固體廢物處理與污染控制科研團(tuán)隊(duì)
1、團(tuán)隊(duì)簡介
針對典型工業(yè)污泥基質(zhì)中有毒有害有機(jī)物的深度減毒減量與過程控制開展理論及應(yīng)用基礎(chǔ)研究。采用高級氧化、電化學(xué)和生物技術(shù)及聯(lián)合技術(shù),探究典型有機(jī)污染物的降解過程、遷移轉(zhuǎn)化途徑和控制機(jī)理,并形成專利等技術(shù)成果,解決實(shí)際中的環(huán)境問題。最近5年主持國家基金、省基金、產(chǎn)學(xué)研等縱向項(xiàng)目20多項(xiàng),污染治理及環(huán)境規(guī)劃類等60多項(xiàng),年均科研經(jīng)費(fèi)超500萬元。發(fā)表核心以上論文150余篇,其中SCI 2區(qū)以上30余篇,獲發(fā)明專利授權(quán)6項(xiàng)。最近5年團(tuán)隊(duì)研究生獲廣東省優(yōu)秀碩士論文2篇、國家獎(jiǎng)學(xué)金5人、廣東省優(yōu)秀研究生1人。
2、團(tuán)隊(duì)成員
團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人:寧尋安教授。
團(tuán)隊(duì)其他老師:孫健副教授/博士、張耿崚副教授/博士、楊佐毅副教授/博士、郭家宏副教授/博士、王玉潔講師/博士、路星雯講師/博士、張亞平講師/博士、白曉燕講師/博士。
團(tuán)隊(duì)博士后:李清荷-LADDAWAN POTPROMMANEE(泰國籍)。
團(tuán)隊(duì)研究生:陳昶敏,梁潔瑩,巫俊楫,陳樹俊,王毅釗,朱群華,柯耀煒,滿小媛,孔敏儀,盧杰,賴曉君,鄒海媛,王廣文,劉道華,蔡碧海,徐文靜,陳細(xì)妹,韓業(yè)鉅,王小琴,鄧昊,羅灝,何潔鑫,駱獻(xiàn)達(dá),魏子凱;周君慧,肖依,崔佳豪;梁艷,林坤森,時(shí)序,蔡海立,羅灝,何潔鑫,駱獻(xiàn)達(dá),魏子凱,楊佳妮,李冠群,文靜。
團(tuán)隊(duì)老師
3、主要研究方向
(1)有機(jī)污染物在固/液或固/液/氣微界面的傳質(zhì)過程、降解途徑及削減機(jī)理;(2)基于生物電化學(xué)的污染物定向轉(zhuǎn)化與資源化;(3)基于工業(yè)廢水、廢氣、污泥深度處理的復(fù)合型環(huán)境功能材料的研制與應(yīng)用;(4)工業(yè)有機(jī)廢物的資源化利用;(5)環(huán)境激素的生物降解;(6)生物質(zhì)廢棄物的能源化利用;(5)大氣有機(jī)污染物和微生物的分析,區(qū)域水資源與環(huán)境變異;(6)極端生物對有毒PAHs的生物降解機(jī)理與酶蛋白組性質(zhì)研究;(7)污泥中重金屬的穩(wěn)定化機(jī)制。
4、主要科研項(xiàng)目
最近5年,團(tuán)隊(duì)主要科研項(xiàng)目詳見表2。
表2 團(tuán)隊(duì)科研項(xiàng)目
序號 | 項(xiàng)目來源 | 項(xiàng)目類別 | 項(xiàng)目編號 | 項(xiàng)目名稱 | 項(xiàng)目 負(fù)責(zé)人 |
開始年月 | 結(jié)束年月 | 總經(jīng)費(fèi)/本單位經(jīng)費(fèi) (萬元) |
1 | 國家自然科學(xué)基金 | 面上項(xiàng)目 | 21577027 | 超聲-芬頓聯(lián)合降解印染污泥中多環(huán)芳烴的產(chǎn)物特性及其降解機(jī)理研究 | 寧尋安 | 201601 | 201912 | 74.9/74.9 |
2 | 國家自然科學(xué)基金 | 青年基金 | 51509040 | 梯度發(fā)展對流域水量-水質(zhì)-水生態(tài)的脅迫作用機(jī)制與調(diào)控研究—以東江流域?yàn)槔?/td> | 白曉燕 | 201601 | 201812 | 22/22 |
3 | 廣東省科技廳 | 重大科技專項(xiàng) | 2015B020235013 | 印染行業(yè)污染控制技術(shù)集成、環(huán)保裝備研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化 | 寧尋安 | 201511 | 201712 | 800/800 |
4 | 廣東省科技廳 | 特支計(jì)劃項(xiàng)目劃) | 2015TQ01Z039 | 廣東省高層次人才特殊支持計(jì)劃科技創(chuàng)新青年拔尖人才 | 孫健 | 201606 | 201906 | 30/30 |
5 | 廣東省教育廳 | 創(chuàng)新強(qiáng)校工程 | 2015B020237008 | 有毒有害有機(jī)污染物控制技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化研發(fā)團(tuán)隊(duì) | 寧尋安 | 201507 | 201807 | 100/100 |
6 | 廣東省科技廳 | 國際科技合作項(xiàng)目 | 2016A050502059 | 固體廢棄物流化床焚燒特性及重金屬污染控制關(guān)鍵技術(shù)研究 | 郭家宏 | 201601 | 201806 | 50/50 |
7 | 廣東省科技廳 | 一般項(xiàng)目 | 2014A020216038 | 嗜熱菌處理高溫含氮有機(jī)廢氣增效機(jī)理及工藝優(yōu)化 | 楊佐毅 | 201508 | 201708 | 20/20 |
8 | 廣東省科技廳 | 一般項(xiàng)目 | 2014A020216042 | 新型石墨烯生物電化學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建及同步廢水脫氮和產(chǎn)電的特性與機(jī)理研究 | 孫健 | 201508 | 201708 | 20/20 |
9 | 廣東省科技廳 | 一般項(xiàng)目 | 2015A020215032 | 超聲-芬頓聯(lián)合降解印染污泥中持久性有機(jī)污染物的關(guān)鍵技術(shù)研究 | 寧尋安 | 201510 | 201712 | 15/15 |
10 | 廣東省自然科學(xué)基金 | 自由項(xiàng)目 | 2016A030313695 | 廣東省典型城市大氣PM2.5中微生物群落特征的研究 | 王玉潔 | 201604 | 201812 | 42653 |
11 | 廣東省自然科學(xué)基金 | 自由項(xiàng)目 | 2016A030313693 | 電容介導(dǎo)的沉積物生物電化學(xué)產(chǎn)電—電解原位轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的構(gòu)建及其對沉積物中抗生素的強(qiáng)化去除機(jī)理研究 | 孫健 | 201606 | 201906 | 42653 |
12 | 廣東省自然科學(xué)基金 | 博士啟動(dòng) | 2016A030310351 | 重金屬離子對生物電化學(xué)系統(tǒng)陽極電活性微生物膜功能性抑制機(jī)理與調(diào)控策略 | 張亞平 | 201606 | 201906 | 42653 |
13 | 廣州市科技局 | 產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新專項(xiàng) | 201504281600431 | 污泥焚燒/摻燒(垃圾/生物質(zhì))過程中重金屬污染物遷移轉(zhuǎn)化行為及其污染控制關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合研發(fā) | 郭家宏 | 201601 | 201806 | 100/100 |
14 | 廣州市科技局 | 一般項(xiàng)目 | 15ZK0401 | 廣州市PM2.5中微生物的種群分析及變化規(guī)律 | 王玉潔 | 201312 | 201604 | 20/20 |
15 | 廣州市科技局 | 一般項(xiàng)目 | 201505031344206 | 超聲強(qiáng)化Fe0/EDTA降解印染污泥中POPs的關(guān)鍵技術(shù)研究 | 寧尋安 | 201601 | 201812 | 20/20 |
16 | 廣州市科技局 | 一般項(xiàng)目 | 201607010318 | 三維石墨烯生物電化學(xué)—A/O耦合工藝強(qiáng)化去除養(yǎng)殖廢水中抗生素和同步去碳、脫氮的關(guān)鍵技術(shù)研究 | 孫健 | 201604 | 201804 | 20/20 |
17 | 中國科學(xué)院 | 一般項(xiàng)目 | 607160155 | 以農(nóng)業(yè)廢棄物制備生質(zhì)丁醇的關(guān)鍵技術(shù) | 張耿崚 | 201601 | 201712 | 42527 |
18 | 東莞市高埗鎮(zhèn) | 技術(shù)服務(wù) | 無 | 東莞市高埗鎮(zhèn)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃 | 寧尋安 | 201405 | 201506 | 55.6/55.6 |
19 | 龍門縣環(huán)境保護(hù)局 | 技術(shù)服務(wù) | 無 | 龍門縣國家生態(tài)縣報(bào)告書編制 | 寧尋安 | 201408 | 201512 | 61/61 |
20 | 佛山順德區(qū)環(huán)保局 | 技術(shù)服務(wù) | 無 | 佛山市順德區(qū)大氣、水環(huán)境規(guī)劃研究 | 白曉燕 | 201501 | 201604 | 23/23 |
21 | 廣東華聲電器股份有限公司 | 技術(shù)服務(wù) | 無 | 華聲電器股份有限公司容桂分廠環(huán)境影響評價(jià) | 白曉燕 | 201506 | 201608 | 16/16 |
5、代表性論文
本團(tuán)隊(duì)最近5年代表性論文詳見表2。
表2 團(tuán)隊(duì)代表性論文
序號 | 論文名稱 | 第一作者 | 通訊作者 | 發(fā)表年月 | 刊物/會(huì)議名稱 | 收錄類型 | 期刊影響因子 | 他引次數(shù) |
1 | Accuracy and application of quantitative X-ray diffraction on the precipitation of struvite product | 路星雯 | 王飛 | 201601 | Water Research | SCI | 5.528 | 0 |
2 | Levels, Composition Profiles and Risk Assessment of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Sludge Collected from Ten Textile Dyeing Plants | 寧尋安 | 寧尋安 | 201403 | ENVIRON RES | SCI | 4.373 | 4 |
3 | Fate of volatile aromatic hydrocarbons in the wastewater from six textile dyeing wastewater treatment plants | 寧尋安 | 寧尋安 | 201503 | Chemosphere | SCI | 3.698 | 0 |
4 | Aromatic amine contents, component distributions and risk assessment in sludgefrom 10textile-dyeing plants | 寧尋安 | 寧尋安 | 201505 | Chemosphere | SCI | 3.698 | 0 |
5 | Cu2O loaded titanate nanotube arrays for simultaneously photoelectrochemical ibuprofen oxidation and hydrogen generation | 張耿崚 | 彭彥彬 | 201602 | Chemosphere | SCI | 3.698 | 0 |
6 | Effect of particle water on ozone and secondary organic aerosol formation from benzene-NO2-NaCl irradiations | 王玉潔 | 賈龍 | 201606 | ATMOSPHERIC ENVIRONMENT | SCI | 3.459 | 0 |
7 | Effect of K2FeO4/US treatment on textile dyeing sludge disintegration and dewaterability | 寧尋安 | 寧尋安 | 201507 | J ENVIRON MANAGE | SCI | 3.188 | 0 |
8 | Enhanced dewaterability of textile dyeing sludge using micro-electrolysis pretreatment | 寧尋安 | 寧尋安 | 201506 | J ENVIRON MANAGE | SCI | 3.188 | 0 |
9 | Characterization and environmental risk assessment of heavy metals found in fly ashes from waste filter bags obtained from a Chinese steel plant | 周云 | 寧尋安 | 201306 | ECOTOX ENVIRON SAFE | SCI | 2.482 | 14 |
10 | Concentrations and speciation of heavy metals in sludge from nine textile dyeing plants | 梁昕 | 寧尋安 | 201309 | ECOTOX ENVIRON SAFE | SCI | 2.482 | 5 |
11 | Degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in textile dyeing sludge with ultrasound and Fenton processes: Effect of system parameters and synergistic effect study | 林美卿 | 寧尋安 | 201601 | J HAZARD MATER | SCI | 4.529 | 0 |
12 | Degradation of aromatic amines in textile-dyeing sludge by combining the ultrasound technique with potassium permanganate treatment | 梁潔瑩 | 寧尋安 | 201603 | J HAZARD MATER | SCI | 4.529 | 0 |
13 | Sequential decolorization of azo dye and mineralizaton of decolorization liquid coupled with bioelectricity generation using a pH self-neutralized photobioelectrochemical system operated with polarity reversion | 孫健 | 胡勇有 | 201505 | J HAZARD MATER | SCI | 4.529 | 2 |
14 | Effects of sawdust-CPAM on textile dyeing sludge dewaterability and filter cake properties | 羅海健 | 寧尋安 | 201307 | BIORESOURCE TECHNOL | SCI | 4.494 | 5 |
15 | Decolorization and biodegradation of the Congo red by Acinetobacter baumannii YNWH 226 and its polymer production’s flocculation and dewatering potential | 李銳敬 | 寧尋安 | 201507 | BIORESOURCE TECHNOL | SCI | 4.917 | 0 |
16 | Synergistic effects of surfactant-assisted ionic liquid pretreatment rice straw | 張耿崚 | 林淵崇 | 201605 | BIORESOURCE TECHNOL | SCI | 4.917 | 0 |
17 | Effects of ultrasound assisted Fenton treatment on textile dyeing sludge structure and dewaterability | 寧尋安 | 寧尋安 | 201404 | Chem. Eng. J. | SCI | 5.31 | 11 |
18 | Effects of tannery sludge incineration slag pretreatment on sludge dewaterability | 寧尋安 | 寧尋安 | 201302 | Chem. Eng. J. | SCI | 5.31 | 2 |
19 | Unveiling characteristics of an bioelectrochemical system with polarity reversion for simultaneous azo dye treatment and bioelectricity generation | 孫健 | 孫健 | 201509 | Appl. MICROBIOL. BIOTECHNOL. | SCI | 3.337 | 0 |
20 | Regulation of biocathode microbial fuel cell performance with respect to azo dye degradation and electricity generation via the selection of anodic inoculum | 孫健 | 孫健 | 201603 | INT. J. HYDROGEN. ENERG. | SCI | 3.205 | 0 |
21 | Study of the heavy metals residual in the incineration slag of textile dyeing sludge | 林美卿 | 寧尋安 | 201403 | J TAIWAN INST CHEM E | SCI | 2.637 | 3 |
22 | 表面活性劑輔助離子液體預(yù)處理稻稈的酶解動(dòng)力學(xué)與結(jié)構(gòu)變化分析 | 張耿崚 | 張耿崚 | 201606 | 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào) | 0 | ||
23 | 不同種類表面活性劑聯(lián)合離子液體預(yù)處理稻稈的物化特性研究 | 張耿崚 | 張耿崚 | 201603 | 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào) | 0 | ||
24 | 表面活性劑耦合離子液體對稻稈酶解糖化的影響 | 張耿崚 | 張耿崚 | 201510 | 化工學(xué)報(bào) | EI | 0 |
6、授權(quán)發(fā)明專利
[1]寧尋安,王江輝,周云,劉敬勇,楊佐毅,李磊.一種廢舊除塵布袋中重金屬的消解及測定方法,發(fā)明專利授權(quán)號:ZL 201110142301.4.
[2]寧尋安,陽重陽,王玉潔,梁昕,王靖宇,陳國鑫,林美卿,李銳敬,劉敬勇,楊佐毅.一株偶氮染料好氧降解菌的篩選及應(yīng)用,發(fā)明專利授權(quán)號ZL 201310498166.6.
[3]孫健,李友明,胡勇有,等. 一種藻菌微生物燃料電池及其制備方法和應(yīng)用,發(fā)明專利授權(quán)號:ZL 201310390750.X.
[4]孫健,蔡碧海,張亞平,等.聚吡咯-碳納米管-錳-AQDS復(fù)合電極材料制備方法,發(fā)明專利申請?zhí)枺?01510217987.7.
[5]汪印, 張耿崚, 王興棟, 蔡超, 黃青, 邢貞嬌, 康虞玲, 陳少華. 一種污泥制備炭材料的方法,發(fā)明專利授權(quán)號:201310335118.5.
[6]汪印, 朱永官, 張耿崚, 蔡超, 黃青, 邢貞嬌. 一種利用植物控制修復(fù)土壤并產(chǎn)生生物燃料的方法,發(fā)明專利授權(quán)號:201310335746.3.
[7]張耿崚,陳細(xì)妹,李韻瑩,韓業(yè)鉅,王小琴,文章,寧尋安.一種提高木質(zhì)纖維素生物質(zhì)酶解效率的方法,發(fā)明專利申請?zhí)? 201510619914.0.
[8]張耿崚,陳細(xì)妹,李韻瑩,韓業(yè)鉅,王小琴,文章,寧尋安. Enhancement of enzymatic digestibility of Rice Straw by Surfactant-Assisted Ionic Liquid Pretreatment. PCT國際專利,國際發(fā)明專利申請?zhí)? PCT/CN2015/093723.
[9]張耿崚,彭彥彬.一種碳氮共摻雜二氧化鈦納米管數(shù)組的制備方法,發(fā)明專利申請?zhí)? 201610357528.3.
7、教學(xué)及人才培養(yǎng)
(1)《固體廢物處理處置》,2014年,廣東省精品課程建設(shè)項(xiàng)目,寧尋安主持;
(2)“工業(yè)污染物原位削減技術(shù)論壇”,2014年廣東省研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(研究生學(xué)術(shù)論壇),寧尋安主持;
(3)周云,鋼鐵行業(yè)廢舊除塵布袋污染特征及回收利用試驗(yàn)研究,2013年廣東省優(yōu)秀碩士論文;
(4)羅海健,助濾劑(污泥焚燒底渣、木屑)對工業(yè)污泥脫水性能的影響研究,2014年廣東省優(yōu)秀碩士論文;
(5)林美卿,2014年廣東省優(yōu)秀研究生;
(6)羅海健,2013年國家研究生獎(jiǎng)學(xué)金;
(7)林美卿,2014年國家研究生獎(jiǎng)學(xué)金;
(8)李銳敬、溫?zé)槺、梁潔瑩?015年國家研究生獎(jiǎng)學(xué)金;
(9)林美卿,Levels, Composition Profiles and Risk Assessment of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Sludge Collected from Ten Textile Dyeing Plants,2014年廣東工業(yè)大學(xué)研究生科技節(jié)“挑戰(zhàn)碗”三等獎(jiǎng);
(10)梁昕,Concentrations and speciation of heavy metals in sludge from nine textile dyeing plants,2013年研究生論壇優(yōu)秀論文、以及優(yōu)秀報(bào)告三等獎(jiǎng),廣東省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì);
(11)梁潔瑩,印染污泥中苯胺類污染特征及其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)研究,2014年廣東工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文創(chuàng)新獎(jiǎng);
(12)柯耀煒,超聲-Fenton降解印染污泥中PAHs影響因素研究,2015年廣東工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文創(chuàng)新獎(jiǎng);
(13)鄒海媛,超聲聯(lián)合Fe/EDTA/Air降解印染污泥中多環(huán)芳烴的研究,2016年廣東工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文創(chuàng)新獎(jiǎng);
(14)喬冠誠,超聲-高錳酸鉀氧化降解印染污泥中對氯苯胺的動(dòng)力學(xué)研究,2016年廣東工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文創(chuàng)新獎(jiǎng)。
8、標(biāo)志性成果
[1]以廢舊除塵布袋為原料,KOH為活化劑制備了高效活性炭;钚蕴康牡馕街、亞甲基藍(lán)吸附值和產(chǎn)率分別為1350.72 mg/g、97.5 mg/g和20.16 %,比表面積高達(dá)1228.51 m2/g,總孔容0.7134 cm3/g。實(shí)現(xiàn)了廢舊布袋的源頭削減和資源化利用。
圖1 廢舊布袋制備的活性炭
[2]構(gòu)建新型連續(xù)反轉(zhuǎn)極性運(yùn)行的藻菌生物電化學(xué)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)陰、陽極pH動(dòng)態(tài)自緩沖、單電極礦化偶氮染料和同步產(chǎn)電。解決了生物電化學(xué)法降解偶氮染料和產(chǎn)電過程中偶氮染料及其降解產(chǎn)物對產(chǎn)電菌活性的抑制、偶氮染料脫色液礦化率不高、陰極負(fù)載金屬催化劑、需曝氣和使用緩沖液導(dǎo)致的二次污染和成本問題。實(shí)際應(yīng)用中,以易降解有機(jī)廢水為共基質(zhì),可實(shí)現(xiàn)易降解有機(jī)廢水和偶氮染料廢水同時(shí)處理,以廢治廢,并同步產(chǎn)電。
圖2 藻菌生物電化學(xué)系統(tǒng)反轉(zhuǎn)極性同步降解偶氮染料和產(chǎn)電示意圖
[3]以生物質(zhì)廢棄物為原料制備燃料乙醇,該燃料可作為一種優(yōu)良的燃油品質(zhì)改善劑被廣泛使用,在使用過程中,可顯著降低汽車尾氣中的一氧化碳、碳?xì)浠衔锱欧帕,是目前改善大氣環(huán)境的有效途徑之一。本實(shí)驗(yàn)室研發(fā)多種預(yù)處理技術(shù)破壞生物質(zhì)的原始結(jié)構(gòu),增加后續(xù)的產(chǎn)糖效率。并從極端環(huán)境中篩選生產(chǎn)纖維素酶、漆酶等菌株,實(shí)際應(yīng)用于生產(chǎn)燃料乙醇制程中?蓪(shí)現(xiàn)CO2的自身平衡,不增加溫室氣體排放,減少空氣污染與利用廢棄物生產(chǎn)再生能源。
圖3 以離子液體耦合表面活性劑預(yù)處理生物質(zhì)廢棄物增加產(chǎn)糖效率流程
圖4 以生物質(zhì)廢棄物為原料生產(chǎn)耐高溫纖維酶
[4]流化床高溫床料粘結(jié)失流過程中污染物和產(chǎn)物排放行為及機(jī)理研究
高溫焚化反應(yīng)下廢棄物中可能含有容易燒結(jié)(Sintering)、熔融(Clustering)等物質(zhì),若進(jìn)料前未能有效分離則可能導(dǎo)致爐床粘結(jié)(agglomeration)現(xiàn)象的發(fā)生進(jìn)而發(fā)生失流現(xiàn)象(Defluidization)。產(chǎn)生的二次污染物包括有機(jī)物、重金屬等,對后續(xù)的污染防治設(shè)備造成負(fù)擔(dān)。研究流化床床料粘結(jié)現(xiàn)象並加以控制可有效解決嚴(yán)重的失流反應(yīng)與污染物排放。
圖5 流化床粘結(jié)影響及污染物/產(chǎn)物控制分析
9、團(tuán)隊(duì)特色活動(dòng)
團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持每個(gè)月1次學(xué)術(shù)活動(dòng),每周1次羽毛球,每年11月的第一個(gè)周末徒步廣州大學(xué)城外環(huán)路(17.5公里)。
2014.11.8第三屆大學(xué)城外環(huán)路“徒步外環(huán),風(fēng)雨兼行”活動(dòng)
2011.10.29與華南理工大學(xué)胡勇有教授團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)活動(dòng)
2015.3.28與中科院地化所安太成教授團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)活動(dòng)