碱热预处理-厌氧消化组合技术对利福霉素菌渣的处理及产沼气效能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:changaty
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国是抗生素生产大国,抗生素菌渣产量逐年增加,难以处理。如若处置不当,潜在危害极大。如何安全高效的处理抗生素菌渣已经成为当前亟需解决的一个难题。利福霉素类抗生素作为治疗肺结核的先驱药物之一,产量与年俱增,但目前相关研究甚少,故本课题针对浙江医药集团的利福霉菌渣进行了研究。较传统的技术,厌氧消化技术具有低成本,高转化的特点,被广泛应用。但同时厌氧反应过程也会受到诸多因素的限制,其中包括污泥接种比和抗生素的残留浓度等等。本文首先对利福霉素菌渣碱热预处理的条件进行了优化研究,以降低细胞壁和利福霉素残留的影响;然后对不同菌渣浓度和不同污泥接种比条件下的菌渣预处理液厌氧效能进行了探究,并进行了产甲烷动力学分析,得出最适拟合模型,为预测产甲烷潜力提供科学方法;最后对厌氧反应结束后的样品进行了高通量测序分析,以进一步揭示体系内微生物变化规律以及确定功能菌群。对利福霉素菌渣进行碱热预处理条件优化研究,得出对利福霉素菌渣的影响因素主次顺序为:p H>温度>反应时间。结果表明最优条件组合为:反应时间为3 h,p H值为12,温度为140℃。利福霉素的去除率为58.5%,SCOD的溶出率为57.0%,蛋白质和多糖的溶出率分别为126.7%和68.9%。不仅有效去除了部分利福霉素残留,而且溶出了更多的可利用有机质,为后续厌氧消化创造了更优的条件。基于碱热预处理结果,对利福霉素预处理液进行厌氧消化处理,发现碱热预处理可以有效提高厌氧消化效率。且在不同利福霉素菌渣浓度实验组中,厌氧效率随着菌渣浓度增加而降低,最适菌渣浓度为1%。累计产甲烷量为440m L/g VS;SCOD的去除率达到67.3%;利福霉素的去除率达到49.4%。在不同污泥接种比的实验组中,2:1(泥:渣)实验组效果最好。累计产甲烷量为444m L/g VS,SCOD去除率为70.4%,利福霉素的去除率为47.3%。然后对两组实验进行产甲烷动力学分析得出:Modified Gompertz模型拟合效果更佳,用该模型描述两组实验产甲烷过程更得当。高通量测序结果表明:从门水平角度分析,主要微生物为拟杆菌门和厚壁菌门。1%实验组种类丰富,还包括了变形菌门(9.6%)和绿弯菌门(11.9%)等多种菌群。2:1实验组还包含了互养菌门(9.9%)、变形菌门(6.6%)、放线菌门(1.1%)和绿弯菌门(5.6%)等多种菌群。从属水平角度分析,产氢产乙酸菌属、拟杆菌属和产乙酸嗜蛋白质菌属是主要菌属,1%组还包含了短单胞杆菌属(8.6%)、Sedimentibacter(1.1%)和Tissierella(9.4%)。2:1(泥:渣)组还包含了Sedimentibacter(3.4%)和互营单胞菌属(3.4%)和短单胞杆菌属(1.9%)。其中拟杆菌门和厚壁菌门是去除利福霉素的关键菌群。来自拟杆菌门的Petrimonas是关键菌属,对利福霉素的去除率贡献最大。而拟杆菌属则与利福霉素的去除呈负相关。来自厚壁菌门的Tissierella、Lutispora和Sedimentibacter菌属与利福霉素的去除呈现正相关。多种微生物的协同作用使得该体系厌氧效果最好。最后对碱热预处理-厌氧消化组合技术进行了总结与展望,该技术不仅仅局限于利福霉素菌渣,在未来针对其他抗生素菌渣处理仍有着广阔的发展前景。
其他文献
教科书承传人类优秀文化,反映社会意识形态,并体现特定时期国家对于理想人才的期待;语文教科书因其教授语言文字的工具价值,以及传递价值观念的人文意蕴,在塑造理想人才方面发挥着重要作用。本研究以中华书局版小学语文教科书为例,探讨其中的国民素养观,管窥其对于理想国民特质的刻画以及如何顺应时代要求培育理想国民,希望以此论析“培养什么样的人”“怎么培养人”的民国教育方案。本文分为五章,第一章主要探讨晚清民国时
学位
随着高能物理实验的发展,对探测器的要求也不断提高,单片有源像素探测器从被提出以来,就以结构简单、制作成本低、像素尺寸更小等特点备受关注。近年来,单片有源像素探测器芯片已成为探测粒子并重建粒子的轨迹,读出粒子信息的关键技术。本文设计的读出电路芯片具有检测粒子的位置信息、能量信息以及时间信息的能力,能够重建粒子在探测器中的飞行轨迹,对研究粒子的物理特性具有重要意义。本文针对单片有源像素探测器开展了像素
学位
电致变色材料在外加电场的作用下,能够实现光学性质(颜色、反射率、透过率)的可逆转变。有机电致变色材料因其分子结构的可设计性能实现丰富的光谱调控,进而在动态光谱调控领域展现出较好的应用前景。本文主要以多色变化的聚3-甲基噻吩(PMeT)为研究对象,通过研究聚合物原位生长特性与引入3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT),优化获得了颜色变化丰富、发射率调节幅度较大且循环稳定性较高的聚噻吩衍生物。采用预聚合的方
学位
随着能源储能和转化技术的发展,具有高能量密度和高功率密度的锂离子电池已成为电动/混动汽车、便携式电子设备、储能电站等领域的主要电力来源。富镍三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2,由于其具有较高的能量密度和低成本的双重优势而广受人们青睐,目前工业化制备三元材料往往采用共沉淀法。富镍三元正极材料在循环过程中面临着二次颗粒破碎等问题,严重影响锂离子电池的综合性能。为了更好的理解富镍三元正极
学位
在知识经济和全球化时代的背景下,当代课程发展的逻辑起点已经从学科知识教学走向学生核心素养的培育,课程整合成为学生核心素养发展的重要策略,教科书中跨学科内容的研制也日益受到重视。基于此背景,本文从跨学科的视角出发,以我国沪教版和新加坡DM版初中数学教科书为研究对象,运用内容分析法从教科书中跨学科内容的编排方式、整合类型与意义指向三个维度出发,依照分析框架对两版本教科书进行编码、比较和分析,并得出如下
学位
目的 观察自拟胃瘫方烫熨结合隔药脐灸法治疗胃部肿瘤术后胃肌轻瘫的临床效果。方法 纳入我院符合标准的102例胃部肿瘤术后胃瘫患者为研究对象,采用随机分组法分为观察组与对照组,每组各51例。对照组采取常规基础疗法,观察组增加胃瘫方烫熨结合隔药脐灸法方案干预。对比两组患者促胃液素水平、胃瘫主要症状指数量表得分及临床疗效的差异。结果 (1)两组胃瘫患者治疗前的促胃液素水平及胃液引流量无明显差异(P>0.0
期刊
中国航天事业近年来飞速发展,更小的电路工艺尺寸成为提升航天器用集成电路性能的必经之路。但同时为抗辐射加固技术带来了新的挑战。随着器件尺寸的不断缩小,工作频率不断增加、电源电压及节点电容不断降低,电路中由单粒子效应导致的软错误率持续升高,现有的许多加固设计已无法满足电路加固需求。触发器作为数字集成电路中不可缺少的逻辑器件,直接影响整个电路的抗辐射能力,因此对D触发器进行抗辐射加固设计是十分必要的。本
学位
民俗是指民间民众的风俗生活文化的统称,是一个国家乃至一个民族的灵魂,对我们的日常生活具有独特的意义。中华传统文化在经历五千年的历史长河中不断自我完善和发展,动画短片作为重要的影视载体,发挥了巨大的作用。在进入数字媒体时代后,随着国家号召与创作氛围兴起,民俗题材动画短片的数量不断增加,它们透过丰富多彩的民俗文化给动画短片创作带来更多叙事的想象力,观众在欣赏的过程中也能收获到文化传承与自信的意味。本论
学位
当前,非遗题材纪录片是我国诸多纪录片形式中非常重要的一种表现形式,它能将非物质文化遗产的文化内涵以光影的形式再现给受众,最大程度地保存其真实面貌。另一方面,还可以使受众对于非物质文化遗产本身以及这一群体有更深入地了解和认识,凸显人文理念。在数字时代催生数字技术广泛应用的过程中,数字技术与传统纪录片的创作相结合,不仅使纪录片的创作成本大大降低、表现形式愈加丰富,由此还衍生出诸多新的纪录片类型。但同时
学位
高分辨率遥感影像和技术在流域的应用弥补了水环境和生态监测中传统站点和采样时空不连续和无法全面表征流域信息等缺陷,可以更为全面的反映人类活动对流域水环境和生态系统的干扰程度,是推进流域水环境保护和景观生态健康发展的重要基础。本研究选取土地利用类型丰富、人类活动频繁的松花江流域肇源至哈尔滨段30km缓冲区高分辨率遥感影像作为研究对象,分析土地利用变化和驱动因素。基于差分自回归移动平均模型(ARIMA)
学位