陈温福院士团队孟军教授课题组在生物炭-微生物协同治理抗生素污染方面取得新进展

本项目结合目前先进的生物技术、面膜和抗菌医用敷料生产技术培育两类高附加值新型生物技术产品：生物纤维面膜和抗菌性生物医用敷料。 目标产品生物纤维面膜，基料采用了微生物合成纳米纤维素材料，是100%的纯天然材料，材质均匀细致，韧性、持水性强，与皮肤相容性、服贴性佳，是生产面膜的理想基料。采用新型清洁发酵生产工艺和后处理技术，大批量提供优质生物纤维面膜原料，独立研发，推出保湿、美白两大类生物纤维面膜。 目标产品抗菌促愈医用生物敷料，是在细菌纤维素基体中均匀植入纳米银粒子后，通

本实验提供抗细菌肽快速合成方法。在高温下利用磷酸催化剂和植物油将特定氨基酸聚合为抗菌肽。 利用沉淀、萃取等技术得到可应用的肽制品。运用质谱法、MIC、电镜等实验分析所得产物的成分、活 性，并提供成本为20-50元每公斤的产品供机理分析和田间实验。

  自然界中所有具有生命的物体叫做生物。一般来说，生物可以分为植物、动物和微生物三大类。其元素包括：在自然条件下，通过化学反应生成的具有生存能力和繁殖能力的有生命的物体以及由它（或它们）通过繁殖产生的有生命的后代。能进行呼吸，对外界的刺激做出相应反应，能与外界的环境相互依赖、相互促进。教育是一种生物现象，教育起源于一般的生物活动。 《生物实验室》（铝木结构） 生物实验室系统特点： 　　本实验室旨在通过基本实验、综合性实验、自选和设计性实验三个层次的实验教学，强化基本实验技能的训练和运用，提高学生的实践能力、学习能力和他新意识。 材料标准： 　　台面：可选用进口耐强酸碱的实芯理化板、进口高密度中纤板、贴面理化板、钢化玻璃钢等。 　　台身：进口双贴面优质高压三聚氢胺板。以优质PVC边条封边，经久耐用。 　　水槽水咀：可选取用陶瓷水槽PPR水槽，配优质全铜镀铬或喷塑三联水咀。 序号 仪器名称 规格 数量 单位 材质说明 1 教师演讲台 3000*750*900 1 张 全木结构；墨绿色佰克板台面；环保型三聚氰胺板柜身 2 学生实验台 2800*600*780 12 张 铝木结构；墨绿色佰克板台面；环保型三聚氰胺板柜身 3 教师电源控制台 470*200 1 套 教师实验电源及实验室电源控制系统 4 教师转椅 五轮转椅 1 把 液压升降式仿皮五轮转椅 5 学生电源盒（带低压电） 145*205（抽屉式） 24 套 220V电源插座，低压交直流输出 6 学生凳 300*450*/510 50 只 凳支柱为60壁厚为3MM钢质型材，凳面使用聚丙烯共聚级注塑 7 电气布线 DN25 1 套 符合国家安全标准 8 水槽 400*300*210 13 套 PP材质，实验室专用水槽 9 三联水嘴 三联 1 付 铜质陶瓷芯阀，表面经环氧树脂喷涂处理 10 给排水系统 标准件 25 套 国标专用给排水管 11 辅助光源 30W 1 套 飞利浦三基色还原节能日光灯 电教设备、各类生物仪器（可选配）

    生物合作探究实验室独特之处：革新的顶装式集成系统使空间变得简单、灵活。实验桌可根据需求自由移动和组合，轻松实现各种模式的转换。做到“你的教室你做主”。     升降臂：化学升降臂可供应实验室以光、电、气、给排水、通风等系统

目前使用的一次性聚合物材料如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，在自然界中很难降解，已造成了严重的白色污染。因此，合成在自然环境中能够降解的聚合物材料，已经成为当前研究的热点之一。 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的熔点为113℃，性能介于聚乙烯、聚丙烯之间。目前高分子量PBS的制备主要采用直接缩聚法，需要很高的真空度（0.2mmHg以下），在工业化中存在较大困难，对设备要求高。本技术建立了一种缩聚-扩链法，先以丁二酸与丁二醇进行熔融缩聚，制备特性粘度在0.5以下的PBS预聚体，再经扩链，获得特性粘度在0.7～1.0dL/g之间的PBS。这种方法原料配比较易控制，所需设备较为简单，不需要太高的真空度，便于工业化推广。技术指标PBS外观：无色或淡黄色固体；特性粘度：0.7～1.0 dL/g；熔点：112～115℃。可用做生物降解地膜、食品包装材料，汽水、可乐、洗发水瓶，以及纸质食品包装盒的可降解涂层，可降解热溶胶等。本技术所得的产品与日本Showa Highpolymer公司的BIONOLLE产品（PBS）相当，性能相近，且在扩链剂方面有创新。所得产品应用范围广泛，技术具有非常广阔的应用和市场前景。 所需设备如下： 1、聚酯反应釜：能够加热至220℃，承受1mmHg的负压； 2、真空系统：从常压到1mmHg负压可调； 3、直接造粒系统：能够进行聚合物的熔融切片、造粒。 本技术具有显显著的经济效益和社会效益。

项目背景是北京市燃气紧缺，日缺口最多达800万立方米；北京市大力推广市政天然气管网入村工程；污水处理产生的大量污泥造成了严重的环境污染；北京2014年工业污泥产量超过100万吨；污泥是城市水处理厂的伴随产物，随着社会文明的进步以及环保水平的提高，污水处理能力和处理量也在逐年增长, ,污泥的处理处置问题已成为世界性的课题。 目前国内污泥的处理处置率很低,主要是填埋和农用,也有一部分进行焚烧处理,而这些处理方式均会导致不同程度的二次污染问题。污泥热解技术具有可回收能源 和有用物质、技术不复杂、气体能源产品可不需要储存、对不同的物料成分可以灵活运行等优点。 项目创新点在于太阳能干燥技术实现污泥干燥和减量化，有低能耗、绿色环保的优势。污泥热解-气化工艺及关键设备循环流化床均系自主开发，具有自主知识产权，可实现污泥所蕴含的化学能高效转化为生物燃气。污泥热解-气化工艺主要产品系生物燃气，联产灰分和中压蒸汽。污泥热解-气化工艺实现污泥中灰分无害化利用制建材并回收重金属。污泥热解-气化工艺实现废物零排放，原子经济性高。 本技术使用固定床反应器,以制备气体燃料为目的,对城市污水处理厂的污泥进行了热解资源化研究。以污泥为原料进行了热解工艺开发,考察不同反应条件对热解效果的影响。得出在合适的操作条件下,污泥热解制备气体燃料最佳的反应条件。此时,气体产率达35%,所得气体中可燃组分H2、CH4和CO的总含量达到了60% ,产气热值为8039.77kJ/m3。对500℃时生成的焦油进行了成分分析,发现焦油中N和O含量较高,若用于燃烧可能会产生较多的二次污染物。 分别用干污泥和湿污泥与生物质混合,进行共热解技术开发。结果发现,当干污泥中掺混50%时,能有效提高污泥热解的气体产率。湿污泥与生物质进行混合热解时, 随混合物中生物质比例的增加,温度的增加,气体产率、气体热值逐渐增加。对污泥热解残渣进行了水蒸气气化反应。分别改变温度、固相停留时间、水蒸气流量和 催化剂等条件,考察其对气化结果的影响。得出污泥热解残渣水蒸气气化制取富氢燃气的最佳条件。

我国是世界上最大的植物油料加工和消费国，总量近 1.5 亿吨，在国家食品安全体系中举足轻重。植物油料加工长期以来以压榨法和浸出法制油、碱溶酸沉制蛋白、化学精炼油脂为技术主线，普遍存在：1）加工条件剧烈、能耗高、溶剂残留、环境污染；2）蛋白功能性差、组分高值化利用率低；3）生物精炼连续性差、附加值低等共性关键问题。本项目在国家自然科学基金重点项目、国家“863 计划”、国家科技支撑计划等重大项目支持下，历经 13 年持续攻关，以现代生物技术为手段，突破植物油料生物解离关键技术为核心、组合发明生物解离产物及油脂的高值化利用成套技术，形成了植物油料全产业链新一代加工技术体系。 项目已获授权发明专利 45 件，申请国际专利（PCT）3 件，出版著作 10 部，发表相关论文 205 篇（SCI/EI106 篇），主持制定或参与国家、行业标准 10 项。项目已获中国轻工业联合会技术发明一等奖、中国发明协会发明创业成果一等奖、黑龙江省技术发明一等奖、中国食品科学技术学会技术发明一等奖等省部级以上科技奖励 14 项。 项目技术主要用于生产有机大豆油脂、大豆蛋白肽以及大豆膳食纤维等产品，项目目前已通过中试实验。项目计划投资预计 2 亿元，建设规模为加工原料豆 20000 吨/年，项目达产后预计年销售额为 3.6 亿元人民币。通过该项目的实施，将打破了国外在高端油脂和蛋白产品生产上的技术垄断，增强了企业的核心竞争力。