当前位置: 活性炭 > 活性炭百科 > 技术资料 >

【研究】印楝壳和蛋白活性炭去除医院废水中的微生物

发布日期:2018-10-06 10:13 来源:活性炭网 作者:活性炭网 浏览数:

来自印度楝(Azadirachta indica)的生物废料用于使用ZnCl 2和H 3 PO 4作为活化剂制备活性炭。 制备的吸附剂的效率; 用ZnCl2(NHZ)活化Neem Husks,用H3PO4(NHH)活化的Neem Husks,用ZnCl2活化的Ne

来自印度楝(Azadirachta indica)的生物废料用于使用ZnCl 2和H 3 PO 4作为活化剂制备活性炭制备的吸附剂的效率; 用ZnCl2(NHZ)活化Neem Husks,用H3PO4(NHH)活化的Neem Husks,用ZnCl2活化的Neem Seed(NCZ)和用HPO4(NCH)活化的印度楝种子以从废水中除去微生物。研究了废水初始体积和废水暴露时间对制备的活性炭的影响,并与吸附剂的性能有关。结果表明吸附剂在微生物负荷降低方面具有高性能。NCZ的细菌负荷大大减少了99.4%(2600 CFU / 100 cm3),99.3%(3000 CFU / 100 cm3),99.3%(3100 CFU / 100 cm3)和99.3%(2800 CFU / 100 ml),分别为NCH,NHZ和NHH样品。NCZ,NCH,NHZ和NHH样品的真菌负荷也显着下降至88.75%(2700 CFU / 100 cm3),90.0%(2400 CFU / 100 cm3),85.83%(3400 CFU / 100 cm3)和90.42%(分别为2300 CFU / 100 cm3)。NCZ是制备的中最有效的,其细菌负荷降低了99.4%。

 

关键词
Azadirachta indica; 活性炭; 微生物负荷; 吸附
介绍
卫生保健系统的基本作用是为社会中的患者提供卫生设施[ 1 ]。然而,在患者的诊断和治疗过程中,会产生各种可能具有传染性的废物2 ]。医院废物是在人类或动物的诊断,治疗或免疫过程中或在这些领域的研究活动中或在生物学的生产或测试过程中产生的废物[3 ]。据估计,至少1公斤医院产生的4公斤废物会被感染[ 3 ]。医院废物可分为传染性和非传染性废物。
医院废水可能包括来自解剖学废物,培养物,废弃药物和化学废物,体液和人类排泄物的水。这些废水可能直接排入主要流域,这会严重影响附近的环境质量以及人们的健康。这种水中含有的病原体可引起各种疾病。因此,未经处理的医疗废物的供水污染会产生破坏性影响,并可能造成和扩大流行病[ 4 ]。传染性废物含有的病原体数量足以传播传染病接触它们的疾病。医疗废物也被归类为非危险(非危险)和危险(危险)废物。危险废物可能有毒,具有遗传毒性,腐蚀性,冲击敏感性,易燃性,反应性,爆炸性,放射性,含有感染因子和/或尖锐物。1999年,世卫组织将医疗废物分为两大类,第一类是公共废物,其中包括所有固体废物,不包括传染性废物,化学废物或放射性废物。该废物流可包括诸如包装材料和办公用品之类的物品。通常,该流可以在公共填埋场或其他这样的布置中处理。能够重复使用或再循环的材料的分离将大大减少该废物流的冲击负担。第二类称为特殊废物,由几个不同的子类别组成:传染性,解剖学,制药,基因毒性,化学,重金属,加压容器和放射性物质。
最近,采用了几种方法来处理废水。然而,吸附到活性炭上为废水管理提供了最有效和最经济的方法5 ]。由于商业吸附剂的高成本,研究人员开发了不同的方法来改造与商业吸附剂竞争的低成本吸附剂。过去用作制备活性炭前体的一些低成本材料包括:椰子壳,稻壳,玉米芯和花生壳。此外,由于供水来源有限,全世界使用活性炭处理废水和受污染的地下水[ 6]]。在这种处理中,活性炭通常用作主要处理,在其他纯化过程之前,或作为最终的三级或高级处理。该研究工作旨在从印楝(Azadirachta indica制备活性炭,并研究活性炭从医院废水中去除微生物的能力。
材料和方法
从国家化学技术研究所(NARICT)Zaria收集的印度楝树皮和蛋糕用于制备活性炭样品。使用的废水样本是在获得医院伦理委员会批准的认证后,从尼日利亚阿布贾的阿布贾教学医院(UATH)获得的。所用的所有试剂 均为分析级,在使用前不进行进一步纯化。
印楝样品制备
使用Omonhenle等人采用的方法进行印楝样品的制备。7 ]和Itodo等人。8 ]。将收集的印度楝树皮和蛋糕干燥三天。将干燥的样品在流动的龙头下适当地洗涤以除去灰尘和水溶性杂质。在洗涤过程中累积的过量水在露天中再排出12小时,然后将它们引入设定在105℃的实验室烘箱中并干燥24小时。使用陶瓷实验室研钵和研杵轻轻压碎干燥的样品,然后用<400μm孔筛筛分。样品储存在密封容器中以供进一步使用。
印楝样品的化和化学活化
使用Gimba等人描述的方法将制备的印楝种子和壳样品碳化。9 ]稍作修改。将约50g的印度楝树皮和种子样品置于大尺寸陶瓷坩埚中,并在马弗炉中在350℃下碳化。加热 8小时后取出样品,并在活化前使其在干燥器中冷却。使用1M的ZnCl 2和H 3 PO 4作为活化剂,使用Abechi等人的方法进行碳化样品的化学活化10]。在室温下用活化剂浸渍碳化样品。将仔细称量的量50g碳化样品置于含有每种活化剂的单独烧杯中。将每个烧杯的内容物充分混合并稍微加热直至其形成糊状物。然后将糊状物转移到坩埚中,将坩埚放入炉中并在400℃下加热2小时,然后将温度升至600℃并保持4小时。然后使活性炭样品在干燥器中冷却,然后用热蒸馏水洗涤几次。将洗涤过的样品在105℃下烘箱干燥6小时至恒重。然后使用实验室筛子将其筛分至400μm的粒度。将精细筛分的样品储存在干净的密封容器中以供进一步研究。
NHZ - Neem Husk用ZnCl 2活化
NHH - Neem Husk用H 3 PO 4活化
NCZ - 用ZnCl 2活化的Neem蛋糕
NCH - 用H 3 PO 4活化的Neem蛋糕
柱吸附研究
通过干填充技术制备固定床柱,其中垂直安装的圆柱形硼硅酸盐玻璃柱(直径-2.4cm,长度-32.2cm,体积约150ml)填充有约10g的每种制备的活性炭(即,约从柱顶部开始12ml柱体积,并通过重力使其沉降。吸附剂的底部在柱中用少量非活性玻璃棉(使用蒸馏水)填充至柱高约0.5cm的柱高,以防止吸附剂堵塞柱的龙头并返回处理过的水样。在将废水样品引入柱中之前,用10mL蒸馏水洗涤带有吸附剂的柱。大约50毫升的废水转移到含有激活列并使其与吸附剂接触30分钟。将吸附剂保持浸没在整个运行过程中以避免空气滞留在床中。接触时间过去后,将柱的抽头被让开和处理过的水(滤液)允许排出,并收集在烧杯中,测量和分析[之前转移到样本瓶1112 ]。
微生物分析
在样品采集后和每个处理过程后立即进行微生物分析,并使用倾倒板技术在Zaria的Ahmadu Bello大学微生物学系确定。如Uzoigwe和Okpokwasili [ 11 ]和Adesemoye等人所述,通过铺板法计算原始和处理过的废水样品的总异养细菌和真菌计数12 ]。将等分试样(1mL)的废水转移到9mL蒸馏水中,并按照Adesemoye等人的方法连续稀释10倍(10-2至10-5)。12]。然后将0.1mL等份的连续稀释的样品置于45℃的熔融营养琼脂(NA)和Saboraud葡萄糖琼脂(SDA)的一式两份平板中,分别用于分离和计数总需氧细菌和真菌。将它们旋转混合并在将板在37℃下孵育48小时以进行细菌计数并在环境实验室温度下孵育5天以进行真菌计数后进行菌落计数。孵育期后,计算在平板上产生的总细菌菌落和总真菌计数,乘以10和稀释因子,结果表示为样品的菌落形成单位数(CFU / mL)。
注意:确定细菌和真菌的负荷以确定印度楝树碳对减少微生物负荷的有效性。然而,没有分离细菌和真菌来指定哪种细菌或真菌被吸附最多或最少。
讨论
处理过的废水样品的细菌学和真菌分析结果如图1所示。细菌和真菌计数的NIS限值为0 CFU / 100 mL,而细菌排放的允许限值废水中的真菌数和10,000 CFU / 100 mL。原废水的细菌和真菌数量分别高达4,270和2,400 CFU / 100 mL。Arvin [13]指出,高细菌负荷计数反映了高水平的污染。NCZ的细菌负荷大大减少了99.4%(2600 CFU / 100 mL),99.3%(3000 CFU / 100 mL),99.3%(3100 CFU / 100 mL)和99.3%(2800 CFU / 100 mL),分别为NCH,NHZ和NHH样品(图1)。NCZ,NCH,NHZ和NHH样品的真菌负荷也显着降低至88.75%(2700 CFU / 100 mL),90。0%(2400 CFU / 100 mL),85.83%(3400 CFU / 100 mL)和90.42% (分别为2300 CFU / 100 mL)[ 14 ]。
时间对废水微生物负荷的影响
通过改变废水样品停留在与活性炭材料接触的柱中的时间(流速)来研究接触时间的影响。每种活性炭材料的研究时间为10至30分钟。时间对微生物的影响处理过的水样的负荷如图2和图3所示。图2显示样品的细菌负荷显着减少了其原始量的99%以上。接触的前10分钟足以迅速减少细菌负荷。随后的时间相对于接触的前10分钟内减少的量没有显示出任何显着变化。在图3中可以看到相同的效果和模式,其中原始废水的真菌负荷减少了98%以上。这些结果表明活性炭样品可具有强抗微生物性质。
废水量对吸附剂性能的影响
通过改变通过塔并与活性炭接触的废水量,进行废水量对每种测试活性炭的吸附容量的影响。四种印度楝树碳在吸附微生物参数方面具有相似的趋势。吸附细菌和真菌负荷的最有效初始体积为10 cm3。印度楝树脂在10cm 3的初始体积下有效吸附废水中的高细菌和真菌负荷,此后吸附的量几乎保持恒定,如图4和5所示。
结论
印度楝树皮和蛋糕是现成的生物资源材料,通常被归类为废料。由该生物质(NCH,NCZ,NHZ和NHH)制备的吸附剂显示出从医院废水中去除微生物的优异能力。细菌负荷大大降低了99.94%,而真菌负荷降低了90.42%。研究表明,制备的吸附剂是有效的,可用于从医院和工业废物等多组分系统中去除微生物。废水与制备的活性炭接触的前10分钟足以使细菌和真菌负荷迅速降低90%以上。

(责任编辑:活性炭网)
织梦二维码生成器
上一篇:【研究】聚乙烯亚胺介孔二氧化硅和活性炭吸附CO2的热力学研究
下一篇:【研究】稻草活性炭去除废水中硝酸盐和亚硝酸根阴离子
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
验证码: 点击我更换图片
最新评论