CO2为原料制成全生物降解产品；新型除污装置有望替代进口产品关注点：自主创新产品效率高，智能化，适用广。     

链霉菌(Streptomyces sp.)对吡啶的降解特性

从焦化废水的活性污泥中分离出对溶液中吡啶具有降解效果的链霉菌（Streptomyces sp．），考察了吡啶初始质量浓度、初始pH、降解温度、振荡速度等对吡啶降解效果的影响，初步探讨了该菌降解吡啶的动力学与机理。实验结果表明，该菌对吡啶有很强的耐受力，能以吡啶为惟一碳源和氮源生长。链霉菌在初始pH=8、降解温度30℃、振荡速度100r／min的条件下培养7d后，吡啶的质量浓度从250mg/L降至6．6mg/L，吡啶降解率达97．4％。该菌对吡啶的降解反应符合一级动力学方程，初始质量浓度为100mg／L时的吡啶降解速率常数为0．4011d^-1。紫外一可见光谱分析表明，吡啶经该菌降解后的特征环被破坏。     

中温期和高温期污泥堆肥物料中典型氟喹诺酮类抗生素去除的影响因素

污泥处理后土地利用是氟喹诺酮类抗生素（fluoroquinolones,FQs）进入土壤环境的主要途径之一。好氧堆肥具有高效去除FQs、削减其环境风险的潜力,但目前对于堆肥过程中各阶段物料FQs去除影响因素的研究仍较少。该研究在制备典型城市污泥好氧堆肥获取其中温期、高温期物料的基础上,向堆肥中添加2种典型的FQs（ofloxacin,OFL;norfloxacin,NOR）,在不同FQs初始浓度（0,2.5,5.0 mg/kg）、含水率（50%、60%、70%）和通风量（0,15 mL/min）条件下,进行56 d的抗生素去除试验,控制各堆肥物料在其对应堆肥阶段温度（中温期物料,35℃;高温期物料,55℃）。结果表明:2种物料中FQs去除率均随着初始浓度上升而逐步下降,中温期物料最佳初始FQs浓度分别为5.0 mg/kg（OFL）、2.5 mg/kg（NOR）,对于高温期物料两者均为2.5 mg/kg;中温期物料中,FQs去除率随含水率增加先上升后下降,最佳含水率均为60%,高温期物料中,FQs去除率随含水率升高而逐步增加;2种物料中,通风量15 mL/min下的FQs去除率均明显高于未通风处理。与中温期物料对比,高温期物料中FQs去除过程需要较低的初始浓度和较高的含水率;在2种物料中,充分通风下FQs的去除率均明显高于未通风处理。     

生物基聚合物PHBV和PLA复合材料在不同介质中的生物降解及其影响因素

传统工艺的塑料生产不仅依赖石油资源的持续开发利用,同时给环境造成了前所未有的压力,近年来生物基聚合物（聚（3-羟基-3-戊酸酯）-PHBV,聚乳酸-PLA）日渐成为传统石油基塑料的替代产品.本文采用呼吸测试手段,旨在揭示均质复合材料在不同环境介质（土壤、熟化堆肥、水体）条件下及有机添加剂（木质素）,无机添加剂（蒙脱石）和天然有机物链增长剂（Joncryl）作用下的生物降解特征.结果表明：当链增长剂Joncryl添加量为5%时,对所有介质PHBV和PLA复合材料产生显著抑制作用.Joncryl添加量为0.2%时,未对所测样品的生物降解行为产生干扰作用.在熟化堆肥介质中,PLA复合材料比PHBV基质混合物的生物降解速率明显降低.有机木质纤维添加剂（榛子壳粉末）单独在聚合物中添加或者和链增长剂Joncryl以及非有机添加剂（Dellite72T）共同作用下都可促进PLA聚合物中各组分的相容连接性.实验结果表明,新型添加剂在不同介质中以二元或三元添加的方式对生物降解过程产生重要影响,该研究将为新型材料使用后的生物降解效应提供理论依据.     

聚丙烯酰胺降解菌株的分离及其油田含聚污水生物强化处理研究

应用厌氧Hungate技术,从大庆油田分离到一株聚丙烯酰胺降解菌株,菌株与Clostridium bifermentans(AY781385)相似性为99%,命名为Clostridium bifermentans H5。菌株能以聚丙烯酰胺为唯一碳源,静态试验表明,在附加乳酸钠和硫酸钠的条件下,聚合物去除率为52.5%;首次采用纯菌培养的厌氧污泥作为底物,水解酸化试验表明,乳酸钠作为碳源要好于砂糖,聚合物去除率为50.89%左右,砂糖为碳源聚合物去除率为43.55%左右;初步试验表明,应用高效降解菌株和水解酸化工艺处理含聚污水具有可行性。     

直链烷基甲苯磺酸盐和直链烷基苯磺酸盐的初级生物降解

直链烷基苯磺酸盐(LABS)是合成洗涤剂工业用途最广的原料.含有直链烷基苯成分的阴离子洗涤剂具有大的分子体积,它也被用于提高油的回收.由支链十二烷基苯改为直链烷基苯生产合成洗涤剂,主要是由于直链烷基容易被生物所降解.近年来,人们试图用甲苯代替苯分子来合成直链烷基甲苯,这是由于苯和甲苯在价格上的差异,使人们对用甲苯代替苯作为原料产生了兴趣;从环境保护的角度考虑,对甲     

厌氧填埋垃圾降解阶段指标体系的建立

以厌氧填埋场中垃圾的降解过程为依托点,从渗滤液的水质特征和填埋气的组成两个方面筛选出判断指标,最后建立判断填埋垃圾降解阶段的指标体系.结果表明,ρ(BOD5)/ρ(COD)可以反映出渗滤液的可生化性,从而间接反映出填埋垃圾所处的降解阶段,是判断填埋垃圾降解阶段的重要定量指标.     

硫酸盐还原条件下苯胺生物降解的研究

采用自行设计的室内土柱实验装置来模拟渭河渗滤系统，研究含有苯胺的污染河水在渭河渗滤系统中的环境行为及净化机制．结果表明：在硫酸盐还原条件下，苯胺的降解率逐渐升高，最高可达到71％左右；随着S^2-等抑制生物活性物质的产生，苯胺的降解率降低到60％左右；在硫酸盐还原条件下，苯胶降解是不完全的．