登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
餐厨垃圾发酵液表观颜色呈棕黄色,为酸性、高悬浮物、高浓度有机废液,氮磷含量高,碳氮比 高。李梦琪等[5] 发现,发酵液中金属元素和无机阴离子以 K+、Na+、Cl-、SO42- 等食品中常见的离子为 主。有机垃圾发酵废液中的有机物种类以芳香族蛋白质类似物质为主,约占有机物含量的80%,挥发 性有机物质中以挥发酸及醇类物质为主。目前,此类发酵液往往采用生化处理达标后排放。由于发酵 液中含有较多的小分子有机物和无机离子,具有资源利用的可能。如何开发利用其中的有效资源,逐渐成为近几年关注的热点问题。
程喆等[6] 发现,以发酵液中小分子物质作为碳源,可有效提高污水处理反硝化段中的C/N比,提高 反硝化效率[7]。DACERA 等[8] 认为发酵液具有弱酸性,是天然螯合剂,可把重金属从土壤中转移出来。 同时,发酵液中的某些成分具有氧化还原性,可改变重金属的存在形态,降低其生态毒性。餐厨垃圾 发酵产生的有机酸对重金属Cd有一定的络合效果,同时发酵液中的有机质和钾、钙元素,可改变土壤 的理化性质、提高肥力[9]。由于传统的螯合剂、无机酸和表面活性剂成本较高,发酵液用于替代传统 的有机酸淋洗剂具有可行性。
为进一步提高有机酸发酵液中的乙酸含量,本研究采用预处理和外加菌种的手段提高发酵液中的 挥发性脂肪酸(VFA)含量。采用实验室批实验和土柱模拟实验研究了发酵液对土壤中 5 种典型重金属 Cd、Cu、Pb、Zn、Ni的淋洗效果,为后续的发酵液淋洗重金属工艺选择提供基础。
1.材料与方法
1.1 实验原料
餐厨垃圾;安琪高活性干酵母(固体,湖北安琪酵母股份有限公司);沪酿 1.01号醋酸菌(固体,上 海佳民酿造食品有限公司酿造一厂);5种重金属盐:Cd、Cu、Pb、Zn、Ni;HCl、NaOH、HNO3、HF、 HClO4均为分析纯。
1.2 实验装置
电搅拌机;恒温水浴锅;离心机;气相色谱仪 Agilent 6890N(FID氢火焰离子化检测器,美国安捷 伦公司);COD消解仪;pH计(PHS-3C,上海雷磁);马弗炉;精密分析天平;电感耦合等离子发射光谱 仪Agilent 72OES。
1.3 餐厨垃圾有机酸发酵液制备
实验发酵所用餐厨垃圾取自上海市某学校食堂,该餐厨垃圾包含米饭、蔬菜、肉、蛋等,经过简 单压榨,人工剔除骨头、纸张、塑料等杂质,置于4 ℃环境下防止预酸化。与自来水按重量1∶1混合 并用电搅拌机搅碎,得到餐厨垃圾浆液后备用。该餐厨垃圾的基本理化性质见表1。
餐厨垃圾厌氧发酵在实验室自制的厌氧反应装置中进行。取 200 mL 餐厨垃圾浆液于 250 mL 锥形 瓶中,置于35 ℃恒温水浴锅中进行厌氧发酵,搅拌。发酵过程中记录发酵液酸碱度变化,并定时取样测 定挥发性脂肪酸(VFAs)的含量。每次取样后用N2排除氧气以保证体系的厌氧环境。发酵液样品以4 000 r · min-1 离心10 min,取上清液稀释过0.45 μm滤膜后测定VFA含量。
实验选择 5种预处理方式,分别为酸、碱、超声、热、热碱预处理,操作步骤如下:酸碱预处理 是在不断搅拌的条件下,分别采用盐酸和氢氧化钠溶液调节pH为3.0和9.0,并在室温下静置24 h;超 声处理是采用超声波细胞粉碎机(20 kHz)超声 30 min;热处理是将反应器置入 80 ℃恒温水浴锅中加热 30 min;热碱处理是综合酸碱处理和热处理过程[10]。菌剂添加量根据菌剂与餐厨垃圾干基的质量比进 行计算。实验设计如表2所示。
1.4 土壤淋洗
为研究土壤中多种类型的重金属淋洗效果,本实验针对Cd、Cu、Pb、Zn、Ni 5种典型重金属,采 用模拟方法进行污染土壤的制备。空白土壤选自上海市桃浦区某污染工业地块附近的森林表层土,其未受污染且土壤结构性质与污染土类似,可用于本实验中的土壤模拟。土壤采样深度为 0~20 cm,土 样经自然风干后,剔除植物残体和石块,压碎,过 2 mm(10 目)尼龙筛备用。将 Cd(NO3)2、Cu(NO3)2、 Pb(NO3)2、Zn(NO3)2、Ni(NO3)2配成混合溶液,取 20 L加入干净 20 kg园林土壤中进行浸泡,置于室外自 然风干,稳定60 d以上。监测土壤含水率,待含水率低于50%时视为稳定。收集模拟土壤,破碎筛分 后备用,Pb、Ni、Cu等重金属浓度参照上海市桃浦区某一实际污染地块确定,Cd和 Zn的浓度参照相 关研究确定[9]。模拟完成的土壤基本性质如表3所示。
小型批实验:小型批实验是初步确定淋洗效果而在实验室进行的小试实验。取 1 g土壤于一系列 50 mL离心管中,根据1∶50的固液比,向离心管内分别加入发酵时间为9 d的有机酸发酵液,将上述 离心管置于 BS-S空气浴恒温振荡器中,控制温度为 30 ℃,以 150 r · min-1 的速度振荡。取出离心管置 于离心机中以4 000 r · min-1 速率离心10 min,上清液过0.45 μm滤膜,待消解。
淋洗柱实验:选取内径为 6 cm、外径 7 cm、高 50 cm的 PVC管作为淋洗土柱,在土柱底部放一层 定性滤纸,上层装入高约3 cm的鹅卵石,下层鹅卵石粒度稍大于上层,后装入500 g土样(需考虑土壤 紧实度)。土壤高约 30 cm。用成熟发酵液(发酵 10 d)按最大速率进行淋洗,同时与实验室配置的相同 pH的醋酸对比。淋洗柱上开有小孔,位置在土壤中间高度部分(平时用橡胶塞塞住),每次取样用镊子 在柱中相同位置取约1 g土壤,装在小容器中,等待烘干后测量。实验装置如图1所示。
1.5 分析方法
挥发性脂肪酸采用气相色谱法(Agilent 6890N)测定,色谱柱为DB-WAX-etr极性柱(30.0 m×0.53 mm× 1.00 μm);浸出液和土壤中的重金属预先消解,采用电感耦合等离子发射光谱仪(Agilent 72OES)进行分 析。所有数据进行3次重复实验,采用SPSS 21.0进行平均值计算(P<0.05)和统计学分析。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星环境修复网获悉,8月31日,上海市生态环境局印发《上海市重金属污染土壤异位淋洗修复技术指南(试行)》的通知。本指南规定了上海市重金属污染土壤异位淋洗修复工程的工作流程、工程设计、施工、运行、监测及修复效果评估等。本指南适用于上海市重金属污染土壤异位淋洗修复工程,可作为污染土壤
摘要:改革开放以来,经济快速发展,我国现代化工业和农业的快速发展,土壤重金属污染问题在持续加重,重金属污染是土壤污染问题的一个重要因素,重金属污染具有很强的生物毒性,会对动植物和人体健康造成严重危害,本文阐述了当前我国土壤重金属污染的现状,对重金属污染的防治措施进行了探讨。关键词
摘要:土壤的是自然生态系统中极为重要的一个环节,也是人们赖以生存的根本,我们要对土壤环境问题给予足够的重视,包括但远远不止于土壤重金属污染问题这一种。在土壤问题防治的过程中,我们要重视源头的控制,从根本上解决土地污染问题。关键词:农田土壤;重金属污染状况;修复技术引言随着农业和工
土壤污染是指进入土壤中的有害、有毒物质超出土壤的自净能力,导致土壤的物理、化学和生物学性质发生改变,降低农作物的产量,并危害人体健康的现象。随着经济持续增长和工业化、城市化、农业集约化快速发展,资源开发利用日渐加强,人们生活方式迅速变化,大量未经妥善处理的污水被直接排入农田、固体
摘要:本文分析了国内化学淋洗修复领域相关专利的数量、重要申请人以及国外化学淋洗修复领域相关专利的数量、国家与时间分布,展示了化学修复领域相关专利的发展路线,总结了化学修复领域相关专利的特点。上述化学修复领域相关专利的梳理,为了解与重金属污染土壤相关化学淋洗修复领域专利的状况,进而
摘要以云南省某废弃有色金属冶炼厂镉污染土壤为研究对象,分别采用单一淋洗和复合淋洗方法探究盐酸、FeCl3、鼠李糖脂淋洗剂及淋洗条件对土壤中镉去除效果的影响。结果表明,在盐酸(1mol·L-1)+鼠李糖脂(2%)配比为2∶1,液固比为8∶1,淋洗时间为24h的条件下,土壤中镉的去除率可达86.78%,可将镉污染强
土壤是与人类生存息息相关的自然资源,据统计,我国受镉、铬、铅、汞、锌等重金属污染的耕地面积近2000万公顷,约占总耕地面积的六分之一。土壤的重金属污染具有隐蔽性、长期性、不可降解和不可自然逆转等特征,不仅会导致土壤肥力与作物产量及品质下降,还易引发地下水污染,并通过食物链途径造成植物
1月1日,我国第一部规范土壤污染防治的专门性法律——土壤污染防治法正式实施。该法的出台,填补了当前土壤污染防治立法层面的空白,也起到厘清环境责任、明确治污主体的作用。那么,当前土壤污染的现状如何?谁是治理修复的“责任人”?土壤修复技术有哪些创新?记者采访了多名土壤防治领域的产学研从
《农业工程学报》2018年第34卷第23期刊载了河南理工大学等单位芮大虎、武智鹏、武迎飞、陈雪、刘剑飞和丁军的论文——“冻融-化学淋洗法协同修复重金属Cd和Pb污染黏性土”。该研究由国家自然科学基金资助项目(项目号:41371092)等资助。土壤的重金属污染已成为环境污染的重大问题,土壤修复技术的研
本文介绍了集中土壤修复技术,全文如下:1.土壤淋洗技术原位淋洗技术在田间直接将淋洗剂加入污染土壤,经过必要的混合,使土壤污染物溶解进入淋洗溶液,而后使淋洗溶液往下渗透或水平排出,最后将含有污染物的淋洗溶液收集、再处理的技术。原位淋洗技术是为数不多的可从土壤中去除重金属的技术之一。影
广西壮族自治区财政厅下达2024年第二批土壤污染防治资金(涉重金属历史遗留矿渣污染治理重点任务项目),本次下达资金4874万元。广西壮族自治区财政厅关于下达2024年第二批土壤污染防治资金(涉重金属历史遗留矿渣污染治理重点任务项目)的通知桂财资环〔2024〕45号有关市、县(区)财政局:根据《财政
近日,为加强北京市市政基础设施工程质量管理,促进市政基础设施工程质量的提高,推进技术创新、管理创新,推广应用新技术、新材料、新工艺、新设备,促进企业科技进步,提升企业管理水平,鼓励企业科技进步,北京市政工程行业协会对2023年度北京市政科技创新成果进行了表彰。高能环境两项技术成果“多
1月5日,渭南市华州区栗峪河流域历史遗留矿渣土壤污染综合整治项目发布资格预审公告,项目投资总额4200.05万元,工程规模:对栗峪河流域(华州区段)历史遗留废弃矿硐和涉重金属废渣进行综合整治,主要是采取矿硐安全回填、阻隔封闭等措施封堵废弃矿硐13处;采取废渣改性固结、阻隔防渗,以及部分废渣
为进一步加强耕地土壤污染源头防控,根据生态环境部办公厅、财政部办公厅、自然资源部办公厅、农业农村部办公厅、国家粮食和物资储备局办公室《关于印发〈农用地土壤镉等重金属污染源头防治行动实施方案〉的通知》(环办土壤〔2021〕21号)要求,经省人民政府同意,决定在陕西省部分区域执行颗粒物和镉
河南省财政厅河南省生态环境厅印发《河南省省级土壤污染防治资金管理办法》,防治资金主要支持涉重金属历史遗留固体废物、重金属减排等土壤重金属污染源头治理,以及事关农产品、人居环境安全的农用地、建设用地风险管控或修复等工作。河南省省级土壤污染防治资金管理办法第一章总则第一条为规范和加强
北极星环境修复网获悉,8月31日,上海市生态环境局印发《上海市重金属污染土壤异位淋洗修复技术指南(试行)》的通知。本指南规定了上海市重金属污染土壤异位淋洗修复工程的工作流程、工程设计、施工、运行、监测及修复效果评估等。本指南适用于上海市重金属污染土壤异位淋洗修复工程,可作为污染土壤
湖南省生态环境厅发布关于执行污染物特别排放限值(第二批)的公告,涉及长沙市(宁乡市),湘潭市(湘潭县、湘乡市),娄底市(冷水江市、新化县),衡阳市(常宁市、耒阳市、衡南县),郴州市(临武县、桂阳县、宜章县、苏仙区、永兴县),永州市(零陵区),岳阳市(临湘市、平江县),邵阳市(新邵
北极星环境修复网获悉,12月25日,甘肃省生态环境厅发布了关于在矿产资源开发利用集中区域等特定区域执行污染物特别排放限值的通告,详情如下:甘肃省生态环境厅关于在矿产资源开发利用集中区域等特定区域执行污染物特别排放限值的通告为深入打好净土保卫战,有效防控涉重金属环境风险,加强耕地土壤污
北极星环境修复网获悉,财政部日前提前下达2023年土壤污染防治资金预算,总计30.8亿元,其中重点任务金额15.4亿元,详情如下:财政部关于提前下达2023年土壤污染防治资金预算的通知财资环〔2022〕118号有关省、自治区、直辖市财政厅(局),新疆生产建设兵团财政局:为深入贯彻落实《中华人民共和国土
北极星环境修复网获悉,11月7日,中国国际科技促进会标准化工作委员会发布关于开展《重金属污染土壤修复技术导则》团体标准公开征求意见的通知。《重金属污染土壤修复技术导则》是由南开大学、中国电力建设集团有限公司、中科环境修复(天津)股份有限公司、天津市生态道德教育促进会、天津农学院起草
北极星环保网获悉,11月4日,重庆市生态环境局发布《重庆市进一步加强重金属污染防控实施方案(2022—2025年)》,《方案》提出,到2025年,全市重点行业重点重金属污染物排放量比2020年下降3%以上(其中2022年1.2%,2023—2025年每年0.6%),重点行业产业结构进一步优化,电镀行业、铅蓄电池制造业、
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!