强化浸出-顺次多级萃取回收飞灰中铜锌的界面反应及迁移机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51808145
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    唐进峰
  • 依托单位：
    广州大学
  • 学科分类：
    E1006.固废资源转化与安全处置
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Municipal Solid Waste Incineration (MSWI) fly ash accumulates a significant amount of soluble heavy metals, which poses serious risks to environment and human health. A set of feasible methods for metals recovery will effectively improve current situations of pollutions, high processing costs etc. that caused by the accumulation of fly ash. In this project, recovery of copper and zinc from fly ash in Guangzhou urban area is aimed to evaluated based on enhanced leaching-sequential solvent extraction coupled system. It is of scientific values that how to improve the leaching efficiency. This study will focus on the influence parameters. By means of various characterization analysis respect with chemical composition and state, morphology, bonding status and coordination conditions of fly ash before and after leaching, the interfacial reactions between fly ash and aqueous media could be elucidated. the leaching mechanism of copper and zinc during leaching process can be evaluated by the analysis of the difference on speciation distribution, with the assisting of synchrotron-based X-ray absorption spectroscopy and XRD quantitative analysis. The objective is to unravel the leaching mechanism and optimize the enhanced leaching-sequential extraction coupled system. Furthermore, it would be a new alternative of technology and theory for the resource utilization and the removal of heavy metals from MSWI fly ash.
飞灰富集大量易浸溶重金属给环境和人类健康带来严重威胁。开发经济可靠的重金属回收方法可有效改善其污染严重、处理成本昂贵、资源浪费的现状。本研究提出了强化浸出-顺次多级萃取金属回收耦合系统，以广州市垃圾焚烧电厂飞灰为研究对象，低成本地回收铜、锌，为飞灰中高价值金属元素再利用提供了有效技术。本研究的科学问题主要在于金属元素浸出效率的有效强化，关键点是飞灰在浸出体系中的界面反应和金属元素的迁移规律。本研究将解析浸出过程中主控因素（如飞灰粒度、化学组成、形貌特征、金属赋予形态、元素的成键状况及配位环境等物理化学性质特性），厘清查明飞灰金属浸出过程中的界面反应及机制。基于同步辐射X射线吸收光谱分析和XRD定量分析等技术系统地探讨铜、锌浸出前后的赋存形态差异，解析浸出过程中铜、锌的迁移转化机理，完善强化浸出-顺次多级萃取金属回收耦合系统，为飞灰的无害化和资源化提供新的技术和理论。

结项摘要

垃圾焚烧飞灰富集大量易浸溶重金属给环境和人类健康带来严重威胁。开发经济可靠的重金属回收方法可有效改善其污染严重、处理成本昂贵、资源浪费的现状。本项目提出了强化浸出-顺次多级萃取金属回收耦合系统，以广州市垃圾焚烧电厂飞灰为研究对象，低成本地回收铜、锌，为飞灰中高价值金属元素再利用提供了有效技术。本项目厘清查明飞灰金属浸出过程中的界面反应及机制解析浸出过程中铜、锌的迁移转化机理，完善强化浸出-顺次多级萃取金属回收耦合系统，为飞灰的无害化和资源化提供新的技术和理论。.1. 本项目首次提出了一种包括浸出、溶剂萃取和吸附的湿法工艺，以实现从飞灰中回收金属和二次污染物的一体化的处理流程。.2. 通过两种标准方法，即最大有效性浸出试验和分批浸出试验，对飞灰中重金属的迁移性和浸出性进行评价，并研究了飞灰中重金属镉和铜的去除，提出了一种新的粉煤灰浸出可用性评估和粉煤灰重金属净化综合工艺。.3. 基于浸出-顺次多级萃取金属回收耦合系统，对2018年广州城市固体废物数据进行了相关环境和经济评估，结果显示出了巨大的经济效益，并有效减少二氧化碳的排放。有价金属回收与有毒元素/物质去除作为一个完整的组合工艺相结合，为飞灰处理提供了有效策略。 .综上，本项目进行的固废焚烧飞灰的无害化处理以及资源化利用，取得了一定的成效，并通过相关环境和经济评估，显示出了巨大的实际应用潜力。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
Performance and microbial communities of a novel integrated industrial-scale pulp and paper wastewater treatment plant
新型综合工业规模制浆造纸废水处理厂的性能和微生物群落
  • DOI：
    10.1016/j.jclepro.2020.123896
  • 发表时间：
    2021-01-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION
  • 影响因子：
    11.1
  • 作者：
    Liang, Jiawei;Mai, Wenning;Wei, Yongjun
  • 通讯作者：
    Wei, Yongjun
Highly efficient recovery and clean-up of four heavy metals from MSWI fly ash by integrating leaching, selective extraction and adsorption
集浸出、选择性萃取和吸附于一体，高效回收净化垃圾焚烧飞灰中的四种重金属
  • DOI：
    10.1016/j.jclepro.2019.06.198
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Journal of Cleaner Production
  • 影响因子：
    11.1
  • 作者：
    Tang Jinfeng;Su Minhua;Wu Qihang;Wei Lezhang;Wang Nana;Xiao Enzong;Zhang Hongguo;Wei Yongjun;Liu Yingkui;Ekberg Christian;Steenari Britt Marie;Xiao Tangfu
  • 通讯作者：
    Xiao Tangfu
Highly effective treatment of petrochemical wastewater by a super-sized industrial scale plant with expanded granular sludge bed bioreactor and aerobic activated sludge
采用膨胀颗粒污泥床生物反应器和好氧活性污泥的超大型工业规模装置高效处理石化废水
  • DOI：
    10.1016/j.cej.2018.11.167
  • 发表时间：
    2019-03-15
  • 期刊：
    CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
  • 影响因子：
    15.1
  • 作者：
    Liang, Jiawei;Mai, Wenning;Wei, Yongjun
  • 通讯作者：
    Wei, Yongjun

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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