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青島能源所工業(yè)生物燃?xì)庵行闹苽湫滦投蚧F復(fù)合材料改善木質(zhì)纖維素堆肥腐殖化时间：2024-06-24 好氧堆肥是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的有效技術(shù)，微生物降解有機(jī)物并將小分子前體聚集成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，提高木質(zhì)纖維素類廢棄物的堆肥效率一直是好氧發(fā)酵領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，作為腐殖質(zhì)形成的基本框架和主要來(lái)源，木質(zhì)纖維素中的纖維素和半纖維素被木質(zhì)素包裹，難以降解。Fenton反應(yīng)是一種產(chǎn)生羥基自由基的高級(jí)氧化過(guò)程，與幾乎所有的有機(jī)化合物發(fā)生非選擇性反應(yīng)，氧化生成中間產(chǎn)物。近日，青島能源所工業(yè)生物燃?xì)庋芯恐行睦?/span>FeS2同時(shí)具有過(guò)氧化物酶和谷胱甘肽氧化酶活性的特點(diǎn)，研制一種新型改性添加劑，促進(jìn)堆肥過(guò)程中自由基的產(chǎn)生以促進(jìn)木質(zhì)纖維素的降解，同時(shí)氧化型谷胱甘肽（GSSH）可以調(diào)節(jié)植物代謝，促進(jìn)污染土壤中植物的生長(zhǎng)，獲得較高腐殖度的堆肥產(chǎn)品。 研究人員通過(guò)一鍋水熱法在不同天然礦物表面原位合成FeS2，并通過(guò)TMB顯色實(shí)驗(yàn)和電子順磁共振（EPR）測(cè)試確定坡縷石表面原位合成FeS2的復(fù)合材料具有更高效的自由基催化活性。將其作為堆肥外源添加劑，評(píng)價(jià)鐵基改性材料對(duì)堆肥理化性質(zhì)、纖維素降解和腐殖化的影響。結(jié)果表明，改性材料的添加明顯提高了堆肥體系的導(dǎo)電性能，EC值增加了51.6%，有利于加速電子在堆肥顆粒間的傳遞和生物氧化還原過(guò)程的效率。提高了纖維素的持續(xù)降解，降解率達(dá)到52.5%，加速了蛋白類中間產(chǎn)物的利用效率以及堆肥物料聚合度的提高，并提高堆肥產(chǎn)品的成熟度。
相關(guān)研究成果以“Novel ferrous disulfide loaded palygorskite composites as additives in lignocellulosic waste composting for improving humification”為題發(fā)表在Journal of Environmental Chemical Engineering雜志上。路明藝為第一作者，郭榮波研究員和馮權(quán)高級(jí)工程師為共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、跨區(qū)域?qū)谥г?xiàng)目等的資助。（文/圖 路明藝、秦康） 原文連接：https://doi.org/10.1016/j.jece.2023.111697 Mingyi Lu, Kang Qin, Fengyuan Zhang, Fan Qin, Quan Feng#, Rongbo Guo#. Novel ferrous disulfide loaded palygorskite composites as additives in lignocellulosic waste composting for improving humification. Journal of Environmental Chemical Engineering 12 (2024) 111697. |
