改性甘蔗渣填充柱对铅离子的吸附
改性甘蔗渣填充柱对铅离子的吸附
作者：王丽艳， 余军霞， 何正艳， 徐志高， 张越非， 池汝安， WANG Li-yan， YU Jun-xia， HE Zheng-yan ， XU Zhi-gao， ZHANG Yue-fei， CHI Ru-an
作者单位：武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程教育部重点实验室,武汉,430074
刊名：
中国有色金属学报
英文刊名：The Chinese Journal of Nonferrous Metals
年，卷(期)：2014,24(7)
引用本文格式：王丽艳.余军霞.何正艳.徐志高.张越非.池汝安.WANG Li-yan.YU Jun-xia.HE Zheng-yan.XU Zhi-gao.ZHANG Yue-fei. CHI Ru-an改性甘蔗渣填充柱对铅离子的吸附[期刊论文]-中国有色金属学报 2014(7)
铅离子的生物吸附动力学及吸附热力学研究
酶的条件和酶性质[J].微生物学报,1988,28(2):136-142. [8]张心平,张善稿,田竹.环状糊精葡萄糖基转移酶产生菌的初步鉴定及其产酶条件[J].南开大学学报:自然科学,1993,(2):63-68. [9]Bradford M M.A rapi d and sensi ti ve method for the quantitati on of micro -gram quantities of protein utilizing the principle of protei n -dye bindi ng[J].Analytical Biochemistry ,1976,72(1-2):248-254. [10]Laemmli U K.Cleavage of Structural Proteins during the As semble of the Head of Bacteriophage T 4[J].Nature ,1970,227(5259):680-685. [11]Lee M H,Yang S J,Kim J W.Characteriz ation of a thermostable cyclo -dextrin glucanotransferas e from Pyrococc us furiosus D SM3638[J ].Extremo -philes ,2007,11(3):537-541. [12]赵新帅,王占坤,祁庆生.环糊精糖基转移酶产物专一性改造:难题与挑战[J].生物工程学报,2007,23(2):181-188. [13]Kim Y H,Bae K H,Ki m T J.Effec t on produc t specificity of cyclodextri n glyc os yltransferas e by si te-di rected mutagenesis [J ].B iochem Mol .Biol .Int ,1997,41(2):227-234. 铅离子的生物吸附动力学及吸附热力学研究 倪晓宇,吴涓 * (安徽大学生命科学学院,安徽合肥230039) 摘要:目的:研究非活性深红酵母(Rhodotorula rubra )对重金属离子Pb 2+的生物吸附热力学和动力学特性。方法:采用恒温摇床振荡吸附的实验方法,研究Pb 2+生物吸附的动力学和热力学,并以适当的数学模型对实验数据进行拟合;对吸附前后的酵母进行红外光谱及X 射线光电子能谱分析。结果:在20e ~45e 温度范围内,吸附5min 时即达到了饱和吸附量的80%以上,2h 左右达到平衡;深红酵母对Pb 2+的生物吸附过程适宜用Elovich 方程来描述;由二级动力学方程计算的生物吸附活化能为21.56kJ P mol;生物吸附平衡可用Langmuir 等温式、Freundlich 等温式及Dubinin-Radushkevich 等温式来描述,拟合相关系数均接近0.99; Langmuir 方程计算所得$H 0 为13.93kJ P mol 。结论:深红酵母对Pb 2+的生物吸附是非均相的扩散过程,由快速吸附和慢速吸附两个阶段组成,以物理吸附为主,并伴随有化学吸附。 关键词:深红酵母;生物吸附;Pb 2+;吸附动力学;吸附热力学 中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1004-311X(2008)02-0029-04 Study of Biosorption Kinetics and Thermodynamics of Lead NI Xiao-yu,W U Juan (Ins ti tute of Life Sciences,Anhui Univers ity,Hefei 230039,China) Abstract :Objective :The biosorption thermodynamics and kinetics of heavy metal ion Pb 2+by unactive Rhodotorula rubra were studied.Method :The biosorp tion kinetics and thermodynamics experi ments of Pb 2+were done in shaker under constant temperature.And the data were fitted using appropriate models.Infrared spectral and X-ray photoelectron analyses were conducted in order to compare the yeast before and after biosorption.Result :In the range of 20e -45e ,the 80%of the saturation adsorption capacity was reached in 5min and the adsorption equilibriu m was reached in 2h.The biosorp tion kinetics data could be fi tted using Elovich eq uation best of all;the adsorpti on activate energy of 21.56kJ P mol could be calculated using second-order kinetics equation.The biosorption equilibrium could be described well using Langmui r ,Freundlich and Dubinin -Radushkevich adsorption isotherms,all the fitting coefficients approaching 0.99,and $H 0was 13.93kJ P mol by using Langmuir equation.C on -clusion :Biosorp tion of Pb 2+ by R .rubr a was a process of unsymmetrical phase diffusi on,including a rapid course and a followed slower course.Physical adsorption played a leading functi on and chemical adsorption was also involved in this process,but not the major mechanism.Key words :Rhodotorula rubra ;biosorp tion;Pb 2+;adsorption ki netics;adsorp tion thermodynamics 收稿日期:2007-11-13;修回日期:2007-11-28基金项目:安徽省自然科学基金项目资助(070413132) 作者简介:倪晓宇(1979-),男,硕士生;*通讯作者:吴涓(1969-),女,博士,副教授,从事水污染控制工程、环境微生物研究,发表论文12篇,SCI 收录5篇,E-mai l:wujuan@https://www.wendangku.net/doc/587094985.html, 。 生物吸附法处理重金属废水与传统方法相比具有许多优点,其原材料来源丰富、品种多、成本低;吸附设备简单,易操作;而且速度快、吸附量大、选择性好,在处理低浓度废水时尤其有效,解吸后的生物材料还可以进行再次吸附[1-3]。酵母是一类重要的工业微生物,在食品和饮料工业中应用广泛,利用生产中的废弃酵母作为吸附材料,能够大大降低成本,实现以废治废的目的,因而具有广阔的应用前景[4-7]。 虽然有关重金属生物吸附的报道很多[4-9],但有关Pb 2+ 的生物吸附动力学及热力学的报道尚不多见。本文研究了深红酵母(Rhodotorula rubra )对重金属离子Pb 2+的生物吸附行为,探讨了吸附时间、吸附温度及Pb 2+初始浓度等因素对吸附的影响,并着重对生物吸附动力学、生物吸附热力学及生物吸附平衡等进行了研究,揭示生物吸附的本质。 1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 实验材料 实验中所用菌种为本实验室所保存的深红酵母(Rhodotorula rubra )。1.1.2 试剂 HCl 、HNO 3、Pb 粉、六次甲基四胺均为分析纯,购自国药集团化学试剂有限公司;牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、葡萄糖、琼脂 粉等生化试剂多为分析纯,购自中国医药(集团)上海化学试剂公司;二甲酚橙(分析纯,天津市博迪化工有限公司);十六烷基三甲基溴化铵(分析纯,天津市光复精细化工研究所)。1.1.3 仪器 LRH-250A 生化培养箱(广东省医疗器械厂);ZHWY -100B 恒温培养摇床(上海智斌分析仪器制造有限公司);WF -Z UV-2100紫外可见分光光度计(上海尤尼柯仪器有限公司);TGL-18R 冷冻高速离心机(珠海黑马医学仪器有限公司);ZDX-35BI 座式自动电热压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器械厂);FA2004N 电子天平(上海民桥精密科学仪器有限公司);傅立叶变换红外光谱仪Nexus-870(Nicolet 公司);电子能谱仪ESCALAB MK 11(英国VG 科学仪器公司)等。1.2 方法 1.2.1 吸附实验 准确移取一定浓度的铅溶液50mL 于250mL 容量瓶中,加入适量的酵母,在恒温摇床上振荡吸附(150r P min)一定时间后,取样离心(10000r P min,5min),取上清液分析其中残留的Pb 2+浓度。 1.2.2 Pb 2+的分析 采用722型分光光度计,以二甲酚橙为显色剂,十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂在560n m 波长下测定溶液中Pb 2+的浓度[10,11]。1.2.3 计算方法 Q e =(C 0-C e )@V P W (1)R =(C 0-C e )P C 0@100(2) Q e 为平衡吸附量(mg P g),C 0为Pb 2+ 初始浓度(mg P L);C e
甘蔗渣的特性及综合利用现状
甘蔗渣的特性及综合利用现状 926年，美国人在美国露易斯安娜州用蔗渣生产纸浆制造纸板，开始了蔗渣替代木材用于造纸行业的进程。经多年发展，目前蔗渣已成为利用最多的农业作物纤维。目前，阿根廷、哥伦比亚、墨西哥、印度、澳大利亚等国利用蔗渣生产新闻纸及各类文化纸，或者用漂白蔗渣浆混合漂白针叶木浆生产高质量的铜版纸等;?生产动物饲料。巴西、美国、澳大利亚等国家的糖厂利用甘蔗渣通过高温、高压蒸煮膨化或经发酵处理用作牛、羊、鱼、虾饲料[2-3];?生产人造板。甘蔗渣的化学成分与木材相似，是很好的制板原料。早在20世纪60年代，国外盛产甘蔗糖的国家很多已建立起蔗渣碎粒板厂，如美国的Va-eherie厂，阿根廷的Tueuman厂，古巴的CienfuegooJ厂，广泛用于建筑、贴面、包装、中高档家具制造、室内装修、音响板、活动房屋等[5]。 1国内利用现状及存在的问题 目前，国内甘蔗渣的主要用途有:?作为锅炉燃料燃烧发电。甘蔗渣传统的处理方法主要是作为锅炉燃料燃烧为制糖生产提供能源。在国内制糖生产中，制糖耗标煤对蔗比下降到5%时，制糖生产消耗的蔗渣量约为总蔗渣量的65%到70%;?制浆造纸。除了作为燃料外，甘蔗渣制浆和造纸是我国甘蔗制糖企业目前份额最大的利用途径。目前，如云南临沧9.5万t蔗渣浆纸项目，广西农垦糖业集团年产20万t 文化用纸项目，贵糖(集团)股份有限公司蔗渣制浆扩至20万t项目，来宾东糖集团有公司10万t制浆造纸项目、广西东亚糖业集团10万t制浆造纸项目等[5]，都是将集团内部剩余的甘蔗渣集中起来生产生活用纸，新闻纸等，取得了良好的经济效益和社会效益;?生产人造板。甘蔗渣的化学成分与木材相似，是很好的制板原料。1982年广州甘蔗糖业研究所陈景形、池风昭等成功开发了利用热压技术制造蔗渣碎粒板的生产线[5]，广东、广西等省区已有多家糖厂建立了蔗渣碎粒板的生
甘蔗渣的利用与发展前景
甘蔗渣的利用与发展前景 摘要:综述了目前国内外甘蔗渣资源应用于生产燃料酒精,可用于合成沼气池再生能源或经过处理提高其蛋白含量用于饲料,还可用于生产环保材料作为木材的替代原料等利用现状。甘蔗渣资源的开发利用有着广阔的前景,可作为无土基质和有机肥料的原料,应用于生物培养基方面的研究与用甘蔗渣发电建筑材料等。 关键词：甘蔗渣、利用、发展。 引言：甘蔗渣是制糖工业的主要副产品，是一种重要的可再生生物质资源。中国是仅次于巴西和印度的第三甘蔗种植大国，南方蔗区甘蔗总产量7000多万t，蔗渣的产量达到700万t。甘蔗渣的成分以纤维素，半纤维素以及木质素为主，蛋白、淀粉和可溶性糖含量较少。甘蔗渣一般含干物质90%~92%，粗蛋白质2.0%，粗纤维44%~46%，粗脂肪0.7%，无氮浸出物42%，粗灰分2%~3%。与作物秸秆相比，甘蔗渣的农药残留量很低，但其木质化程度高[1]。但是由于蔗渣的木质化程度高、蔗茎表皮存在硅化细胞，养分不协调等原因，蔗渣作为反刍动物饲料时，有机物消化率只有20%~25%或更低[2]，由于同样的原因，蔗渣直接用作食用菌的栽培料也受到限制。由于转化利用技术手段落后，传统上甘蔗渣经常被废弃不用、或者多数只用做燃料，其利用率很低，不仅造成了资源的浪费，而且还带来了环境的污染。然而，随着科学技术的进步，以及生物质转化利用工程技术的不断发展，人们发现甘蔗渣不仅是天然高分子材料、绿色化学品的宝库，其中还蕴藏着丰富的生物质能。而且甘蔗渣作为生物质原料具有明显的优势：甘蔗渣来源集中、产量大，收集简单、运输半径小，且甘蔗成分相对稳定、性质均一，将其用于高附加值产品的生产，可满足产业化所需的原料集中性，连续性和均一性要求，因此，甘蔗渣是生物炼制的优质的原料。下面我们针对甘蔗渣资源的利用价值及其前景作个介绍。 我国处于亚热带地区，因此甘蔗在农作物中的比重较大。甘蔗原产于印度，现广泛种植于热带、亚热带地区。我国是仅次于巴西和印度的世界第三甘蔗种植大国甘蔗作为大宗的糖料经济作物在国民经济中占有重要地位。甘蔗渣是制糖的一种副产品是甘蔗榨糖后的渣粕，蛋白质含量和热量均比较低。甘蔗渣一般含干物质９０％～９２％粗蛋白质、２.０％粗纤维、４４％～４６％粗脂肪、０.７％无氮浸出物、４２％粗灰分。甘蔗渣是一大笔非常集中而又数量较多的资源，但是如果不经过科学的加工处理这些资源也将无法作为能源再加以利用。与作物秸秆相比甘蔗渣的农药残留量很低但其木质化程度高有机物消化率只有２０％～２５％。长期以来，这种大批量的甘蔗渣主要供糖厂本身作为燃料烧掉或废弃这种利用方法的经济价值非常低。开发利用蔗渣资源不但可以提高糖厂的经济效益还可为其他行业提供大量的资源对许多行业均具有重大意义。 一、甘蔗渣资源利用现状： 1．甘蔗渣用作环保材料； 造纸和再利用。目前已有成熟的技术利用甘蔗渣作为木材的替代原料生产纸杯原纸、纸质餐等饮用具。其中全降解纸质农用地膜是利用１００％蔗渣浆，既能回收用于造纸又能自然降解能解决多年来使用聚苯乙稀餐饮具造成的白色污染问题，被认为是最有前途的新成果。用甘蔗渣制成的餐饮用具有较高的白度和紧密度耐温耐油性能良好，无毒无味，三个月内可完全降解。生产过程无三废污染且生产成本大大低于纸浆模塑快餐盒。如在广西马，山县双飞绿色餐具厂，就已经出现了这种以甘蔗渣为原料的绿色餐具，为新兴的环保产业发展创造了优良条件。 2．生产燃料酒精与乙醇； ２０世纪７０～８０年代，我国糖厂的甘蔗渣主要是供糖厂本身作为燃料烧掉或废弃，这种利用方法的经济价值非常低。蔗渣中的纤维素可转化为糖，制成酒精或饲料酵母。巴西
【CN109939661A】一种可吸附固定重金属铅离子的吸附剂及其制备方法和应用【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910198662.7 (22)申请日 2019.03.15 (71)申请人 农业农村部环境保护科研监测所 地址 300191 天津市南开区复康路31号 申请人 新疆农业大学 (72)发明人 孙约兵 闫翠侠 徐应明 迪娜·吐尔生江 王林 梁学峰 (74)专利代理机构 北京鼎佳达知识产权代理事 务所(普通合伙) 11348 代理人 王伟锋 刘铁生 (51)Int.Cl. B01J 20/30(2006.01) B01J 20/20(2006.01) C09K 17/02(2006.01) B09C 1/00(2006.01) (54)发明名称 一种可吸附固定重金属铅离子的吸附剂及 其制备方法和应用 (57)摘要 本发明是关于一种可吸附固定重金属铅离 子的吸附剂及其制备方法和应用，其制备方法， 包括：将新鲜的鸡粪收集后，自然风干，进行除 杂、粉碎、过筛、烘干；将所述烘干后的鸡粪装入 坩埚中，再放入马弗炉中，进行炭化，得到可吸附 固定重金属铅离子的吸附剂。本发明先对鸡粪进 行简单的预处理，然后在低氧条件下炭化即可得 到可吸附固定重金属铅离子的吸附剂，该制备方 法具有工艺简单，原料来源广泛、成本低廉、安全 性高、利废环保等优势。本发明选择鸡粪为原材 料，经过炭化制备成鸡粪生物炭吸附剂，对重金 属Pb 2+的吸附效果较好。本发明提出了“以废治 废”的治理污染新思路，很好的达到利废环保的 作用。权利要求书1页 说明书7页 附图5页CN 109939661 A 2019.06.28 C N 109939661 A
甘蔗渣的几种高值化利用研究进展_苏江滨
甘蔗糖业2012年第5期，2012年10月 Sugarcane and Canesugar, No. 5, Oct. 2012 甘蔗渣的几种高值化利用研究进展 苏江滨，高俊永，黄向阳 （广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，广东广州510316） 摘 要：甘蔗渣是糖厂重要的副产物之一，也是一种重要的可再生资源，本文主要综述甘蔗渣的几种高值化利用新途径，并提出了甘蔗渣高值化利用的发展方向。 关键词：甘蔗渣；高值化利用；吸附剂；生物材料 中图分类号：TS249.2 文献标识码：A 文章编号：1005-9695(2011)01-0049-04 Research Progress of Several High Value Application of Bagasse SU Jiang-bin, GAO Jun-yong, HUANG Xiang-yang (Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery, Guangzhou 510316) Abstract: The bagasse is important byproduct of sugar mills and an important renewable resource. This article reviewed new ways of several high-value utilization of bagasse. The application of the higher value of bagasse was concluded. Keywords: Bagasse; Higher value application; Absorbent; Biomaterials 0 引言 甘蔗渣是制糖工业的主要副产品，是甘蔗机械压榨提汁后所剩的主要部分，2010/11年榨季产糖1045.42万t，其中甘蔗糖约占91.71%达958.78万t，按每产1 t糖约产生1 t甘蔗渣计算，我国在2011年约产生958.78万t甘蔗渣。甘蔗渣成分中纤维素为32％～48％、半纤维素19％～24％、木质素23％～32％、灰分约4％[1]。为提高制糖行业综合利用价值，甘蔗渣的综合利用开展地也较为广泛，甘蔗渣做复合板、生物培养基、造纸等开展地较为广泛，随着研究的深人，甘蔗渣的综合利用越来越受到重视[2]。 广西甘蔗渣的综合利用已融入糖厂的综合利用项目，形成了一些具有特色的利用模式。如贵糖模式：甘蔗制糖后，甘蔗渣用于造纸，蔗髓余热用于发电，蔗渣积水提炼出酒精，酒精废液浓缩干燥后成为有机化肥的主要原料；洋浦南华糖业集团采用的甘蔗制糖-蔗渣制浆造纸-糖蜜发酵生产味精、酒精和乙醇-废液废渣生产有机生物肥循环产业链模式。随着科技的不断进步，越来越多的蔗渣利用方法将会逐渐显示出较高的综合价值和进一步开发探索的空间，使其潜在优势得到充分发挥，从而更加适应广西经济的发展[3]。为此，笔者结合当前生物炼制产业发展方向，归纳了甘蔗渣的几种高值化利用新途径。 1 甘蔗渣制取木糖、木糖醇、糠醛、糠氯酸 根据文献[4]甘蔗渣木聚糖主要由D一木糖构成，详细结构如图1所示。从图1中可以看出甘蔗渣可以作为制备低聚木糖的优质原料之一。以甘蔗的半纤维素-蔗髓为原料生产木糖等相关产品：蔗髓经水解、净化、浓缩、结晶、分离等工序制成木糖；也可采用纤维分解酶等酶技术和生物技术生产木糖醇[5]，解决化学生产法所存在的设备和操作费用高、产品纯化困难等问题，此法得到的木糖醇可安全用于食品，制作代糖食品等功能性产品。 目前，素有中国“糖都”之称的崇左市已将“甘蔗一机制糖一蔗渣一木糖、木糖醇”产业链的建设纳入规划。同时，由中国科学院广西植物研究所自 ─────────────── 收稿日期：2012-08-10；修回日期：2012-10-10
甘蔗渣制浆造纸特性
甘蔗渣纤维特性及其在生活用纸上的使用 纤维原料的资源是造纸行业生产和发展的基础，也是我国造纸工业可持续发展如何走向现代化的一个重要问题。50年来,我国造纸工业在“草木并举”,实质以草为主的原料结构中发展取得成绩，纸和纸板产量仅次于美国、日本,居第3位。但是近年来，国民经济快速发展，印刷、包装等相关产业技术进步，每年要进口大量纸和纸板、商品浆、纸制品以及作为原料的废纸，而且逐年增加，已经超过年产量三分之一。因“洋纸”大量进入国内市场，同时国家对纸厂环境污染治理要求日益紧迫与严格，造纸工业受到严峻的挑战。我国幅员辽阔，但森林资源相对缺乏，森林覆盖率仅约为18%，国家在实施天然林保护工程同时，决定25°以上坡地退耕还林，为较快发展人工林提供条件。据预测,到2010年我国纸和纸板消费量将达8500万吨左右，将比目前翻一番，要实现以木为主原料结构还需要较长时间。我国现有丰富的非木材原料资源，如甘蔗渣、麦草、芦苇、竹子、红麻等，仍应考虑国情，按企业条件因地制宜，经济合理地用于制浆造纸，为我国造纸工业可持续发展作出应有的贡献。在诸种非木材原料中甘蔗渣是一种廉价且用之不竭的造纸原料。 二、甘蔗渣是资源丰富永续利用的优质原料 1、甘蔗渣纤维特性 甘蔗渣是糖厂的副产品，是具有广西特色的造纸纤维原料。甘蔗是一年生长的茎状植物纤维原料，国内外的数据表明，各种甘蔗的纤维形态有所不同、种植地域、气候条件及生长期不同，也可能造成纤维形态的差异。一般来说，甘蔗纤维的长度为 1.0～2.0mm，宽度为14～28um、宽度比为60～80，壁腔比远小于1，具有长度中等、宽度较大、壁腔比很小的特点。 与木材纤维相比，甘蔗渣纤维的长度仅为针叶木的一半，和阔叶木基本相当甚至略优，宽度小于针叶木，而与阔叶木纤维相近，长度比与多数木材纤维相似，而壁腔比则远小于木材原料。 在禾本科类原料中，甘蔗渣纤维原料的长度比较长，宽度远大于
几种吸附剂对水中铅离子的吸附性能介绍
几种吸附剂对水中铅离子的吸附性能介绍 [摘要]本文总结了吸附除铅技术的优势，对几种吸附材料对水中铅离子的吸附性能进行介绍，并对吸附除铅技术的前景进行了展望。 [关键词]吸附铅改性 铅是自然界分布很广的元素之一，在工农业生产中有着非常广泛的用途。铅和可溶性铅盐都有毒性，铅的主要污染源是蓄电池、冶炼、五金、机械、涂料和电镀工业等部门的排放废水。目前铅是危害最为严重的重金属离子之一，不容忽视。目前国内传统的处理铅离子的方法有：化学沉淀法，电解法，离子交换法，液膜法[1]等，但是这些方法受到原料的限制，处理的费用比较高，操作比较复杂而且会存在二次污染。难以得到广泛的应用。吸附去除法由于设备简单、占地面积小、操作容易、效果稳定、处理后废水可循环使用、可再生使用等优点而被广泛应用。目前国内外对低浓度含铅地下水的去除主要还是以吸附去除法为主，创新点主要是研究出高效环保的吸附剂[2]。 1不同吸附剂对水中铅离子吸附性能研究 1.1活性炭作为吸附剂 活性炭由于来源广泛、价格低廉、吸附性能好、易再生，在处理低浓度含铅地下水领域得到广泛的应用[3]。杨骏等[4]采用两种煤质活性炭对不同浓度铅离子废水进行吸附研究，获得了铅离子在活性炭上的扩散传质系统。肖乐勤等[5]采用HNO3和H2O2氧化改性后的活性炭纤维进行了铅离子吸附研究，结果表明：活性炭纤维的表面酸性基团由提高至2.89mmol·g/L，饱和吸附量较改性前提高了130%。曹福亮等[6]研究了银杏活性炭对水中铅离子的吸附效果，结果表明：银杏活性炭对铅的吸附量在200mg/g左右，吸附量受PH，离子浓度等因素的影响。李坤权等[7]采用磷酸分别棉秆和互花米草混进行活化，制备了植物基活性炭，两种活性炭对水中铅的吸附量分别为119mg/g和111mg/g。 1.2沸石作为吸附剂 沸石对水中铅离子的吸附效果较好，价格低。可大规模用于铅离子吸附性的研究。李雪峰等[8]采用ZSM-5沸石对水中铅离子进行吸附研究，结果表明：当沸石用量为40g/L时，铅离子的去除率可到到95%以上。施平平等[9]纳米级X-型沸石分子筛对水中铅离子进行吸附研究，结果显示，该材料最大吸附量达150 mg/g，吸附平衡时间为5min。沸石是较好的吸附材料，且无法再生后，还可作为生产水泥的原材料，进行二次利用。 1.3硅藻土用作吸附剂 硅藻土质轻、多孔、相对密度小、空隙率高、吸附能力强，储量丰富，是较
污泥基吸附剂对铅离子的吸附性能与机理研究
污泥基吸附剂对铅离子的吸附性能与机理研究 发表时间：2018-05-28T15:44:55.297Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第35期作者：张凯杰邢兆洁林勇澍[导读] 以某污水处理厂污泥为制备原料，采用化学活化法（ZnCl2为活化剂），制备污泥基吸附剂。 山东农业大学山东省泰安市 271018 摘要：以某污水处理厂污泥为制备原料，采用化学活化法（ZnCl2为活化剂），制备污泥基吸附剂。以铅离子为目标污染物进行去除实验，考察了活化剂浓度、固液比、热解温度、热解时间等对制备污泥基吸附性能的影响。通过spss第三类平方和分析实验，结果表明其对制备产物污泥基吸附剂性能的影响程度大小依次为：热解温度>热解时间>氯化锌浓度>固液比。由spss估计平均值可得污泥基催化剂的最佳制备条件为ZnCl2的浓度3.5mol/L、热解温度为500℃、热解时间为60min、固液比为1：2。关键词：剩余污泥，化学活化，ZnCl2，污泥基吸附剂，Pb2+去除率在城市化和工业化快速发展的今天，污水厂污泥的产生、储存、处理及资源化利用过程中均可能危害环境。同时伴随着污泥海洋处理的禁止以及严格填埋标准、农用标准的制定与实施，污泥的管理已经成为一个世界性的社会和环境问题。采用传统的处置方法，如土地填埋、焚烧等方式进行处理，相对于当今越来越严格化的环境标准，显然是不合适的。同时，随着资源短缺的加剧，人们开始寻找新的资源，而污泥由于其有机物、营养元素含量高等优点而日益受到关注。因此，如何解决污泥问题，并使其化废为宝，是一个具有重要意义的课题。 活性污泥是指活性污泥法处理工艺中，二沉池产生的沉淀物，扣除回流的那部分，剩余的部分称为剩余活性污泥。其中含有大量的水分、有机物、N、P等营养元素，以及重金属、病原菌等有害物质，同时富含有机碳，成分、产量高且易于获得，在适当条件下通过热解，可以使之转化为活性炭。 活性炭由于其独特的物理化学结构，其具有很强的吸附性能，同时也是理想的催化剂载体，被经常用于环境污染治理，是一种环保型吸附剂。但是，目前来看，商品活性炭通常由价格昂贵的原材料制备，诸如木材、稻壳或者煤炭、沥青等，生产成本较高，限制了其应用范围。于是，由剩余污泥制备污泥基活性炭催化剂的方法，因为原材料充足易得、价格低廉、绿色无害，成本低于商品活性炭，又为污泥的最终处置提供了一种资源化利用的新途径，而日益受到青睐。 其过程为污泥经过干燥脱水、粉碎和筛滤等过程变为细小的污泥颗粒，然后采用化学药品浸渍法，对该颗粒在一定温度下进行活化。之后进行烘干，再在空气中暴露一段时间后，在惰性环境下热解。最后再经过进一步的处理后，即制得高效的炭质催化剂。其制备过程与化学活化法制备污泥吸附剂大致相同，其主要区别就在于活化剂成分的不同。而活化剂的成分是决定此类催化剂效果的首要因素。 研究以剩余活性污泥为催化剂载体，ZnCl2作为活化剂活性组分，联合单因素实验研究活化方法、污泥与活化剂的比例（固液比）、热解温度、热解时间等，对研究所制备的吸附剂对Pb2+去除率的影响，确定最佳制备工艺，并对催化剂进行了应用分析及前景展望。旨在制备一种污泥基活性炭吸附剂剂，为剩余污泥的资源化再利用提供一种新思路。 1实验部分 1.1材料和仪器 剩余污泥粉末、ZnCl2溶液1、浓盐酸2、Pb（NO3）2溶液（30mg/L）。 101A-2型电热鼓风干燥箱、GSL-1500X型真空管式高温烧结炉、THZ-82水浴恒温振荡器、TAS-999石墨原子吸收分光光度计、80-1型离心机。 1.2 污泥基吸附剂的制备 取某污水处理厂污泥脱水车间的剩余污泥，先将污泥放入烘箱中，在110℃温度下恒温干燥脱水24h，直至烘干为止。然后将烘干的污泥放入粉碎机，1min取出研碎的干泥，用100目筛子筛滤，筛分出来的样品放入干燥器中干燥待用。 将粉末污泥与活化剂ZnCl2 溶液在坩埚内混合，将配好的混合液充分搅拌均匀后放入烘箱烘干活化7-8小时，待混合物完全干燥后取出，研磨至粉末状放入管式电阻炉中热解活化。活化主要是利用气体进行碳的氧化反应，由于碳化物的表面受到侵蚀，使炭化物孔隙结构更加发达的过程。在活化的过程中，下面两个阶段是同时发生的：新微孔的生成或闭塞孔的打开；细孔的扩大；相邻细孔的合并。 高温热解3-5小时后取出，取出后放在研钵中进行研磨，之后用500mL 10%浓盐酸酸洗，酸洗完成后用纯水清洗至pH为7。经过酸洗的活性炭催化剂孔隙率大大增加。干燥后研磨过筛，此时得到的活性炭即为成品活性炭吸附剂。 1.3 Pb2+吸附实验 将原料配比和热解条件不同的成品试样中加入100mL 30mg/LPb2+溶液，置于恒温振荡器（室温25℃）上振荡60min。吸附试验结束后，静置30min后取上清液，然后用滤纸过滤，过滤后取锥形瓶中部液体用石墨原子吸收分光光度计进行波长283.3nm吸光度检测，对应标线，计算每组试样的去除率。统计16组正交试验的实验数据，将结果代入spss进行显著性分析并计算最优制备条件。 2结果与讨论
甘蔗渣饲料资源的开发利用
甘蔗渣饲料资源的开发利用 刘刚青岛市畜牧兽医站 甘蔗渣是糖厂的一种副产品,还包括滤泥和废糖蜜,是一大笔非常集中而又数量较大的饲料资源。但是,如果不经过科学的加工处理,这些资源将无法作为饲料被利用。其中甘蔗渣是甘蔗榨糖后的渣粕,非常粗糙,蛋白质和能量含量均比较低。它一般含干物质90%~92%,粗蛋白质210%,粗纤维44% ~46%,粗脂肪017%,无氮浸出物42%,粗灰分2% ~3%;滤泥是一种混合物质,含粗蛋白质15%~ 17%,粗脂肪10%~15%,总糖分10%~15%,以及部分微量元素;废糖蜜是制糖过程中产生的含糖废液,含干物质94%,粗蛋白质16%,粗纤维217%,粗脂肪015%,粗灰分1315%,无氮浸出物6618%,以及部分微量元素。 多年来,国内外许多学者致力于糖厂副产品作饲料的开发研究,并已取得了一定的成绩。为进一步开发利用和提高蔗渣饲料资源的利用率,现将国外常用的研究处理方法介绍如下: 一、化学处理方法 美国将新鲜甘蔗渣用烧碱处理后,加入废糖蜜做成能储藏一年而不会变质的牛饲料。这种处理方法能使饲料中有机物的消化率从3616%提高到5312%,养牛效果从平均日增重018kg增至1136kg。 在波多黎哥,置于环境温度下,用2%烧碱处理甘蔗渣24h,其木质素可降低50%。有一种蔗渣先经0125%的烧碱处理,再配入15%的废糖蜜,018%的尿素和12%的玉米,可得到含蛋白质12%的饲料。用这种饲料喂菜牛,每头牛每天增重高达1173kg。 二、物理处理法 在巴西,将甘蔗渣置于间歇反应锅中,在180e 的条件下,蒸汽处理7~10min,其蔗糖的消化率从15%提高到60%。在圣马提后糖厂,以这种处理方式处理的糖渣能满足1000头以上的牛的碳水化合物的需要。 三、生物处理法 在古巴,把富含无机氮的甘蔗渣上,栽培丝状真菌来部分水解蔗渣、固定/发酵0,生产蛋白质。在经30~36h生长之后,得到一种以真菌菌丝体形成的含蛋白质12%的饲料。 一项在美国获得专利的加工项目中, SM2tSUOK2在含小麦麸和稻糠的介质中,接种纤维素分解微生物,木质素分解微生物,在温室条件下培养12h,再用这种复合接种物分解蔗渣,可获得消化率较高的饲料。用这种饲料喂养奶牛,能获得良好的饲养效果。 日本用多种维生素共生发酵甘蔗渣,能使纤维素降低60%,粗蛋白质和粗脂肪提高好几倍,用以喂奶牛,日产奶量可提高30%以上;用废糖蜜发酵制得的赖氨酸作添加剂,加入量为总饲料量的012%,用这种饲料喂猪,可使猪日增重增加012~ 013kg,用这种饲料添加剂喂蛋鸡,其产蛋量可提高15%。 据统计资料表明:我国约有500多家大型糖厂,其副产品的甘蔗渣达600多万t,滤泥80多万t。由此可知,全国糖厂的副产品是一笔很可观的饲料资源。长期以来,这种大批量的甘蔗渣主要供糖厂本身作为燃料烧掉或废弃,滤泥大部分直接被用作肥料,这种利用方法的经济价值非常低。如果有关单位能借鉴国外的一些研究经验,结合本地的具体情况,开发利用蔗渣饲料资源,不但可以提高糖厂的经济效益,还可为畜牧业提供大量的饲料资源,降低了饲养成本,对发展环保型、节粮型畜牧业,均具有重大意义。 通讯地址:山东省青岛市广西路47号266001 21 2000年第12期饲料研究
如何用甘蔗渣造纸浆
如何用甘蔗渣造纸浆 甘蔗渣的结构复杂，但其主要成分是纤维素，半纤维素，木质素。其中半纤维素大约20. 6%，木质素18. 6%。纤维素在甘蔗渣里的含量大约为35. 4%，由β-1、4-糖苷键联结毗喃葡萄糖苷构成，是一两相共存体系(结晶区和无定形区共存)。结晶区含有易与表面水分子形成氢键的羟基，使用纤维素的结晶部分很难被分解。半纤维素在化学性质上与纤维素相似，是有不同的己、戊糖基通过β-1 4氧桥键联接而成的不均一聚糖，其聚合度相对较小，甘蔗渣的半纤维素中含有大约70%为纤维素，30%为聚阿拉伯糖。 纸的主要成分是植物纤维，甘蔗渣中含有丰富的半纤维素、纤维素、木质素等，是造纸的优良原料，但若甘蔗渣直接机械制浆，因其中的木质素的影响，导致磨浆能量消耗过大，造浆成本高，所以要设法消除木质素。木质素是甘蔗渣的重要组分，分子量在10000-50000约占95%。甘蔗渣里的木质素主要分布在表皮组织部分，它与半纤维素结合形成牢固的保护层，阻碍微生物或酶与纤维素的接触，使得甘蔗渣水解比较困难。长期研究发现，白腐菌、软腐菌等真菌具有选择性降解木质素等作用，对软化甘蔗渣等有良好效果。 金宝贝甘蔗渣发酵剂含有多种真菌、细菌、放线菌等物质，能有效地降解甘蔗渣中的木质素并使其组织结构松弛，起到软化、熟化甘蔗渣的作用，进而达到磨浆时纤维容易分离的效果。同时生物发酵预处理甘蔗渣，能显著改善甘蔗渣纸浆的强度性能（提高抗张强度和撕裂强度）。其操作使用方法如下。 一、注意启动。 金宝贝甘蔗渣发酵剂中的功能菌种，在温度10-15℃以上时生长繁殖最快，低于这个温度区间，易处于不活泼状态或半休眠状态，5℃以下将处于休眠状态，0℃以下功能微生物菌种将处于完全休眠状态，无法正常工作。所以在低于最活泼状态的温度区间（低于10-15℃）时，一般可采取人工升温，设法使环境温度达到10-15℃以上，有利于让微生物打破休眠状态，进入快速繁殖期，这种人工升温称之为“启动”。发酵启动之后，菌种会经过一个短期适应期，然后呈几何级数快速繁殖（理想状态下，24小时可达272个！！），在发酵繁殖过程中将会放出大量热能及代谢产物，使环境温度持续升高。微生物菌种利用自身产生的热量又能加快繁殖，这样就可形成良性循环，启动完毕。
甘蔗渣颗粒燃料的制粒工艺
甘蔗渣颗粒燃料的制粒工艺 甘蔗是蔗属的多年生高根真草之一。它原产于南亚和美拉尼西亚的热带温带地区，在我国南方是甘蔗主产区，有着丰富的甘蔗渣、蔗尾资源。在甘蔗业中，主要用于制糖，糖厂每碾碎10吨甘蔗，就会生产近3吨湿甘蔗渣，如何处理甘蔗渣变得越来越重要。其实甘蔗渣是一种可再生资源，经过加工可用作于颗粒饲料或生物质颗粒燃料。以下是甘蔗渣颗粒燃料的制粒工艺说明： 甘蔗渣颗粒燃料 采用甘蔗渣作为原材料，经过粉碎、烘干、添加剂混合、挤压等工艺，制成颗粒状的可直接燃烧的一种新型清洁燃料。其产品可作为煤炭、柴油、天然气等传统能源最佳替代品。 甘蔗渣颗粒燃料的制粒工艺 为了产生足够的热能来满足典型糖厂的所有需求，或者通过制成颗粒来获利。通常，甘蔗渣颗粒燃料的生产制粒工艺分为以下几个步骤： 1、研磨：将原料研磨成粒度为3-5mm的粉末。 2、干燥：新鲜甘蔗渣的水分约为48％至50％，确保将蔗渣的水分干燥至10-12％以固化
蔗渣。 3、制粒：将甘蔗渣粉状物料进料到您的颗粒机中，通过颗粒机环模和颗粒机压辊的移动，它们将被压缩成粒状。 4、冷却：本机可以节省占地面积和处理时间。冷却颗粒可以使其更易于包装和运输。 5、包装：冷却后，颗粒可以用包装机包装，使其更易于存储和运输。 甘蔗渣纤维作为燃料燃烧，大量燃烧时会产生足够的热能，足以满足典型糖厂的所有需求。甘蔗渣的其余部分可以加工成生物质颗粒，具有3400至4200千卡的高热值和低灰分，是一种可再生资源，使其优于其他类型的燃料。 宝壳压辊环模提醒大家，环模与压辊在甘蔗颗粒机、木屑颗粒机、秸秆颗粒机的易损件，为了延长使用寿命，要特别注意维护保养。开机前要对环模压辊进行检查，确保环模没有异物及相关紧固部位无松动。确保没有异物阻碍压辊自由运转。宝壳环模压辊环模超强耐磨，使用寿命期及产量是市场普通产品的2倍。 甘蔗渣颗粒的好处 蔗渣颗粒由于其便利性和舒适性而在许多地方使用，它具有以下优点： 1、高投资回报。原料成本低，设备投资少，操作简单。普通人经过简单培训就能操作设备，人工成本很低，煤价波动较大。这些因素确保了更好的投资回报。 2、应用范围广。蔗渣颗粒易于使用和存储。可用于取暖，生活用炉灶，热水锅炉，工业锅炉，生物质能发电厂等，代替柴火，煤炭，燃料油，液化石油气。家庭单位也适用；燃烧效果好，可以满足炊事，取暖，洗浴的需要，特别是生物质发电厂的必需品。 3、环境效益。甘蔗渣颗粒对环境有利，甘蔗渣颗粒是碳中性的，这意味着其自身产生的二氧化碳排放量在生长过程中被自身吸收。它们不会将其他污染空气的气体释放到空气中。 4、可再生。甘蔗渣颗粒与可消耗（很长一段时间形成）的煤炭和天然气等化石燃料不同，甘蔗渣颗粒是可再生的，因为甘蔗每年都在增长，因此我们可以提供无限量的原材料。 5、变废为宝。随着能源需求的增加和化石燃料的减少，没有人可以保证其价格的稳定。但是，可以控制蔗渣颗粒的成本。在全球能源短缺的背景下，甘蔗渣颗粒是将“废物”转化为财富的代表，甘蔗得到了充分利用，除此之外，还增加了农民的收入。
甘蔗渣纤维发展现状与技术状况
第一节甘蔗渣纤维行业发展情况 一、甘蔗渣纤维定义 甘蔗渣纤维是用甘蔗渣制造成的纤维。 甘蔗是制糖的主要原料之一。经过榨糖之后剩下的甘蔗渣，约有50%的纤维可以用来造纸。不过，其中尚有部分蔗髓（髓细胞）没有交织力，制浆过程前应予除去。甘蔗渣纤维长度约为0.65－2.17mm，宽度是21－28μm。其纤维形态虽然比不上木材和竹子，但是比稻、麦草纤维则略胜一筹。浆料可以配入部分木浆后，抄制胶版印刷纸、水泥袋纸等。 甘蔗渣纤维特性 甘蔗渣是糖厂的副产品，是具有广西特色的造纸纤维原料。 甘蔗渣是糖厂的副产品，是具有广西特色的造纸纤维原料。甘蔗是一年生长的茎状植物纤维原料，国内外的数据表明，各种甘蔗的纤维形态有所不同、种植地域、气候条件及生长期不同，也可能造成纤维形态的差异。一般来说，甘蔗纤维的长度为1.0～2.0mm，宽度为14～28um、宽度比为60～80，壁腔比远小于1，具有长度中等、宽度较大、壁腔比很小的特点。 与木材纤维相比，甘蔗渣纤维的长度仅为针叶木的一半，和阔叶木基本相当甚至略优，宽度小于针叶木，而与阔叶木纤维相近，长度比与多数木材纤维相似，而壁腔比则远小于木材原料。 在禾本科类原料中，甘蔗渣纤维原料的长度比较长，宽度远大于其他品种，壁腔比则是禾本科原料中的最小者。 通常认为，纤维长度小于45的纤维就失去了造纸价值，因其缺乏交织能力，成纸强度太低。当纤维壁腔比大于1时，纤维就比较僵硬。 作为无纺纤维材料 印度人利用一种称为麦克菲森（McPherson）的净化机进行净化处理，然后按不同比例混合部分棉纤维，蒙麻或聚丙烯，然后作为纤维用于生产无纺布。当然，无纺材料又分为多种。这些纤维大多分有数层，依据用途不同，层数也各异。无纺材料用途十分广泛。有些种类材料据称可经受150℃的高温，而高温时间仅为一分钟。其厚度也根据需要而定。当然，更多的用于工业，如汽车隔热、垫圈、密封材料，也有用作清洁抹布和地毯生产等等。这类材料在300℃的高温下会迅速碳化，碳化的无纺纤维具有很强的吸附性，用来吸油，抗污等用途。 1.抗污：甘蔗渣无纺材料多用于漏油吸附，也可从水面吸走油腻物质； 2.农用：业终端用户：主要用作制造苗圃花钵，过滤网、护栏； 3.替代棉纤维：用来制作动物巢穴或被盖；
甘蔗渣制浆造纸发展前景全分析
浅谈广西制糖企业用蔗渣制浆造纸的发展前景 摘要：对广西制糖企业利用蔗渣纸浆造纸项目的现状及发展前景以及面临的产能、原料、环保等问题进行分析，提出 了可持续发展的建议。关键词：甘蔗渣；制浆造纸；前景中图分类号：TS724 文献标识码：A 1蔗渣造纸的历史 蔗渣是甘蔗制糖厂的副产品，历来是被糖厂作为燃料烧掉的。很早就有人研究如何利用这一丰富的资源造纸，但均因蔗渣浆制成的纸张过于脆弱，而宣告失败。后经长期探索，终于了解到，影响纸质脆弱的主要因素是蔗渣中的蔗髓，将蔗髓除去后的蔗渣是完全可以制成合格纸张的。 甘蔗含约10－13％的纤维分，1吨甘蔗压榨后可产出22－24％含水分约47－50％的蔗渣，这些蔗渣均可以用来造纸。 在此认识基础上，台湾于1925年首次试制成功小批量蔗渣纸，随后在1938年建成第一家日产60t化学蔗渣浆厂；两年后，又投产了日产100t化学蔗渣浆的纸厂。这以后，一些产糖国家逐渐开始用蔗渣造纸，1959年首次在古巴投产的潘地亚连续蒸煮器就到1990年全世界已有是以蔗渣为原料的。据统计， 96家蔗渣制浆造纸厂，年产蔗渣浆约250万t，占当时全世界产浆总量的1．4％。 由于甘蔗的生长特性，甘蔗糖产区大都集中在热带、亚热带地区如巴西、哥伦比亚、古巴、墨西哥、菲律宾、泰国、印尼和印度等国以及我国的广西、云南、广东、福建等地区。这些国家均属发展中国家，经济相对比较落后，森林资源贫乏，以蔗渣作为造纸原料显示出其特殊的重要性。蔗渣与蔗糖业的这 种天然依存关系，也使蔗渣造纸具有稳定可靠的资源后方。 2利用蔗渣发展蔗渣制浆造纸的有利 2．1蔗渣原料天然集中，可以建成大型的纸厂 我国木材资源贫乏，草类资源虽然丰富，但无条件论是野生茎秆植物还是农作物的废弃茎秆，都存在资源过于分散、原料收购半径大以及收集和运输费用过高等问题，严重制约了企业的规模和经济效益。蔗渣属于非木材纤维，从性质上看，可列入草类纤维范畴。但它与—般草类纤维不同，是糖厂的副产品，是一种已经高度集中了的原料资源。它不需要长途运输，就地即可加以利用，由于国内制糖企业已经进行了数次整合，形成了数十个年产糖超10万吨，甚至超50万吨的大型糖业集团，如广西就有18家年产糖10万吨以上的企业集团，其中有5家年产糖量50万吨以上。这些集团很容易建成年产数万吨甚至数十万吨的制浆造纸企业。 2．2糖纸结合可解决糖厂季节性生产的问题，加强糖厂的竞争力 糖厂每年榨季一般为3～4个月，榨季生产过后，糖厂就停机检修，致使全厂设备有大半年处于闲置状态，严重影响设备和人力的充分利用，降低了企业的经济效益。若企业开展蔗渣造纸等综合利用项目，可充分利用闲置的水电汽和机修等设备，统—调配人员使用，以提高糖厂经济效益。如广西贵糖集团、南糖集团在利用蔗渣造纸后，其造纸部分的税利占到全厂税利的70％和30％以上，大大提高了企业的竞争力。 2．3蔗渣制浆造纸有良好的经济效益 糖纸结合要有良好的经济效益，这主要得益于蔗渣低廉的价格。 以广西制糖企业为例，节能较为先进的企业，按榨蔗100万吨计算， 吨蔗标煤耗为4．8％的话，意味着要烧掉标准煤4．8万吨，折算成蔗渣（含水分47－50％，下同），要烧掉17万吨蔗渣，若按每吨煤600元含运费）等折计算，蔗渣的价格约为170元/吨。除掉已经作为燃料燃烧的蔗渣外，其剩余蔗渣量约为6万吨（占甘蔗总量的6％），可以用