棉桿機械漿廢液是較難降解的高濃度有機廢水，但利用其作為培養(yǎng)光合細(xì)菌的基質(zhì)，生產(chǎn)有益微生物制劑，可實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
棉稈本身的化學(xué)形態(tài)及纖維結(jié)構(gòu)使它成為一種較為優(yōu)質(zhì)的造紙原料，棉稈作為非木材纖維原料在造紙工業(yè)中日益受到青睞。棉稈與APMP技術(shù)相結(jié)合已大規(guī)模應(yīng)用于瓦楞原紙的本色漿生產(chǎn)，既能夠緩解造紙資源緊缺，又達(dá)到廢棄物資源化的目的。但隨之而來的問題是APMP廢水屬于高濃度有機廢水，用普通的生化方法較難處理。常用的厭氧(UASB)-好氧(SBR)組合技術(shù)可使APMP廢水的COD去除率達(dá)90.3%，但仍未達(dá)到造紙工業(yè)廢水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。
棉漿廢液中含有大量的纖維素及其分解產(chǎn)生的低分子量的半纖維素、甲醛、醋酸、乙酸、多糖、果膠、蛋白等多種營養(yǎng)物質(zhì)，是一種天然的微生物培養(yǎng)基。通過研究，利用這些營養(yǎng)成分作為培養(yǎng)光合細(xì)菌的基質(zhì)，生產(chǎn)出有益微生物制劑，可實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的雙重效果。
1 實驗原料
廢液取自利用棉稈作為造紙原料的APMP制漿后的擠出液，CODcr為43000mg/L左右，pH值為8左右，色度在30000倍以上。實驗采用的光合細(xì)菌為實驗室保藏的紅假單孢菌。
2 棉稈的主要化學(xué)成分
實驗所用廢液為棉稈經(jīng)APMP機械制漿后的擠出液，過程中只加入了NaOH堿液，以降低棉稈原料中纖維與木質(zhì)素、半纖維素之間的結(jié)合強度，所以擠出廢液中仍保留有棉稈本身的大量天然營養(yǎng)物質(zhì)，這些成分非常適宜用作微生物培養(yǎng)基，棉稈的主要化學(xué)成分見表2。
3 選擇適宜的棉漿廢液稀釋倍數(shù)
將棉漿廢液分別稀釋5、7.5、10、50、100倍直接滅菌后作培養(yǎng)基，接種5%光合細(xì)菌，上搖床振蕩培養(yǎng)18h，血球板計數(shù)。不同稀釋倍數(shù)對光合細(xì)菌生長的影響如表3所示。
表3的數(shù)據(jù)表明，稀釋倍數(shù)越小，越有利于光合細(xì)菌的生長。
4 光合細(xì)菌在兩種不同培養(yǎng)基中的生長曲線
兩種培養(yǎng)基中接種5%的光合細(xì)菌，搖床振蕩培養(yǎng)。光合細(xì)菌的生長情況如圖1、圖2所示。
圖1表明，在光合細(xì)菌培養(yǎng)基中，光合細(xì)菌在40h達(dá)到吸光度最大值，此時菌的密度最大，達(dá)到2×109個/ml。圖2表明，光合細(xì)菌在棉漿液中16h就已基本達(dá)到穩(wěn)定期，因此可以縮短光合細(xì)菌的培養(yǎng)時間，減少能耗。
5 兩種培養(yǎng)基中pH的變化
光合細(xì)菌在兩種培養(yǎng)基中pH的變化情況如圖3所示。圖3表明，與光合細(xì)菌培養(yǎng)基相比，棉漿廢液在培養(yǎng)光合細(xì)菌過程中pH有一較大幅度的降低，至指數(shù)生長初期達(dá)最低點(pH=6.6)。
責(zé)任編輯：葛
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