利用缫丝废水处理过程中产生的微生物蛋白制备复合氨基酸

以缫丝废水处理过程中产生的微生物蛋白为原料,采用正交实验分析了采用酸水解、超声波水解、微波水解制备复合氨基酸的最佳工艺条件,并对比了最佳工艺条件下的水解效果.结果表明,酸水解的最佳工艺条件是水解时间2.Oh、固液比(体积比,下同)5∶1、硫酸质量分数50％、水解温度100℃,超声波水解的最佳工艺条件是水解时间0.5h、...     

CuO/ZnO复合光催化剂降解海水养殖废水中盐酸四环素

为降解海水养殖废水中盐酸四环素,采用沉淀法自制CuO/ZnO复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外—可见漫反射(UV-Vis DRS)等表征手段对其进行表征,得到CuO/ZnO复合光催化剂的粒径、外貌特征以及光吸收范围。可见光照射下,考察了CuO/ZnO复合光催化剂投加量、煅烧温度、掺杂比(ZnO和CuO摩尔比)、过氧化氢浓度、反应时间以及盐酸四环素初始浓度6项因素对光催化降解海水养殖废水中盐酸四环素的影响。通过正交试验得到CuO/ZnO复合光催化剂降解盐酸四环素的优化反应条件为:海水养殖废水中含有的盐酸四环素初始质量浓度为0.025g/L,过氧化氢质量浓度为0.5g/L,掺杂比为10∶1,煅烧温度为550℃,CuO/ZnO复合光催化剂投加量为0.15g/L,可见光下反应3.5h。在此条件下海水养殖废水中盐酸四环素的平均去除率可达93.01%。     

复配介质去除地下水中腐殖酸

以模拟地下水为研究对象,进行了复配介质去除地下水中腐殖酸的实验研究。探讨了配比、粒径、固液比、pH和温度对腐殖酸去除效果的影响。腐殖酸的浓度通过紫外分光光度法测定。结果表明:在不加活性炭的条件下,H物质∶X物质∶Q物质=1∶8∶8时,其硬度较好;在初始pH=6.34、反应时间为4 h时,去除率可达到95%以上;当反应时间≤1 h时,去除率随粒径增大而减小,而当反应时间为2～6 h时,小粒径和中等粒径复配介质对腐殖酸去除率略高于大粒径;一定浓度范围内,腐殖酸的去除率与固液比呈正相关,但固液比增大时,并不能无限提高去除率,当固液比为1∶200～1∶50时,去除率呈现平台;pH对复配介质去除效果影响不大,而温度对腐殖酸的去除有显著影响,较低温度(16.8℃)下的去除率比较高温度(35.0℃)下的去除率高5%。该复配介质去除地下水中腐殖酸是有效可行的,可作为PRB(permeable reactive barrier,渗透反应格栅)的潜在反应介质。     

硫酸体系退镀回收ABS电镀件的工艺

利用H2O2-H2SO4体系作为退镀液,考察硫酸浓度、双氧水浓度、液固比和反应时间等因素对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)电镀件退镀效果的影响。寻求使ABS塑料和金属完全分离的最优工艺条件。在硫酸质量分数为15%,双氧水质量分数7%,液固比为10,反应时间为50 min时,退镀率可达到99.45%。最后得到硫酸铜、硫酸镍和硫酸的混合溶液,经过探讨选择电积脱铜-蒸发结晶的方式得到阴极铜、海绵铜、黑铜、粗制硫酸镍、黑酸等。     

二次纤维稀酸水解糖化的研究

研究了稀酸作用下二次纤维的水解糖化,探讨了水解各因素温度、H2SO4浓度、时间、液固比以及不同酸、催化剂对水解效果的影响。实验结果表明,在H2SO4作用下最佳工艺为:H2SO4质量分数4%,水解温度190℃,水解时间40min,液固比15(mL/g);还原糖得率为33.26%,水解率为56.83%。不同稀酸对OCC的水解,HCl比H2 SO4、H3 PO4、HNO3具有明显的优势;催化剂FeSO4与CuSO4对还原糖得率有显著的促进作用,还原糖得率分别提高了39.66%与22.03%,而Al2(SO4)3对OCC水解没有促进作用。最后,对不同水解时间后的OCC残渣的红外结晶指数以及基团结构变化进行了分析,分析结果与实验结果相一致。     

浓磷酸预处理废弃棉织物回收葡萄糖和涤纶的优化

为了实现废弃棉织物的高效资源化利用,采用浓磷酸预处理,将棉纤维转化为葡萄糖,并回收高纯度涤纶.以磷酸浓度、磷酸与原料液固比、预处理温度和时间为研究对象,以涤纶回收纯度、葡萄糖收率为考察指标,采用中心组合设计(CCD),建立响应面模型对预处理工艺参数进行优化.并确定了最佳的浓磷酸预处理工艺条件为:磷酸质量分数85%,液固比15:1,预处理时间7 h,预处理温度50℃.在此条件下涤纶回收纯度可达100%,葡萄糖收率可达79.0%,且实验验证值与模型预测值较为接近,模型精度较高.此外,再生纤维素不经干燥直接酶水解,葡萄糖收率可被进一步提高至83.0%.     

用钛白废酸和副产锌泥制备活性氧化锌

以次硫酸氢钠甲醛副产锌泥和钛白废酸为原料,经高剪切乳化、酸浸、锌粉置换、除杂、碱锌合成等工艺制得碱式碳酸锌,再经过滤、洗涤、干燥、煅烧制备活性氧化锌。考察了浸取工艺液固比(硫酸与副产锌泥的质量比)和硫酸质量分数对锌浸出率的影响,以及煅烧温度和时间对活性氧化锌质量的影响。实验结果表明,锌泥酸浸工艺的最佳液固比4,硫酸质量分数30%,在此工艺条件下,锌浸出率达95%。活性氧化锌的最佳煅烧温度为600℃,煅烧时间为240 min,在此条件下测定产品质量,氧化锌质量分数大于96%,比表面积大于50 m2/g,堆积密度小于0.35 g/mL。     

硫铁矿废水处理污泥制备聚合硫酸铁铝

探讨了以硫铁矿废水处理污泥为原料制备聚合硫酸铁铝的可行性,确定酸溶提取-离心分离-氧化聚合制备聚合硫酸铁铝的工艺流程。用硫铁矿废水与浓硫酸的混合液(体积比9∶1)提取污泥中铁铝元素,在混合液与干污泥的体积质量比3.4∶1,酸溶时间15 min的条件下,污泥中铁的提取效果较好。离心分离后的污泥提取液,经过氧化聚合制备聚合硫酸铁铝。结果表明,在反应溶液初始pH 0.9,反应温度40℃,反应时间2 h,氧化剂投加量为理论投加量2倍的条件下,制备得到的聚合硫酸铁铝质量最好;对印染废水的混凝沉淀实验发现其混凝沉淀效果已达到市售聚合硫酸铁铝水平。     

制备条件对不同玻璃材料负载TiO_2活性影响研究

以光催化降解苯酚为探针反应,通过正交实验,系统研究了胶液配比、涂覆次数和焙烧温度等条件对以溶胶-凝胶法分别在普通钠钙玻璃和磨砂玻璃上制备TiO2光催化性能的影响,并利用环境扫描电镜（ESEM）对TiO2催化膜形貌进行了分析。研究表明,在普通钠钙玻璃片上负载TiO2催化膜的影响因素主次顺序为：硝酸体积〉涂覆次数〉焙烧温度〉V乙醇∶V酞酸丁酯,在选定实验条件下的最优条件为：涂覆次数为4次;焙烧温度=450℃;V乙醇∶V酞酸丁酯∶V硝酸（1∶4）：V水=400∶40∶1∶4。在磨砂玻璃片上负载TiO2催化膜的的影响因素主次顺序为：涂覆次数〉硝酸体积〉焙烧温度〉V乙醇：V酞酸丁酯,在选定实验条件下的最优条件为：涂覆次数为4次;焙烧温度=500℃;V乙醇∶V酞酸丁酯∶V硝酸（1∶4）∶V水=400∶40∶2∶4。通过扫描电镜可以观察到在普通钠钙玻璃片和磨砂玻璃片表面均附着一层白色的TiO2薄膜,颗粒粒径在100 nm左右。磨砂玻璃比普通钠钙玻璃负载更多的催化剂,磨砂玻璃基TiO2活性更高。磨砂玻璃是一种非常有前景的TiO2催化剂载体材料。     

酸浸法提取煤矸石中Al2O3的研究

煤矸石是主要的煤系固体废物,其中Al2O3质量分数约占35％左右.以某煤矿的煤矸石为原料,通过单因素实验比较盐酸和硫酸对Al2O3的浸取率,研究各因素对Al2O3浸取率的影响,确定浸取煤矸石中Al2O3的最佳酸浸介质为硫酸.利用正交实验确定酸浸取的最佳条件为:液固比(酸溶液体积与煤矸石样品质量比)15 mL/g、硫酸摩尔浓度3 mol/L、浸取时间120min、助样比(助溶剂与煤矸石样品质量比)0.20,在此条件下硫酸对煤矸石中A12O3的浸取率可达79.6％.     

猪粪堆肥中铜锌与腐殖质组分的结合竞争

为研究猪粪堆肥中铜锌与腐殖质组分的结合竞争,以猪粪和秸秆为堆腐原料,进行了为期36 d的好氧堆肥实验,研究猪粪堆肥过程中腐殖质组分(胡敏酸和富里酸)、胡敏酸结合态铜锌、富里酸结合态铜锌含量的变化。结果表明,堆肥结束后,腐殖化程度提高,胡敏酸碳含量增加394.4%,富里酸碳含量降低64.9%,腐殖化指数从0.24增加到3.33;随着堆肥的进行,胡敏酸结合态铜锌含量分别增加394.3%和56%,而富里酸结合态铜锌含量分别下降17.5%和28.4%;相关分析表明,胡敏酸结合态铜、富里酸结合态锌与胡敏酸、富里酸碳含量及腐殖化指数均成显著相关(P<0.01);堆肥过程中,胡敏酸结合态铜与富里酸结合态铜之比大于1,而胡敏酸结合态锌与富里酸结合态锌小于1,另外,胡敏酸中的Cu/Zn大于1,而富里酸中的Cu/Zn小于1,表明在腐殖质中铜主要与胡敏酸结合,而锌主要与富里酸结合。研究揭示了猪粪堆肥中重金属铜锌与不同腐殖质组分的结合竞争关系,为畜禽粪便堆肥土地利用的风险评估和风险控制提供科学依据。     

添加不同量的腐殖酸对猪粪堆肥中主要养分变化的影响

腐殖酸是一种可以控制堆肥氮素损失的天然固定剂,通过研究腐殖酸对猪粪堆肥过程中主要养分含量变化的影响,确定了腐殖酸的最佳加入量.结果表明,加入5%含量(占鲜猪粪重)的腐殖酸最有利于发酵反应的进行,能够促进有机质的分解,有效控制氮素损失,可使速效钾含量增加,但对有效磷的转化能力影响不大;与其他处理相比,加入5%含量的腐殖酸...     

温度对畜禽粪便水热炭产率及特性的影响

以猪粪、牛粪和鸡粪3种畜禽粪便为原料制备水热炭,研究了温度对畜禽粪便水热炭产率及其特性的影响,着重分析了不同温度(140~220 ℃)下水热炭的产率、元素组成、碳保留量、官能团及重金属含量的变化。结果表明：畜禽粪便水热炭产率为48.8%~74.2%,且随着温度的升高其产率逐渐降低;此外,49.6%~82.1%的碳被保留在水热炭中,低温利于碳的保留。水热炭的H/C随着温度的升高而逐渐降低,但—OH峰逐渐减弱。畜禽粪便经过水热炭化后,其重金属含量均有不同程度的增加,其中Cu、Zn和Cd的含量超标。重金属元素的相对富集系数<1,由此可见,重金属除了部分保留在水热炭中外,还有部分重金属进入到热解液态产物中。     

Chicken manure enhanced yield and quality of field-grown kale and collard greens

Organic matter and nutrients in municipal sewage sludge (SS) and chicken manure (CM) could be recycled and used for land farming to enhance fertility and physical properties of soils. Three soil management practices were used at Kentucky State University Research Farm, Franklin County, to study the impact of soil amendments on kale (Brassica oleracea cv. Winterbar) and collard (Brassica oleracea cv. Top Bunch) yields and quality. The three soil management practices were: (i) SS mixed with native soil at 15 t acre^?1, (ii) CM mixed with native soil at 15 t acre^?1, and (iii) no-mulch (NM) native soil for comparison purposes. At harvest, collard and kale green plants were graded according to USDA standards. Plants grown in CM and SS amended soil produced the greatest number of U.S. No. 1 grade of collard and kale greens compared to NM native soil. Across all treatments, concentrations of ascorbic acid and phenols were generally greater in kale than in collards. Overall, CM and SS enhanced total phenols and ascorbic acid contents of kale and collard compared to NM native soil. We investigated the chemical and physical properties of each of the three soil treatments that might explain variability among treatments and the impact of soil amendments on yield, phenols, and ascorbic acid contents of kale and collard green grown under this practice.     

氨氮浓度对猪粪厌氧消化及产甲烷菌群结构的影响

氨氮抑制是影响高含固厌氧消化推广应用的主要因素之一。通过批式实验,采用外源氨氮投加方式,考察了厌氧消化过程中不同氨氮浓度对鲜猪粪产甲烷效果和产甲烷菌群结构的影响。结果表明：氨氮添加量为2 000 mg·L-1（TAN≈3 596.7 mg·L-1）时,日产甲烷速率及累积产甲烷量均明显下降;添加量大于4 000 mg·L-1（TAN≈5 618.7 mg·L-1）时,氨氮抑制加剧,出现VFAs累积、产甲烷高峰期后移、丙酸降解失败。不同氨氮投加量下猪粪中挥发性固体（VS）产甲烷率分别为（369.0 ± 17.3）、（318.5 ± 7.6）、（234.7 ± 2.5）、（165.4 ± 19.4）mL·g-1,产甲烷效率较对照组分别下降14%、36%和55%。超过4 000 mg·L-1的外源氨氮投加促使产甲烷菌群结构发生显著变化,乙酸利用型产甲烷优势菌Methanosaeta 逐渐被Methanosarcina代替,而氢利用型产甲烷菌属中Methanospirillum的优势性逐渐被Methanoculleus和Methanomassiliicoccus取代,说明后者均有较强的氨氮耐受性。主成分分析和冗余分析表明,高浓度氨氮会促使产甲烷途径由乙酸利用型为主向氢利用型为主转变。     

Growth Inhibition by Nitrocompounds of Selected Uric Acid-Utilizing Microorganisms Isolated from Poultry Manure

The overall objective of this study was to evaluate the potential ability of nitrocompounds to reduce ammonia volatilization by inhibiting uric acid–utilizing microorganisms. Experiment I was conducted to evaluate the effects of nitrocompounds on the growth of uric acid–utilizing microorganisms isolated from poultry manure during six-hour incubation. There were five treatments: (1) control, (2) 50 mM nitroethane, (3) 50 mM nitroethanol, (4) 50 mM nitropropanol, and (5) 50 mM nitropropionic acid. Optical density values of nitrocompounds were significantly lower than that of control at two, four, and six hours. Plate counts of uric acid–utilizing microorganisms after six-hour incubation exhibited that nitrocompounds greatly reduced the growth of these microorganisms except for the nitroethane (P < 0.05). The nitropropanol and nitropropionic acid treatments showed significantly higher inhibitory effects compared to the nitroethanol. Experiments II and III were conducted to evaluate inhibitory effects of nitrocompounds on growth of uric acid–utilizing microorganisms compared to non-nitrocompounds such as ethanol, propanol, and propionic acid. Experiments II and III consisted of seven treatments: (1) control, (2) nitroethanol, (3) nitropropanol, (4) nitropropionic acid, (5) ethanol, (6) propanol, and (7) propionic acid. The incubation times of Experiments II and III were 6 and 24 h, respectively. The nitrocompounds were significantly more successful in inhibiting growth of uric acid–utilizing microorganisms compared to those non-nitrocompounds. These results suggest that nitrocompounds exhibit potential to reduce ammonia volatilization in poultry manure by inhibiting growth of uric acid–utilizing microorganisms.     

化学沥浸与硫化钠钝化联合处理猪粪中重金属

利用柠檬酸浸提猪粪中重金属,减少总量,再利用硫化钠钝化经柠檬酸浸提后的猪粪残渣,降低猪粪中剩余重金属的生物可利用性。柠檬酸浸提实验表明：0.2 moL·L-1柠檬酸与猪粪按固液比1:5混合,反应24 h,对猪粪中Cu、Zn、Mn的浸出率为18.10%、66.16%、43.85%;硫化钠投加量5%,钝化7 d,猪粪中离子交换态Cu、Zn、Mn的浓度由酸浸后的14.08、116、81.75 mg·kg-1降为8.77、12.04、21.02 mg·kg-1,硫化钠对酸浸后猪粪中Cu、Zn的钝化率为52.00%、63.72%,猪粪残渣中离子交换态Mn所占全量的比例由对照组的30.22%降到7.77%;柠檬酸酸浸和硫化钠钝化对猪粪中Cu、Zn、Mn总处理效率为73.00%、61.44%、29.90%。重金属分离技术和钝化技术联合处理猪粪中重金属,可以有效减少猪粪中Cu、Zn、Mn的总量并降低其生物可利用性。     

超声和无机酸浸提猪粪中的重金属

对比研究了无机酸及超声对猪粪中重金属Cu、Zn和Mn的去除效果,并对处理前后猪粪中重金属形态变化进行分析。结果表明:无机酸浸提优化条件下Cu、Zn和Mn的浸出率分别为43.24%、76.28%和78.91%;超声协同无机酸浸提优化条件下Cu、Zn和Mn的浸出率分别为39.6%、76.3%和79.9%;2种浸提方式均能显著降低猪粪中重金属有机结合态含量。     

猪粪和羊粪与麦秆不同配比中温厌氧发酵研究

研究了猪粪和羊粪分别与麦秆不同配比中温(35℃)厌氧发酵对产气量、消化时间和最优C/N值的影响。结果表明,猪粪与麦秆在中温厌氧发酵时,所需的最优C/N值为21,且经141 d就可充分发酵,最大干物质累积产气量可达369.53 mL/g。羊粪与麦秆中温厌氧发酵时,所需的最优C/N值为24,且经96 d就可充分发酵,最大干物质累积产气量可达209 mL/g。猪粪秸秆中温厌氧发酵时易发生酸化,发酵前应通过预处理来减少酸化可能;而羊粪麦秆不易发生酸化。     

非混合接种对猪粪厌氧干发酵产气特性的影响

为达到缓解猪粪厌氧干发酵时有机酸的积累并能够同时提高产气性能的目的,采用小试批式实验,在中温(37 ℃)、总固体(TS)为20%的条件下研究了猪粪接种物全混合发酵、猪粪非混合接种发酵、猪粪玉米秸秆与接种物全混合发酵及猪粪玉米秸秆混合原料非混合接种发酵这4种方式对发酵体系的有机酸积累及产甲烷特性的影响。结果表明,猪粪接种物全混合发酵和猪粪玉米秸秆与接种物全混合发酵的总有机酸(TVFAs)质量浓度在发酵结束时分别为15.2和3.6 mg·g⁻¹,较对应底物的非混合接种发酵分别提高了6.3倍和5.0倍。在2种非混合接种发酵体系中,TVFAs质量浓度在21 d后迅速降低。其中,猪粪玉米秸秆混合原料非混合接种的TVFAs下降幅度更大,其第30天的TVFAs质量浓度低于1.5 mg·g⁻¹。猪粪玉米秸秆混合原料非混合接种厌氧发酵产气效果最佳,累积VS产甲烷量达到148.2 mL·g⁻¹。猪粪非混合接种发酵沼气中甲烷含量最高,达到75.1%。修正的Gompertz模型拟合结果显示,猪粪玉米秸秆混合原料非混合接种发酵和猪粪非混合接种发酵的迟滞期分别为10.6和12.4 d,较对应底物的混合接种发酵分别缩短了5.9和6.1 d;最大VS产甲烷速率分别提高了1.7倍和4.9倍,达到6.2和4.8 mL·(g·d)⁻¹。非混合接种能够缓解猪粪厌氧干发酵的酸抑制并同时提高其甲烷产率。