据报道,世界上每年使用的最高染料在纺织业中。1,2但是,某些染料没有有效地利用,从而导致大量染料废水,最终将其排入天然水域。3,4由于其复杂的组成,难度的生物降解性和低回收速率,从废水中去除染料是一个持续的挑战。在大多数国家 /地区,生化方法通常被广泛用于处理染料废水。目前,在室温下处理染料废水的过程相对成熟,并且已经对印刷和染料废水的脱色和降解进行了广泛的研究,污水处理厂的性能通常被认为是极好的。1,2,5,6
高铬制革污泥是环境中铬污染的重要来源。作为最广泛使用的鞣制材料,碱式硫酸铬用于将易腐烂的胶原结构转化为不易腐烂的皮革基质(Famielec,2020)。然而,只有50%-60%的铬盐真正用于鞣制过程,其余的随后排入下水道,这不可避免地导致污水处理厂(WWTP)中的铬含量过高(Yang等,2020)。在排入生物处理系统之前,废水先用石灰和硫酸亚铁进行预处理,以去除溶解的铬和其他废化学品。大量沉淀的铬与其他有机沉积物一起作为初级化学污泥排出(Pantazopoulou和Zouboulis,2019)。此类污泥不仅富含不可生物降解的有机物,还富含不同存在形态的铬,增加了其有效处理的难度。随着环境的变化,制革污泥中的铬可能由三价铬转变为六价铬(Alibardi和Cossu,2016),六价铬的毒性是三价铬的10~100倍,且迁移性强、生物活性更高,具有致癌性和生物累积性(Singh等,2021)。高铬制革污泥因具有潜在的毒性,已被许多国家列为危险废物,其处置和资源回收受到严格限制。含铬制革污泥若处置不当会造成二次污染,给制革行业和环境带来巨大挑战(Malaiškien ˙e等,2019)。目前,含铬制革污泥的常见处理方法是焚烧(Kavouras等,2015),产生的灰渣则进行卫生填埋(Alibardi和Cossu,2016)。然而,焚烧过程存在一些固有的缺陷,主要问题包括产生灰烬中重金属的挥发、再分布和浸出潜力引起的慢性和急性毒性(Yu等,2021)。同时,作为一种新兴的污泥处理技术,热解由于其具有同时进行营养物回收( Hossain et al.,2020)、目标能量回收、重金属(HMs)的固定化与环境保护(谢等,2021)。污泥热解可生成高价值的燃料材料和低价的污染物去除生物炭(李等,2019;曾等,2021),可稳定有毒物质,降低其对环境的威胁(王等,2021)。而生物炭中的重金属因其对人类健康和全球环境的潜在不利影响而受到越来越多的关注。研究表明,由于重金属比有机物具有更高的热稳定性,在污泥热解过程中,大多数有毒重金属仍然富集在污泥生物炭中(王等,2022)。重金属的固定和稳定取决于污泥的性质和热解条件。
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工业发展过程中产生和认可的环境污染问题变得越来越突出。1种有机污染物,例如多环芳烃(PAHS),多氯联苯二苯基(PCB),石化碳氢化合物(TPH)和农药,并不断从诸如钢,coking,petro-化学药品和煤炭等各种行业中排出。化学物质被释放到环境中。土壤和沉积物中疏水有机污染物的长期吸附会导致严重的土壤和地下水污染问题。2 - 4因此,开发有机污染物污染的土壤的补救技术已成为一个重要的全球研究热点。在过去的二十年中,与有机污染的土壤的补救有关的论文数量已在全球范围内急剧增加(图1a)。可以通过其本质(物理,化学或生物补救)或施用类型(原位,现场)来构造被有机污染物污染的土壤的补救技术。物理
尽管可以从各种底物产生PHA,但由于PHA累积和非PHA蓄积细菌的共存,其PHA的生产能力不一定很高。因此,富集PHA蓄积细菌是使用生物催化剂的有效生产PHA的关键步骤。然而,以前方法中的富集持续时间是一个重要的障碍,限制了每日产生的有益用途是废水处理厂(WWTPS)。因此,我们已经研究了在短时间内实现PHA蓄积细菌高富集的方法(即在WWTPS中汇总了几天)。以此目的,我们采用了有氧动态排放(ADD)过程,通过在盛宴上储存的细胞密度提高细胞密度,通过在盛宴上施加了生态选择压力,从而选择性地富集了PHA盈利的细菌。迄今为止,我们已经成功地获得了混合微生物培养物(MMC),并在几天内使用乙酸或葡萄糖作为富集底物,在几天内具有很高的PHA培养能力。尤其是,仅在将乙酸盐用作底物时,只能在2 d内获得能够存储多达70 wt%PHA的MMC。我们还研究并获得了有关环境友好方法的知识,以恢复存储在MMC中的PHA,而纯度和纯度则没有失去实际上可接受的塑料塑料。