烟草废弃物生物炭元素组成及其重金属安全性研究

为明确热解温度对不同烟草废弃物生物炭中元素组成及重金属安全性的影响,以烟秆、烟梗及废弃烟叶为原材料,研究了2种热解温度(450℃和600℃)下制备生物炭的产率、元素组成、重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb)含量及其浸出毒性特征。结果表明,当热解温度从450℃升至600℃,各废弃物生物炭的产率降低,生物炭中的碳(C)含量升高,而氮(N)和氧(O)含量降低;其中烟梗炭的产率最高,烟秆炭的碳含量及烟叶炭的氮含量最高。随热解温度升高,各生物炭中Ni、Cu、Zn、As和Pb等重金属含量均呈不同程度升高,而烟叶炭中Cr及烟梗和烟叶炭中Cd含量在600℃热解温度下显著低于原材料中含量;随热解温度升高,烟梗炭的Cr、As元素和烟叶炭的Zn、As元素的相对富集系数(REF)下降,且由富集趋势(REF>1)转为挥发趋势(REF<1);烟叶炭的Ni、Cu元素则由挥发趋势转为富集趋势。各生物炭中重金属的沥滤浸出毒性(TCLP)均低于其原材料浸出液,生物炭浸出液中Cu、Cd和Pb含量随热解温度升高而降低,As含量呈相反趋势,各生物炭浸出液重金属含量均低于GB 5085.3-2007浸出毒性规定限量值,表明烟草废弃物生物炭的重金属浸出毒性较低,可以在农田中安全施用。     

不同组成纤维素热解炭的燃烧行为分析

选取纤维素作为原料,分别在350℃、550℃、750℃和950℃下热解制备得到4种纤维素热解炭,通过组成和燃烧特性分析分别考察了单组分热解炭及其相互混合得到的炭材料的燃烧特性。结果表明:(1)随着热解温度的提高,热解炭样品中的碳元素含量逐渐升高,氢和氧元素含量逐渐下降,同时热解炭产率也随之降低;(2)随着热解温度的提高,热解炭样品中固定碳含量和高位热值逐渐升高,挥发分含量逐渐降低;(3)热解炭燃烧特性曲线随热解温度提高逐渐往高温区移动,着火温度、燃尽温度、DTG曲线峰值温度均逐渐提高;(4)将具有不同燃烧特性的纤维素热解炭进行适当的混合,能够得到具有低引燃性、高放热量、宽放热区间且燃烧过程均匀稳定的炭质热源材料。     

不同原料低温生物炭的性质及氨氮吸附性能

本研究以油葵秸秆（SS）、扁桃核（AH）和核桃壳（WS）3种组织结构差异较大的农业废弃物为原料,在低温下（250、300、350 ℃）慢速热解制备生物炭材料,探究其性质与氨氮吸附性能。结果表明,热解温度和原料种类对生物炭的性质影响较大,由SS制备性质稳定的生物炭所需碳化温度低,且C元素含量高。含氧官能团含量与热解温度呈负相关,SS、AH和WS在250 ℃时制备生物炭的含氧官能团含量最高,分别为2.65、2.46和2.47 mmol/g;而300 ℃时制备的生物炭对氨氮的平衡吸附量最大（pH值=7）,分别为0.9512、0.9548和0.6085 mg/g。生物炭与溶液中NH₄⁺吸附时存在静电作用,在酸性或阳离子共存条件下,吸附量降低。生物炭和商业活性炭（AC）的吸附过程均符合伪二级动力学模型与Langmuir模型,属于单层化学吸附,且生物炭对氨氮的吸附量高于AC。     

沙棘籽渣生物炭对尼泊金乙酯的吸附特性研究

目的研究沙棘籽渣生物炭对尼泊金乙酯的吸附特性。方法以沙棘籽渣为材料,采用慢速热解技术于300、400、500℃条件下制备生物炭吸附剂(BC300、BC400、BC500),研究热解温度、尼泊金乙酯初始浓度、吸附温度和吸附时间对吸附效率的影响。结果生物炭的制备温度显著影响其对尼泊金乙酯的吸附效果,3种温度制备的生物炭对尼泊金乙酯的吸附能力表现为BC500BC400BC300。此外,尼泊金乙酯的初始浓度、吸附温度和时间等因素均能影响吸附效果。35℃下尼泊金乙酯初始浓度为20 mg/L时,BC500对尼泊金乙酯的去除率最高,达84.46%,生物炭对尼泊金乙酯的等温吸附线符合Langmuir模式和Freundlich模式。结论探明了沙棘籽渣制备生物炭吸附剂去除尼泊金乙酯的最适条件,为沙棘籽渣应用于尼泊金乙酯等有机污染物的去除提供了理论依据。     

酸洗处理沙棘籽生物炭对尼泊金乙酯的等温吸附特性研究

采用慢速热解技术于300、400、500℃条件下制备生物炭并用盐酸酸洗处理后得到吸附剂,以去除废水中的尼泊金乙酯。吸附实验结果表明,废水中尼泊金酯的初始浓度、沙棘籽生物炭的制备温度、吸附温度等因素均能影响沙棘籽生物炭对尼泊金酯的吸附效果。3种温度制备的沙棘籽生物炭对尼泊金酯的吸附能力表现为BC400>BC500> BC300。生物炭对尼泊金酯的等温吸附线符合Langmuir模式和Freundlich模式。     

不同热解温度玉米秸秆生物炭吸附六价铬的性能研究

本研究以玉米秸秆为原料,采用限氧热解法将其在不同温度下(300,400,500,600和700℃)制备成生物炭,通过批处理平衡实验讨论溶液初始pH值和裂解温度对生物炭吸附Cr(VI)的影响。结果表明:热解温度越低,溶液初始p H越低,越有利于玉米秸秆生物炭对六价铬的吸附。     

磷酸活化文冠果果壳生物炭及其对亚甲基蓝的吸附性能

目的：探究文冠果相关产业废弃物处置方法。方法：以文冠果果壳为原料,磷酸为活化剂,在单因素试验基础上,采用Box-Behnken中心组合设计进行生物炭制备条件优化,并将最优制备条件下所得生物炭用于吸附水体中亚甲基蓝,通过考察吸附影响因素,确定磷酸活化制备的文冠果果壳生物炭对亚甲基蓝的吸附特性,并结合动力学分析探讨其吸附机理。结果：磷酸活化制备文冠果果壳生物炭的最优工艺条件为浸渍比（m_果壳粉∶m_磷酸溶液）1∶21,热解温度530 ℃,热解时间75 min。文冠果果壳生物炭吸附水体中亚甲基蓝最优条件为溶液初始pH 12.6,生物炭投加量1.0 g/L,亚甲基蓝初始质量浓度200 mg/L,吸附平衡时间120 min。文冠果果壳生物炭对水体中的亚甲基蓝吸附服从准二级反应动力学关系,吸附过程由液膜扩散控制、孔隙扩散控制和吸附解析平衡3个阶段组成。结论：磷酸活化可显著提升文冠果果壳生物炭比表面积和孔容,进而显著提升其对亚甲基蓝的吸附性能。     

沙棘籽生物炭对苯酚的吸附特性研究

为促进沙棘籽的资源化利用,以沙棘籽为原材料,采用慢速热解技术分别于300、400、500℃条件下制备生物炭吸附剂(BC300、BC400、BC500),研究其去除水中苯酚的效果。吸附实验结果表明,生物炭的制备温度明显影响其对苯酚的吸附效果,3种温度制备的生物炭对苯酚的吸附能力表现为BC500BC400BC300。苯酚的初始浓度、吸附温度、时间等因素均影响吸附效果。45℃下苯酚初始浓度为20mg/L时,BC500对苯酚的去除率最高,达92.1%,生物炭对苯酚的等温吸附线符合Langmuir模式和Freundlich模式。探明了沙棘籽制备生物炭吸附剂及其去除苯酚的最适条件,可为沙棘籽应用于苯酚等有机污染物的去除提供理论依据。     

以白酒酒糟为原料发酵产丁二酸

以白酒酒糟为原料,经酶法糖化,由Actinobacillus succinogenes发酵生产丁二酸。纤维素酶或糖化酶分别水解白酒糟,在酶反应的最适温度和pH条件下,酒糟中的纤维素和淀粉的水解率分别为44.04%和92.26%,相应还原糖对酒糟的得率分别为110 mg/g和126 mg/g酒糟;但2种酶以分步或同步方式水解白酒糟时,酶水解反应受到产物抑制作用,总还原糖得率仅约为150 mg/g酒糟。采用分步糖化发酵工艺,400 g/L白酒糟经两种酶水解后,得到还原糖58.4 g/L,该水解液发酵产丁二酸28.8 g/L,丁二酸产率72 mg/g酒糟;而采用先用纤维素酶水解白酒糟,再用糖化酶和A.succinogenes同步糖化发酵的工艺,240 g/L白酒糟产丁二酸浓度为32 g/L,产率133 mg/g酒糟。以白酒酒糟为原料发酵生产丁二酸,利用了废弃物,无需外源添加氮源,无需对原料进行酸碱预处理,具有一定的应用前景。     

热解温度对小麦秸秆生物炭吸附氨氮作用的影响

文章以小麦秸秆为原料制备生物炭,研究了热解温度(300℃、400℃、500℃、600℃)对生物炭吸附氨氮作用的影响,为在实际工程中利用生物炭去除水体中的氨氮提供数据基础。结果表明,生物炭对氨氮的吸附在1 h内即达到平衡,吸附动力学过程符合准二级动力学方程;吸附等温线符合Langmuir方程,理论最大吸附量从300℃的4.983 mg/g降至600℃的2.777 mg/g,变化趋势与阳离子交换量(CEC)正相关。温度、投加量和溶液初始pH值均显著影响生物炭对氨氮的吸附效果。     

一种浓香型白酒丢糟的洗糟方法研究

利用酿酒蒸馏冷却水对浓香型白酒丢糟进行洗糟处理,通过单因素及正交试验研究丢糟:冷却水、冷却水温度、洗糟时间对洗糟效果的影响。试验结果表明,影响丢糟洗糟效果的因素依次为洗糟时间＞丢糟:冷却水＞冷却水温度,洗糟最佳条件为丢糟∶冷却水1∶2（g∶g）、冷却水温度70 ℃、洗糟时间40 min,在此条件下,得到的洗糟水微量成分丰富,包括酯类9种、酸类6种、醇类4种和醛类3种,其中,总酸达到75.3 mg/100 mL、总酯达到19.6 mg/100 mL。     

酒糟炭基肥对红缨子高粱生长、产量及土壤养分的影响研究

为探索炭基肥中酒糟炭的最佳施加比例,通过盆栽试验研究含不同配比酒糟炭的酒糟炭基肥对红缨子高粱生长、产量及土壤养分的影响。结果表明,酒糟炭对红缨子高粱的生长有一定的促进作用,配施含30%酒糟炭的酒糟炭基肥显著增加植株株高和生物量（P＜0.05）;可提高红缨子高粱产量（平均每株产量13.6 g）,比空白组、单施酒糟炭、单施有机肥分别提高了109%、96.5%、45.1%;配施含20%酒糟炭的酒糟炭基肥显著增加株径（P＜0.05）。酒糟炭可有效降低土壤中铵态氮、有效磷和速效钾的淋失,在配施酒糟炭基肥的红缨子高粱收获后,含30%酒糟炭的炭基肥土壤中铵态氮、有效磷和速效钾含量均最低。     

芝麻香型丢糟酒实验室生产模型的建立

该研究针对目前芝麻香型丢糟酒的生产过程设计相应的实验室模型并通过工厂实验予以佐证。采用高效液相色谱和改进Megazymes法检测样品中的残淀粉、含酒量等关键指标,并通过多重比较法评价模型的合理性和稳定性。结果表明,实验室模型-1能准确预测丢糟酒成熟酒醅的含酒量和残淀粉,为设计和优化针对芝麻香型丢糟酒的特种生物制剂提供快捷有效的预测手段;同时实验室模型-2也揭示了物料的均匀混合和酵母的活力对残葡萄糖、淀粉利用率和出酒率的显著影响。     

白酒丢糟制备有机肥的研究进展

丢糟是白酒生产过程中的副产物,营养丰富但却难以储存和高效利用。如何合理的处理丢糟已经成为了白酒行业亟需解决的棘手问题,关系到整个行业的可持续发展。在处理白酒丢糟的方式中,利用好氧堆肥技术将丢糟发酵为有机肥具有安全环保、操作简单的优势,目前已经成为了新的研究热点。该文综述了近年来白酒丢糟生产有机肥的堆肥工艺研究进展和丢糟有机肥的应用前景,并将丢糟和常见堆肥原料进行了比较,总结了白酒丢糟生产有机肥的优缺点,并对其堆肥工艺的改进提出建议,最后展望了利用白酒丢糟生产有机肥的进一步研究方向。     

茅台酱香型酒糟和酒曲脂溶性成分及抗菌活性研究

采用气相色谱-质谱（GC-MS）技术对茅台酱香型酒糟与酒曲石油醚萃取部分的脂溶性成分进行分析,通过K-B纸片法评价茅台酱香型酒糟与酒曲脂溶性成分的体外抑菌活性。结果表明,从茅台酱香型酒糟与酒曲的脂溶性成分中分别鉴定出18种化合物,占总峰面积的100%。其中烷烃类（50.19%）、酯类（49.58%）为茅台镇酒糟主要脂溶性成分类型,茅台镇酒曲脂溶性成分主要为烷烃类化合物（95.79%）。抑菌实验表明,茅台酱香型酒曲石油醚提取物对金黄色葡萄球菌（SA）、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和产超广谱β-内酰胺酶的金黄色葡萄球菌（ESBLs-SA）均有抑制作用,其中对MRSA抑制作用最好,抑菌圈直径为8 mm。     

酱香型酒糟发酵前后品质和挥发性成分初步分析

以酱香型酒糟为研究对象,利用库德里阿兹威（氏）毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）和白耙齿菌（Irpex lacteus）分别对酒糟进行固态发酵处理,测定酒糟中的微生物指标、理化指标及挥发性成分的变化。结果表明,与原酒糟相比,白耙齿菌组共检测出细菌、酵母和霉菌三种微生物,其数量分别为2.10×106 CFU/g、7.90×105 CFU/g、3.00×103 CFU/g,毕赤酵母组未检出霉菌,细菌和酵母的数量分别为1.68×107 CFU/g和6.00×106 CFU/g;两组发酵组中各项基础理化指标含量均有所下降,其中白耙齿菌对酒糟品质的改善效果优于毕赤酵母;原酒糟、毕赤酵母组和白耙齿菌组中分别检出54种、44种和37种挥发性成分,且相对含量逐渐减少,原酒糟和毕赤酵母组的挥发性成分主要是酯类（57.85%,47.25%）和醇类（27.67%,30.92%）,而白耙齿菌组的主要挥发性成分为烯类物质（48.76%）。     

白酒糟纤维素降解菌的分离筛选及发酵条件优化

该试验将松针腐殖土样品在酒糟富集培养基中富集,采用刚果红染色和滤纸崩解初筛,3,5-二硝基水杨酸（DNS）法复筛筛选高酶活的纤维素降解菌,对其进行分子生物学鉴定,并对其产酶条件进行优化,结果表明,筛选得到一株高酶活的纤维素降解菌M5,经ITS rDNA序列分析鉴定为棘孢木霉（Trichoderma asperellum）。其在发酵温度20 ℃、初始pH值为3、酒糟为碳源、牛肉膏为氮源,发酵5 d时羧甲基纤维素（CMC）酶活为9.17 U/mL,滤纸酶活为3.50 U/mL;菌株M5所产的纤维素酶的最适反应温度为55 ℃。     

复糟酿酒废水pH调节的方法

为实现复糟酿酒废水pH的有效调节,便于废水的后续处理,研究复糟酿酒废水的pH值调节方法。将川南某大型酒厂的复糟酿酒废水（pH 3.14）分别用氧化钙、碳酸钙、碳酸铵、碳酸氢铵进行pH的调节,逐次在废水中添加剂量为0.5%的处理剂,反应10 min后测定水样的pH,直至处理剂剂量达到5.0%。在此过程中观察水样的感官指标,测定pH的动态变化,并测量反应后水样中沉淀物的质量。结果表明,四种水处理剂中,碳酸铵用量达到1.5%时能将废水的pH调节至接近中性,且产生的沉淀最少,是四种处理剂中调节复糟酿酒废水pH用量最省且效果最佳的处理剂。     

Effect of drying air temperature and storage on industrial and chemical quality of rice grains

The drying air temperature and storage time can change the milling yield and chemical composition of rice grains. Therefore, the objective was to verify the industrial quality and chemical composition of rice grains, white and integral subgroups, in response to drying air temperature and storage time. For such, the rice grains were subjected to drying in a column dryer with a grain capacity of 1 m³, using 55 and 65 °C drying air temperatures. After, they were stored in PP Woven Bags under environmental conditions for 240 days. After drying and every 60 days the milling was performed, aiming to evaluate the industrial quality and chemical composition of the grains. The whole grains yield was negatively affected by the increase in drying air temperature for both subgroups. The increase in the drying air temperature led to a reduction in the lipid content and an increase in the ash content for grains of white subgroup. The storage time promoted an increase in the whole grains yield in the white subgroup when the grains were dried with the highest drying air temperature. The lipids and proteins contents decreased, while the fibers and ash contents increased during storage for the white subgroup grains. The chemical composition of grains from the brown subgroup did not change during storage, regardless of drying air temperature.