微生物还原浸出法回收废旧电池粉末中的金属锰

驯化培养K1、K2、K33株锰还原异养微生物,使微生物耐受电池重金属离子的能力提高。通过微生物的还原作用将二氧化锰还原成二价锰离子回收利用。微生物利用MnO2作为代谢呼吸链最终电子受体,传递氧化有机物产生的电子,还原溶浸锰于介质中。与其他菌株相比,K1菌株表现出很强的金属耐受性,最终浸出率可达93%。     

异化铁还原细菌Klebsiella sp.KB52还原重金属Cr(Ⅵ)

以分离自海洋沉积物中异化铁还原细菌Klebsiella sp. KB52为研究对象,分析微生物异化铁还原过程对还原Cr(Ⅵ)的影响。菌株KB52是一株非典型耐铬细菌,在Cr(Ⅵ)浓度10～50 mg·L~(-1)范围内,该菌株生长受到明显抑制。当将Fe(OH)~3添加至培养体系,菌株KB52能够良好生长并具有铁还原性质,同时提高了Cr(Ⅵ)还原效率。Fe(OH)~3浓度为300 mg·L~(-1)时,菌株KB52细胞生长指标OD600和累积产生Fe(Ⅱ)浓度最高,分别是1.4760±0.04和(39.79±1.45)mg·L~(-1),Cr(Ⅵ)还原率(42%)是对照组的5.25倍。当柠檬酸铁作为电子受体,菌株KB52还原Fe(Ⅲ)效率最高,Fe(Ⅱ)累积浓度达到(109.87±1.27)mg·L~(-1),Cr(Ⅵ)还原率提高至67%。上述结果表明,菌株KB52能够利用可溶性和不可溶性Fe(Ⅲ)作为电子受体进行生长,同时其异化铁还原过程偶联Cr(Ⅵ)还原。研究结果可为利用异化铁还原细菌还原Cr(Ⅵ)提供理论依据,拓宽微生物治理重金属污染的应用范围。     

水体中常见无机阳离子对TiO_2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的影响

选择了6种水体中常见的阳离子(Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、Cu2+、Ni2+),分别考查了其对TiO2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的影响;从光吸收、无机离子本身的性质对光生电子的捕获及传递等讨论了上述离子影响TiO2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的反应速率的原因。结果表明:由于其不能捕获光生电子,Na+、Mg2+、Ca2+本身对TiO2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的反应速率影响不大;Al3+吸引电子能力较强,成为光生电子和Cr(Ⅵ)之间的桥梁,促进了Cr(Ⅵ)的还原;浓度为1 mmmol/L时,Cu2+显著地促进了Cr(Ⅵ)的光催化还原,其主要原因是Cu2+捕获光生电子的能力很强,起到了催化剂的作用,而浓度大于10 mmol/L时,Cu2+形成单质Cu以及对紫外光的吸收都使促进作用降低;Ni2+未充满的d轨道具有获得并传递光生电子的能力,也促进了Cr(Ⅵ)的还原;在浓度同为1mmol/L时,对Cr(Ⅵ)光催化还原的促进作用依次为:Cu2+Al3+Ni2+Na+、Ca2+、Mg2+。     

水体中常见无机阳离子对TiO2薄膜光催化还原Cr（Ⅵ）的影响

选择了6种水体中常见的阳离子（Na^＋、Mg^2＋、Ca^2＋、Al^3＋、Cu^2＋、Ni^2＋）,分别考查了其对TiO2薄膜光催化还原Cr（Ⅵ）的影响;从光吸收、无机离子本身的性质对光生电子的捕获及传递等讨论了上述离子影响TiO2薄膜光催化还原Cr（Ⅵ）的反应速率的原因。结果表明：由于其不能捕获光生电子,Na^＋、Mg^2＋、Ca^2＋本身对TiO2薄膜光催化还原Cr（Ⅵ）的反应速率影响不大;Al^3＋吸引电子能力较强,成为光生电子和Cr（Ⅵ）之间的桥梁,促进了Cr（Ⅵ）的还原;浓度为1 mmmol/L时,Cu^2＋显著地促进了Cr（Ⅵ）的光催化还原,其主要原因是Cu^2＋捕获光生电子的能力很强,起到了催化剂的作用,而浓度大于10 mmol/L时,Cu^2＋形成单质Cu以及对紫外光的吸收都使促进作用降低;Ni^2＋未充满的d轨道具有获得并传递光生电子的能力,也促进了Cr（Ⅵ）的还原;在浓度同为1mmol/L时,对Cr（Ⅵ）光催化还原的促进作用依次为：Cu^2＋〉Al^3＋〉Ni^2＋〉Na^＋、Ca^2＋、Mg^2＋。     

生物浸取电解锰渣中锰的研究

为了评价生物法浸取电解锰渣中锰的可行性,利用锰渣土壤中筛选出的2种锰抗性强的微生物Serratia sp.和Fusarium sp.浸取电解锰渣中的锰,并采用优化的BCR（European Community Bureau of Reference）连续萃取方案对浸取前后的金属锰进行形态分析,研究其浸出率和浸取前后锰的形态变化特征。同时考察了3种萃取剂EDTA、HNO₃和CaCl₂对锰的萃取效率及萃取后金属锰的形态变化。研究结果表明,Serratia sp.和Fusarium sp.对锰都表现出一定的浸取能力,Fusarium sp.的浸取能力尤为显著,3 d后锰浸出率达到56.5%,为锰污染的微生物治理和资源化利用提供科学依据。3种萃取剂对锰的浸取效果为EDTA>HNO₃>CaCl₂,平均萃取效率依次为50.0%、28.8%和21.2%。浸取前后,酸溶解态锰所占比例变化较显著,说明酸溶解态锰是比较容易浸取的形态。     

海带渣废弃物资源化利用以及多功能菌肥固体发酵条件的优化

海带渣是海带加工过程中主要固体废弃物。本实验利用海带渣对生防菌株JGA2(-5)27-2进行固体发酵。实验对不同发酵条件下发酵产物对植物病原真菌寄生曲霉的抑制活性与对发酵产植物激素6-糠氨基嘌呤的能力进行测定。通过单因素实验和响应面实验优化了发酵条件:蔗糖为最优的碳源;硝酸盐为最优的氮源;蔗糖浓度、KNO3浓度、最佳的培养时间、含水量、培养温度、接种量和pH值分别为2.091%、0.507%、8.24 d、60%、35℃、4%和自然pH值。在发酵过程中以添加KNO3的形式向发酵菌肥中加入K+离子。实验证明,利用生防菌株JGA2(-5)27-2进行海带渣的固体发酵生产多功能微生物肥料具有可行性,并为海带渣的资源化在农业领域的利用提供一定参考。     

硫酸盐生物还原过程中涉硫组分代谢特性

通过硫酸盐生化代谢过程中涉硫组分(SO_4~(2-)、SO_3~(2-)、H_2S、S~(2-)、S_2O_3~(2-)、微生物含硫)等代谢特性模式研究,揭示了代谢过程中的主要限速步骤及过程代谢产物演替规律。SRB还原过程中限速步骤主要为亚硫酸根转化为硫化氢的过程,利用氮气吹脱硫化氢后,反应终点时各涉硫组分占总硫的51.38%,硫离子的量增加了2.09倍,硫酸根的去除率从83.5%提高到91.24%,亚硫酸根浓度呈现出降低的趋势;pH明显上升,并最终达到8.31,而无吹脱硫化氢的反应器最终pH为6.87。反应器中脱硫弧菌为优势菌,硫化氢被吹脱后,微生物在目、科、属水平上优势菌得到提高,硫化氢的存在抑制了优势菌的增殖。     

碳源类型对以NO_2~-为电子受体短程反硝化过程的长期和短期影响

短程生物脱氮是未来污水生物处理的主流技术,其反硝化过程是实现氮去除的关键步骤。碳源类型是NO-2还原过程的重要因素之一,为选择适于以NO-2为电子受体的反硝化碳源,采用序批式反应器(SBR),考察4种碳源(乙酸钠、甲醇、乙醇和生活污水)对NO-2为还原过程长期和短期影响。实验结果表明,微生物对不同碳源具有较强的适应性,经过一定时间的驯化,可明显提高微生物的反硝化能力,与未驯化时相比,还原速率分别提高3.1、2.1、1.7和2.4倍。培养初期,四种碳源条件下NO-2还原速率的大小关系为:r乙醇=1.3r乙酸钠=2.6r生活污水=3.8r甲醇。长期驯化稳定后,NO-2还原速率的大小关系为:r乙酸钠=1.4r乙醇=2.6r生活污水=4.3r甲醇。此外,经过驯化后,微生物可适应较高的p H值,增强抵抗p H波动的能力。当存在多种碳源时,微生物优先利用已驯化碳源。4种碳源中,乙酸钠最容易被微生物利用,还原速率为40.7 mg·(g·h)-1,而甲醇较难被微生物利用,其还原速率为26.2 mg·(g·h)-1。     

零价铁与厌氧微生物协同还原地下水中的硝基苯

通过间歇式实验,考察了零价铁与厌氧微生物协同还原地下水中硝基苯的效果。实验结果表明,由零价铁腐蚀为厌氧微生物提供H2电子供体还原硝基苯的效果明显优于零价铁和微生物单独作用,硝基苯去除率分别提高21.8%和57.0%。弱酸性条件有利于协同反应进行,当初始pH为5.0和6.0时,4 d后硝基苯去除率比初始pH为7.0时的提高74.4%和35.2%。增加零价铁投加量可提高协同还原的效果,零价铁最佳投加量为250 mg/L。零价铁腐蚀产生的Fe2+无法作为电子供体被微生物利用,但可作为无机营养元素促进协同过程。由于零价铁产H2速率受表面覆盖物影响不明显,在地下水修复过程中可保证协同效果并延长零价铁的使用寿命。     

基于荧光猝灭的地表水光化学BOD微生物传感器的研究

选择大肠埃希氏菌、热带假丝酵母、枯草芽胞杆菌以及3种菌株间的混合菌等淡水微生物菌株,利用有机改性溶胶-凝胶包埋法在载玻片上分别固定不同淡水微生物菌株和氧猝灭荧光探针,制备出不同光化学BOD微生物传感膜,与光纤BOD测定仪耦合成光化学BOD微生物传感器.比较了单株菌、混合菌不同光化学BOD微生物传感器的荧光响应行为、重金...     

餐厨垃圾和绿化废弃物混合堆肥的试用

以餐厨垃圾和绿化废弃物堆肥作为种植基质,研究了其不同堆肥比例对黑麦草(Lolium perenne L.)生长的影响。结果表明,将不同基质组分别施用后,黑麦草各项生长指标(植株高度、盖度、地上和地下生物量(干重))均良好,其中2#基质(80%土壤+20%堆肥)施用效果优于1#(90%土壤+10%堆肥)和3#(70%土壤+30%堆肥)基质。对比不同堆肥对黑麦草生长的影响发现,(80%+20%)堆肥6处理的黑麦草地上和地下生物量最大,分别约为40 g和28 g,第三茬草地上生物量(干重)与对照组相比增幅为164.3%,盖度达到了98%。本研究确定了堆肥和土壤的最佳配比以及最佳堆肥类型,不但可以解决其资源化再利用的问题,而且植物生长良好,表明该技术在城市绿化中具有一定的应用前景。     

餐厨垃圾和绿化废弃物换向通风好氧堆肥

以某高校餐厨垃圾和绿化废弃物为原料,利用一种换向通风的堆肥降解装置对其进行好氧堆肥处理,研究了2个进气温度(35℃、45℃)和3个通风速率(1.5、2.5和4 m3/h)6个处理组对堆肥原料理化性质(堆体温度、含水率、pH值、有机质含量、C/N、种子发芽指数)的影响。餐厨垃圾和绿化废弃物进行15 d好氧堆肥后,pH值上升到7左右,有机质含量达到20%~80%,C/N都降到20以下,种子发芽指数均大于50%。经过1个月腐熟,其含水率≤30%。上述指标符合有机肥料标准(NY525-2011)的要求,该堆肥产物可用于园林绿地,具有显著的经济效益和生态效益。本研究结果表明,将城市餐厨垃圾和绿化废弃物混合后进行好氧堆肥是废弃物处理的高效工程,具有良好的发展前景。     

Cemetery waste as a substream of municipal waste: research and structure of the selective waste collection in Poland

Environmental Science and Pollution Research - Cemetery waste (CW) constitutes one of the streams of municipal waste (MW). Based on the available data, it can be said that it accounts for about 1%...     

利用活性炭纤维有机废气吸附回收装置治理二氯甲烷废气

文章介绍了一种化工生产过程中排出的二氯甲烷废气的治理装置———活性炭纤维有机废气吸附回收装置和治理工艺。由于采用了优越的吸附材料和先进的工艺设计 ,使吸附回收率达 97%以上 ,收到了很好的环境效益和经济效益     

废柴油再生工艺废弃物的固化实验

废弃油基钻井液中废柴油再生工艺产生的废渣废液具有高COD和高色度等特点,直接外排对环境危害严重。通过单因素实验和正交实验确定了该废弃物的最佳固化配方为:水泥∶粉煤灰为3∶2,水泥和粉煤灰加量30%,石膏加量1.5%,硫酸铝加量1.5%,石灰加量1%。在最佳固化配方下,废弃物浸出液的COD由10 062 mg/L降至62 mg/L,色度由500倍降至8倍,各主要污染指标都符合《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准,固化成本约120元/m3。通过固化体的宏观照片和微观SEM照片对固化机理进行了分析,结果表明,废弃物被稳固地包裹在固化体之中。     

垃圾分类背景下厨余垃圾剔除比例对生活垃圾焚烧厂NOx排放的影响

收集了生活垃圾焚烧厂关停SNCR时燃料的N排放数据以及与之对应的工况和燃料特性数据,并分析各影响因素对燃料N转化过程中不同环节的影响机理.结果表明,在工业化生产中,燃料N转化率与炉温、垃圾含水率之间不存在显著联系,而随N元素含量和固定碳含量的增加而降低,随过剩空气系数、H/N、O/N的增加而升高.据此提出了符合实际生产条件的燃料N转化路径图.该路径图表明,燃料特性对燃料N转化率和NOx生成浓度起到了决定性作用,并进一步量化了H/N和固定碳含量这2个参数与燃料N转化率之间的关系.提出通过将厨余垃圾从生活垃圾分出的方法来减少NOx生成,并以国内典型城市为例,研究了分出不同比例厨余垃圾的情况下,燃料N转化率和NOx生成浓度的变化趋势.本研究表明通过分出厨余垃圾的方法,能够降低垃圾焚烧厂的脱硝成本及氨逃逸风险,可为进一步控制生活垃圾焚烧过程中的NOx排放提供参考.