基于EEM与高通量技术分析中药渣投加对餐厨垃圾堆肥的影响

以中药渣作为调理剂与外加碳源,利用三维荧光（EEM）考察了不同质量配比对餐厨垃圾与城市污泥共堆肥过程腐熟程度的影响,并采用高通量测序技术对不同堆体中的微生物群落进行探究。EEM分析结果表明:中药渣的添加可加快堆体腐熟进程,且随着投加量的增加,效果不断增强。而通过高通量测序可知:随着中药渣投加量的增加,堆体中微生物的生物多样性逐渐降低,但微生物群落丰富度逐渐增大;中药渣的添加会降低变形菌门的相对丰度,但会提高厚壁菌门的相对丰度;添加质量分数为5%的中药渣可提高菌体中梭菌纲的数量,从而促进堆体中纤维素的分解,且可避免中药渣添加过多所引起的堆体局部板结。总体而言,质量分数为5%中药渣的投加对于餐厨垃圾与城市污泥共堆肥过程的促进作用最佳。     

废弃药渣中残留泰乐菌素降解菌的筛选

发酵法生产抗生素过程中会产生大量废弃药渣.由于残留抗生素的存在,极大地限制了药渣的资源化利用.以泰乐菌素药渣为研究对象,采用微生物法探讨降解药渣中残留泰乐菌素的方法.结果表明:从长期堆放泰乐菌素药渣附近土壤中筛选到可降解药渣残留泰乐菌素的菌株,将该菌株以10%的接种量,在30～35 ℃,pH为7的条件下,发酵处理泰乐菌素药渣120 h后,微生物法未检出残留泰乐菌素的存在.提示利用微生物法可以消除药渣中残留泰乐菌素,从而为泰乐菌素药渣有效处理提供可鉴方法.      

微生物法降解药渣中残留四环素的试验研究

发酵法生产四环素过程中会产出大量废弃药渣,其中含有丰富的营养物质,但同时也残留一定量未提取完的四环素,从而限制其资源化利用。研究筛选到一株对药渣中残留四环具有高效降解作用的优势菌株,经16S rDNA鉴定为无丙二酸柠檬酸杆菌(Citrobacteramalonaticus)。该菌株在35℃、初始pH 5.5、装液量为50 mL、接种量为5%、转速为150 r/min条件下,处理四环素药渣72 h,药渣中残留四环素的降解率为86.1%。     

中药渣与城市污泥好氧共堆肥的效能

以中药渣与城市污泥为原料进行共堆肥实验,考察了不同物料质量配比与中药渣不同时间投加条件下,堆体在堆肥过程中温度、有机质、挥发氨、蛋白酶活性等理化指标的变化情况,确定了最佳的物料质量配比与中药渣投加时间;同时探讨了中药渣投加对堆肥过程中溶解性有机质(DOM)及微生物群落结构的影响.结果表明,中药渣作为外加碳源投加后(60 g中药渣+300 g污泥),提高了堆体的温度,减少了氨的挥发,且提高了堆体中蛋白酶的活性,氨的挥发量减少了35.9%,蛋白酶的含量提高了80.5%.同时中药渣可作为调理剂,在堆肥前期投加,促进了有机质的降解,从而加快了堆肥的进程.而通过对DOM的紫外-可见和荧光光谱特征分析表明,投加中药渣有利于提高堆肥的腐殖化程度;同时通过磷脂脂肪酸(PLFA)分析可以发现,投加中药渣后使得堆体中革兰氏阴性菌与真菌的数量有所提高.     

生物质发酵药渣焚烧处理工艺设计

某抗生素制药企业将生物质药渣进行烘干、造粒后采用一体式焚烧炉进行焚烧处理,将生物质药渣进行无害化、减量化、资源化符合国家技术、经济、产业、节能减排等政策,具有良好的社会效益、环境效益和经济效益。本文简要介绍针对生物质发酵药渣的烘干、造粒和采用一体式焚烧炉焚烧及其无害化处理系统工艺设计。     

洁霉素药渣灰改善城市污泥脱水性能研究

污泥脱水是污泥处置的重要步骤,利用废物洁霉素药渣灰和聚丙烯酰胺(PAM)对污泥进行调理,根据污泥脱水性能的相关指标变化,探讨其对污泥脱水性能改善的效果及机理。研究结果表明,单独使用洁霉素药渣灰调理城市污泥,投加量为8 g/L时,污泥沉降比(SV)为51%,污泥比阻(SRF)减小28%;洁霉素药渣灰联合PAM使用时,比单独使用PAM的污泥可压缩性系数下降40.53%;污泥扫描电镜(SEM)图片表明,经过洁霉素药渣灰处理的污泥,污泥结构发生明显变化,能形成致密且具有相对较大孔径的絮体;污泥热重(TG-DTG)曲线显示,与原污泥相比,洁霉素药渣灰联合PAM调理污泥的脱水起始温度和热重峰明显前移,污泥脱水性能明显得到改善,在污泥最佳脱水条件下协同使用洁霉素药渣灰和PAM,8 kg洁霉素药渣灰相当于24 g PAM,但是二者的脱水机理不同。     

剩余污泥中木质纤维素稳定并转化能源可行性分析

剩余污泥中往往含有大量木质纤维素物质,在厌氧消化过程中难以降解,最终被浓缩于熟污泥中,这就是导致污泥有机物稳定并转化能源效率低下的主要原因之一.本文分析了剩余污泥中木质纤维素的含量与来源;阐述了木质纤维素的结构特点以及对其生物降解的关键技术所在;揭示了污泥常规预处理与木质纤维素预处理存在工艺条件不同的相似技术.文章结合两种预处理技术的特点和工艺条件,从原理、技术等角度分析了通过强化剩余污泥预处理而同时达到破解木质纤维素的技术思路.为此,提出了将污泥细胞破碎与木质纤维素破解耦合的观点,以期将污泥中木质纤维素的稳定与能源转化合二为一,从而构建木质纤维素稳定化、能源化与碳减排三位一体的技术策略     

外源菌剂对香菊胶囊水提药渣发酵堆肥化质量的影响

为解决废弃中药渣污染环境的问题,将中药渣进行高温好氧发酵,以发酵过程中的理化性状和养分含量变化为指标,研究3种菌剂对中药渣发酵堆肥化质量的影响。结果表明:发酵结束时,3种菌剂处理的堆体颜色均呈棕褐色,无臭味,质地松软易碎;发酵过程的高温期持续超过7 d,药渣腐熟的时间为49 d左右;3种菌剂均能快速促进有机物分解,提高发酵产物中总养分含量,其中1号和3号菌剂的升温速率较快、发酵产物的总养分含量较多,其发酵产物可以作为生产有机肥或有机无机复混肥的原料。     

碱处理对玉米秸秆纤维素结构的影响

介绍了在高固含率条件下氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钙(Ca(OH))2堆沤处理对玉米秸纤维素结构的影响。分别用2.5%、5%和7.5%(ρ)的NaOH和Ca(OH)2将玉米秸在常温下堆沤处理3 d后,提取其纤维素,采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射光谱(XRD)对比研究了处理前后纤维素的结构和结晶度的变化。结果表明碱堆沤处理使玉米秸秆中纤维素的形态结构发生了变化,部分分子间氢键断裂,部分酯键消失,随着碱用量的增加,纤维素结构被破坏的程度越大;纤维素的晶体类型与002面微晶位置虽然没有改变,但是纤维素的结晶度与002面微晶尺寸增大。这些变化表明碱处理能提高玉米秸秆纤维素的可及度和反应性,从而改善厌氧消化性能。其中NaOH较Ca(OH)2表现出更好的纤维素润胀能力和反应性,在处理秸秆提高其厌氧消化产甲烷性能上具有更大的潜力。     

离子液体在纤维素化学中的应用研究新进展

纤维素是自然界中储量最大的天然高分子,具有可再生、可完全生物降解、生物相容性好等诸多优点,被认为是未来能源、化工的主要原料。由于聚集态结构的特点,天然纤维素不熔融、难溶解,使其应用受到极大限制。近年来,人们发现一定结构的离子液体可以高效地溶解纤维素,这为纤维素的加工与功能化提供了一个崭新和多用途的平台。以离子液体为介质,通过溶解再生和均相衍生化反应可以制得一系列纤维素基高分子材料;通过催化分解等方法,可以得到不同类型的生物质能源以及平台化合物等,从而极大地拓展了纤维素资源的应用领域,促进了纤维素科学的发展。本文收集整理了近十年间发表在国内外期刊上的相关文献,综述了关于离子液体在纤维素化学中应用研究的最新进展。     

中药渣生物炭的制备及其对水中四环素的吸附特性研究

以中药废渣为原料,四环素为目标污染物,采用限氧热解法在热解温度分别为300℃、500℃和700℃的条件下制备了不同中药渣生物炭(Biochar, BC),并采用比表面积分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)等手段对不同中药渣生物炭的物理化学性质进行了表征;通过中药渣生物炭对水中四环素(Tetracycline, TC)的吸附试验,研究了不同中药渣生物炭对水中四环素的吸附特性,考察了溶液初始浓度、吸附时间对溶液中四环素去除效果的影响,并结合吸附动力学、吸附等温线拟合结果探究了中药渣生物炭对水中四环素的吸附机制。结果表明：随着热解温度的升高,中药渣生物炭中有机物分解,含氧官能团种类及其相对含量发生变化,其中含氧官能团C—C的相对含量升高、C—H的相对含量降低,中药渣生物炭的芳香化程度增加,且700℃制备的中药渣生物炭对水中四环素的吸附性能更优;中药渣生物炭对水中四环素的吸附量依次为BC700(93.46 mg/g)>BC500(76.32 mg/g)>BC300(32.92 mg/g),...     

乙酸常温预处理对木质纤维素厌氧消化的影响

采用3 种稀酸组合(10%乙酸、10%乙酸加0.5%硝酸以及10%乙酸加0.5%磷酸),在常温条件下,对3 种木质纤维素样品(滤纸、中性复印纸和无油墨报纸)进行预处理,分别考察预处理对生物质组成纤维素、半纤维素和木质素的作用.并选取预处理后的无油墨报纸进行厌氧消化实验,研究不同稀酸预处理方式对木质纤维素厌氧消化的影响.结果表明,酸处理组能水解5%±1%纤维素和88%±1%的半纤维素,但是不能水解木质素;乙酸预处理降低了木质纤维素的亲水性和生物可降解性,从而降低了初始厌氧消化效率.添加0.5%的磷酸或0.5%硝酸不会明显改善乙酸对木质纤维素的水解效果.但是,添加磷酸的处理组在厌氧消化初期微生物量较少的情况下,能为微生物生长提供磷元素,有利于厌氧消化的启动;而添加硝酸的处理组不能缓解预处理对木质纤维素基质性质的影响,而且导致了丙酸的大量积累,从而恶化了厌氧消化的效果.     

药渣生物炭联合麦饭石对铜镉污染土壤修复研究

期望以板蓝根药渣为原材料制备生物炭,用于修复重金属Cu、Cd污染土壤,实现以废治污。该研究探讨以板蓝根中药渣为原材料制备的生物炭联合天然麦饭石对重金属Cu、Cd污染土壤的钝化修复效果及作用机理,采用室内土壤培养试验,研究钝化剂施加量为2%土壤质量时,500℃下制备的药渣生物炭(BC500)、天然麦饭石(MS)和等质量的生物炭与麦饭石组合钝化剂(BC500+MS)共3种钝化剂处理对重金属Cu、Cd污染土壤p H、土壤养分、铜镉形态的影响。土壤培养30 d研究结果表明,3种钝化剂均能提高土壤pH、土壤养分;施加单一药渣生物炭对铜的钝化效果好于天然麦饭石,但天然麦饭石对镉的钝化比药渣生物炭的效果更优;采用修正BCR三步连续提取法提取不同处理的Cu、Cd形态,与对照值(CK)相比,BC500处理的弱酸可提取态Cu、Cd含量分别降低了9.00%和6.82%,残渣态Cu、Cd含量分别增加了16.08%和16.67%;MS处理的弱酸可提取态Cu含量较对照无变化,Cd的酸可提取态降低了17.05%,残渣态Cu、Cd含量分别增加7.75%和59.52%;BC500+MS处理的弱酸可提取态Cu、Cd含量分别降低4.44%和26.14%,残渣态Cu、Cd含量分别增加10.16%和78.57%。通过表征分析表明,生物炭对Cu、Cd污染土壤钝化机制是吸附固定和形成沉淀作用,麦饭石对Cu、Cd污染土壤钝化机制主要是吸附作用。     

化学法降解药渣中残留泰乐菌素的效果研究

以泰乐菌素生产中产生的废弃药渣为研究对象,探讨酸、碱或氧化剂对药渣中残留泰乐菌素的降解效果。结果表明:低浓度的NaOH、HCl、H2SO4或NaClO溶液均未对药渣中残留泰乐菌素产生显著的降解作用,但6.0mol/L HCl、60%H2SO4和10%NaClO溶液分别能使药渣中51.70%、81.64%和38.40%的泰乐菌素予以降解。     

预处理破稳污泥木质纤维素并厌氧降解实验研究

剩余污泥中往往含有大量木质纤维素物质,其在厌氧消化过程中难以降解,最终残留于熟污泥中,这也是导致污泥有机物稳定并转化能源效率低下的主要原因之一.针对污泥中木质纤维素的结构稳定性,本实验选择酸、碱、热解及超声波4种预处理方式,采用适宜的条件预处理剩余污泥,在一定程度上破坏污泥中木质纤维素结构,继而进行污泥厌氧消化,获得了较好的木质纤维素降解率.同时,实验筛选出热解为最佳的预处理技术方式.在T=150℃与t=30 min预处理工况下,污泥在厌氧消化后最高可实现52.6%的木质纤维素降解率,主要归功于半纤维素和纤维素的大幅降解.相对未预处理污泥,预处理能有效促进木质纤维素类物质的厌氧消化,从而提高污泥有机质的能源转化率.     

东北土著白腐真菌处理玉米秸秆纤维素乙醇废水的可行性探讨

青顶拟多孔菌是一种可以降解木质素的白腐真菌,也是具有较高的产漆酶能力的生产者.选择青顶拟多孔菌处理玉米秸秆纤维素乙醇废水,于液体培养青顶拟多孔菌中的锥形瓶中添加不同体积的废水,考察其对不同稀释比玉米秸秆纤维素乙醇废水的处理效果,并通过研究废水投加时间的调控,获得具有高木质素降解率且相对最短降解时间的工艺条件.结果表明:青顶拟多孔菌可从废水中去除50%以上的COD_Cr和23.8%的木质素.对不同稀释比例（1%~20%）玉米秸秆纤维素乙醇废水中木质素具有较好的去除效果,其中稀释6%废水的体系中降解木质素效果最好,在第10天木质素降解率达到73.5%.不同废水投加时间对青顶拟多孔菌处理稀释20%废水体系中木质素的降解效果影响较大,第5天投加废水可获得理想的木质素降解效果,在试验进行的第19天降解率达到68.4%;在投加废水时间不同的情况下,经青顶拟多孔菌处理后的各体系中BOD₅/COD_Cr均有所提升,并且都提升至0.58以上,其中第9天投加废水体系经处理后BOD₅/COD_Cr最大,达到0.64.研究结果可为青顶拟多孔菌处理玉米秸秆纤维素乙醇废水的实际应用提供参考.      

基于湿解技术处理木质纤维类废物的研究

运用木质纤维素固体基质半纤维素、纤维素和木质素定量分析程序等分析检测了不同湿解工况下草坪草和杂草主要组分的化学变化。结果表明,在湿解过程中草坪草和杂草中半纤维素、纤维素的相对含量呈减少趋势;木质素类物质经过衍生和小分子缩合后,其相对含量呈增加趋势;湿解最终产物呈弱酸性,可以用来改良碱性土壤。经过湿解处理的有机物料有机质含量丰富并含有大量腐殖酸,随湿解温度升高,腐殖化程度增加。在湿解过程中有机物料的主要化学组分同时受到热、湿、水解等各种作用,最终形成腐殖质。     

厌氧处理制药产生的废渣和污水研究

在探索厌氧处理制药产生的废渣和污水研究中,以中国A制药厂的药渣和中国B制药厂的污水为原料,研究制药废渣和污水的厌氧产气能力.结果表明:药渣TS产气率为205.6 mL/g～223.59 mL/g,VS产气率为221.3 mL/g～239.5 mL/g,有机物降解率为40％左右,系统中不存在产气抑制物;制药污水的TS产气率为403.9 mL/g～409.2 mL/g,VS产气率为563.4 mL/g～ 578.6 mL/g,COD降解率85％以上.药渣沼气和污水沼气的CH4浓度分别为54.6％～60.7％和52.3％ ～56.8％.     

蚯蚓对菇渣中纤维素和木质素生物转化的研究

为了探索农业废弃香菇菇渣"减量化、无害化、资源化"循环化利用的有效途径.本实验按照不同碳氮比设置菇渣混合基质，接种蚯蚓（Eisenia foetida）对其进行生物转化.实验培养56 d，每14 d取样，分别测定了总氮、总有机碳、木质素和纤维素含量，脲酶、蔗糖酶、纤维素酶和多酚氧化酶活性变化情况，以及菇渣生物转化前后的结构变化情况（扫描电子显微镜SEM）和生物转化产物浸提液的发芽率等指标.结果显示：在蚯蚓生物转化过程中，各处理组总氮、总有机碳和木质纤维素含量与处理前相比均有不同程度的降低，其中，碳氮比为25的处理组纤维素和木质素的降解率最高，分别为50.06%和77.01%；各个处理组中脲酶、蔗糖酶、纤维素酶和多酚氧化酶活性呈不同程度的变化趋势，其中，碳氮比为25的处理组纤维素酶活性增加最多，增加了81.25%；扫描电镜结果显示，蚯蚓生物转化可以将菌渣碎片化；另外，蚯蚓堆肥产物浸提液可以提高黑麦草发芽率.综上，推测碳氮比为25的蚯蚓生物转化体系更有利于菇渣基质处理.     

纤维素降解菌的筛选鉴定及其特性研究概况

近年来秸秆焚烧已成为重大环境问题,而纤维素是秸秆的重要成分之一。本文通过对纤维素、纤维素酶、纤维素降解菌的选育、纤维素酶特性的研究进行综述。文献研究结果表明纤维素降解菌的研究一直在不断深入和完善,为秸秆的处理做出了较大的贡献,但一般来说纤维素降解效果不太理想,其关键就在于纤维素降解菌自身的降解能力、产酶条件等尚需进一步优化。因此,在今后的研究中还需要关注以上几个问题,以期为中国的焚烧秸秆等影响环境质量等问题得到解决提供更多理论依据。