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1 成果簡介利用生物方法進行污水處理，已經(jīng)經(jīng)歷了一個多世紀的發(fā)展。但是，在活性污泥法的應(yīng)用中，仍然存在以下主要缺點：曝氣池占地面積很大，曝氣后氣體排放造成二次污染；曝氣過程中活性污泥、空氣和污水三相混合不均勻，氧傳遞速率較慢，氧氣利用率不高，使得曝氣效率低；剩余污泥排放量大。本研究室基于多年來對環(huán)流反應(yīng)器流體力學特性和工程應(yīng)用的研究，提出了采用多級環(huán)流裝置作為活性污泥曝氣的新方式，并經(jīng)過 10 多年的基礎(chǔ)、應(yīng)用以及工業(yè)化研究，形成了一套高效的活性污泥的處理污水的新工藝—多級環(huán)流曝氣工藝。該工藝可改善氧的傳質(zhì)，增加氧的利用率，從而減少動力消耗；該工藝還可減少生物處理過程中剩余污泥的產(chǎn)量，減輕處理污泥的負擔；同時，該工藝的生物處理構(gòu)筑物占地面積顯著減小，可節(jié)約投資。該工藝已經(jīng)完成了 20 噸/天的工業(yè)中試，通過了專家鑒定；并在處理印 染污水等方面已經(jīng)建成了工業(yè)應(yīng)用裝置，目前運行良好。 在多級環(huán)流曝氣工藝的基礎(chǔ)上，針對含有中低濃度難降解有機物的污水，本研究室又開發(fā)了厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣污水生物處理技術(shù)，以提高難降解有機物的處理效率。通過在多級環(huán)流塔內(nèi)的懸浮污泥中添加具有特殊孔隙結(jié)構(gòu)和尺度的載體材料，利用氧的傳遞阻力在載體內(nèi)部形成厭氧菌生存的環(huán)境，構(gòu)成專性厭氧菌生長區(qū)。通過被動擴散和流體的沖刷作用，有機物可以擴散進入載體內(nèi)部，并被厭氧菌降解，同時載體內(nèi)部的厭氧降解產(chǎn)物也可進入流化床主體，實現(xiàn)厭氧生物降解和好氧生物降解的耦合。該工藝具有高效的好氧降解過程和厭氧降解過程， 且將厭氧和好像過程結(jié)合在一個裝置中進行，高度集成化，設(shè)備投資小、處理效率高、占地面積小。該工藝已經(jīng)在含酚廢水、 PTA 廢水、煉油廢水方面已經(jīng)開展了大量的工藝開發(fā)和工業(yè)模擬實驗，取得了理想的處理效果。2 技術(shù)指標（ 1） 多級環(huán)流曝氣：溶解氧濃度可達到 6mg/L 以上，較廊道式曝氣池，占地面積可減小 80% 以上，處理時間可縮短 50%以上。 （ 2） 厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣： COD 的容積負荷可達到 7g/L?d 以上，對 COD 濃度小于2500 mg/L 的含酚廢水、 PTA 廢水等廢水， COD 去除率達到 95％以上。3 應(yīng)用說明該技術(shù)主要針對各類石化、化工及其他含有難降解有機物廢水的處理，小規(guī)?，F(xiàn)場集成式污水處理（如機場、遠郊住宅小區(qū)等）以及污水的點源治理。 多級環(huán)流曝氣應(yīng)用包括兩種方式：① 以環(huán)流曝氣塔式設(shè)備替換現(xiàn)有的曝氣池、初沉池；② 在現(xiàn)有的深度在 4m 以上的廊道式曝氣池進行改造。多級環(huán)流曝氣塔為新型塔式曝氣處理設(shè)備為專利設(shè)備，具有處理效率高，占地面積小等顯著優(yōu)勢。 20 噸/天的工業(yè)中試結(jié)果（乙烯綜合廢水， COD 約為 1000 mg/L，）顯示，和該廠現(xiàn)有的廊道式曝氣池相比，占地面積可減小 80% 以上，處理時間可縮短 50%以上， 出口廢水穩(wěn) COD 定在 60 mg/L 以內(nèi)，特別適合于土地資源緊張、處理效率要求高的生產(chǎn)、生活部門。多級環(huán)流曝氣塔頂部還有集成的泥水分離器，可將出水中的污泥分離，在污泥沉降良好的情況下，可直接排放，不需要初沉和二沉設(shè)備，使設(shè)備投資、能耗以及占地面積大幅度降低；即使對沉降性能不佳的污泥，也可達到初沉的作用，節(jié)省初沉設(shè)備和運行費用。 通過對現(xiàn)有的深度在 4m 以上的廊道式曝氣池進行改造，也可實現(xiàn)多級環(huán)流曝氣，方法是在曝氣池內(nèi)改造曝氣系統(tǒng)，加裝多級導(dǎo)流筒內(nèi)構(gòu)件。其改造簡單，投資小，但對廢水處理的效果有顯著的提高。采用多級環(huán)流曝氣后，曝氣池內(nèi)的溶解氧濃度提高 50% （可達到 6 mg/L以上）以上，懸浮污泥濃度提高 30%以上，在達到相同處理效果的前提下，水力停留時間可減小 50%以上，處理負荷提高 50%以上，特別適合于對現(xiàn)有裝置增容的技術(shù)改造。由于溶解氧濃度高，剩余污泥的產(chǎn)量也顯著降低。 厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣工藝，通過在多級環(huán)流曝氣塔中添加高孔隙率的聚合物填料，在填料內(nèi)部形成的缺氧環(huán)境，可發(fā)生水解-酸化反應(yīng)，通過水解-酸化將難降解有機物降解為揮發(fā)性脂肪酸，進一步由裝置中主體的懸浮污泥進行好氧代謝，實現(xiàn)了厭氧—好氧生物降解的耦合，提高了難降解有機物的降解效率。工業(yè)模擬裝置的研究表明，對 COD 濃度達到 3500mg/L 的含酚廢水，采用厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣工藝， 24h 內(nèi) COD 可降解至 100 mg/L 以下；對 COD 濃度達到 2500 mg/L 的 PTA 廢水，采用厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣工藝， 16 h 內(nèi) COD可降解至 100 mg/L 以下；對 COD 達到 2000 mg/L， BOD/COD<0.1 的煉油廢水，采用厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣工藝， 24 h 內(nèi) COD 可降解至 60 mg/L 以下。上述處理效果，均優(yōu)于傳統(tǒng)的 A/O 或者 A/A/O 續(xù)批式聯(lián)合工藝，占地面積低于這些工藝的 1/8。4 合作方式商談。

通過多年集中攻關(guān)，針對性地解決了生物質(zhì)氣化轉(zhuǎn)化效率低、焦油、粉塵污染等問題。開發(fā)了較空氣氣化、 氧氣氣化等技術(shù)具有明顯優(yōu)勢的秸稈等氧氣—水蒸氣聯(lián)合氣化裝置及工藝，大幅促進了氫氣、碳氫化合物的生成。整個系統(tǒng)實現(xiàn)了高品質(zhì)富氫燃氣大規(guī)模生產(chǎn)、余熱利用、基于焦油完全轉(zhuǎn)化利用的污染物零排放。目前整套技術(shù)已經(jīng)在研發(fā)建設(shè)的秸稈處理量 1t/天氣化系統(tǒng)上完成調(diào)試，正在進行系統(tǒng)大型化、集成化、工程化研究。

近年來，隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，聚合物基納米復(fù)合材料由于其優(yōu)異的力學性能和功能性在材料領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。然而，如何實現(xiàn)聚合物基納米復(fù)合材料的高效、大規(guī)模、綠色環(huán)保、可持續(xù)且高度可控的制備仍然是一個世界難題。然而，對微生物輔助復(fù)合材料制備過程的探索有望為該問題提供一種全新的解決方案。

本成果發(fā)明了以秸稈和廢棄動物蛋白酸解氨基酸為原料，物料和空間均無需嚴格滅菌下大規(guī)模制造木霉固體菌種的技術(shù)工藝，突破了木霉全元生物有機肥制造技術(shù)瓶頸。 一、項目分類 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、成果簡介 木霉生物量大、根表定殖能力強、次生代謝產(chǎn)物種類多和含量高，促生和生防效果比細菌更顯著，但木霉在液體擴繁后期不能有效產(chǎn)孢，需再進行固體發(fā)酵才能獲得高濃度木霉固體菌種，傳統(tǒng)工藝原料貴、物料嚴格滅菌成本高，難以擴大規(guī)模，這是木霉生物有機肥產(chǎn)業(yè)中的技術(shù)瓶頸。本成果發(fā)明了以秸稈和廢棄動物蛋白酸解氨基酸為原料，物料和空間均無需嚴格滅菌下大規(guī)模制造木霉固體菌種的技術(shù)工藝，突破了木霉全元生物有機肥制造技術(shù)瓶頸。

近日，東南大學醫(yī)學院張薇/陳佳林團隊在國際權(quán)威學術(shù)期刊Advanced Materials在線發(fā)表題為Silk fibroin and sericin differentially potentiate the paracrine and regenerative functions of stem cells through multiomics analysis的研究論文，報道了蠶絲材料-干細胞相互作用的最新進展。

本發(fā)明公開一種復(fù)合型重金屬污染土壤的化學和微生物聯(lián)合修復(fù)方法和應(yīng)用，其通過添加污染土壤化學改良劑以固定污染土壤中的重金屬離子，再通過高效重金屬抑制微生物功能菌劑和土壤改良微生物功能菌劑持續(xù)強化受污染土壤的修復(fù)，克服了傳統(tǒng)的化學改良劑針對單一或性質(zhì)相近的重金屬固定效果很好，而對復(fù)合型重金屬污染土壤修復(fù)不能完全達標的缺陷；同時兼顧了經(jīng)濟和環(huán)境效益，可以大規(guī)模應(yīng)用于復(fù)合型重金屬污染土壤的修復(fù)。

本發(fā)明公開了一種將生物質(zhì)萃取產(chǎn)物作為添加劑應(yīng)用于配煤煉焦的方法，包括以下步驟：(1)使用有機溶劑萃取提質(zhì)生物質(zhì)，得到高分子量生物質(zhì)萃取物和低分子量生物質(zhì)萃取物；(2)將生物質(zhì)萃取物用于配煤煉焦：將高分子量生物質(zhì)萃取物和低分子量生物質(zhì)萃取物的至少一種按 0.5％～3％的質(zhì)量百分比與配合煤混合煉焦。通過將低分子量生物質(zhì)萃取物和高分子量生物質(zhì)萃取物的至少一種與配合煤混合煉焦，能夠在普通配合煤的基礎(chǔ)上，降低焦炭粒焦反應(yīng)性 P

1 項目簡介本項目建立的生物云平臺，以基于 Web 的方式提供服務(wù)，用戶可以輕松快速獲取服務(wù)，國內(nèi)外普遍缺乏成熟的技術(shù)，標準和平臺。我們首次把獨具特色的機器學習模型預(yù)測算法與最新的高通量測序方法（ non-polyA RNA-seq） 相結(jié)合。我們的研究對象為長鏈非編碼 RNA（ non-PolyA），目前國際上還很少有人通過高通量測序技術(shù)對疾病的 lncRNA 進行全面預(yù)測分析和功能分類。隨著測序速度不斷提高，測序成本不斷降低，本項目將來可以發(fā)展為面向人民大眾的個性化醫(yī)療服務(wù)的平臺。 圖 1 生物醫(yī)學信息云平臺的產(chǎn)業(yè)化方向 http://www.incrna.org圖 2 生物醫(yī)學信息云平臺的應(yīng)用程序一覽 http://bioinfo.life.tsinghua.edu.cn/serve 本項目使用的核心技術(shù)“基于整合性生物信息云計算和新一代測序技術(shù)（ incRNA） 的非編碼基因組疾?。ㄈ绨┌Y）檢測技術(shù)平臺”已經(jīng)通過軟件查新認證（ 20121022044750914）。正在準備申請國家版權(quán)局軟件著作權(quán)登記證書。2 效益分析（ 1）隨著新一代高通量測序技術(shù)的發(fā)展，生物信息數(shù)據(jù)爆炸式增長，數(shù)據(jù)解讀成為生物醫(yī)學研究和臨床應(yīng)用的巨大問題，我們團隊依托清華大學生命學院魯志實驗室在生物信息學，尤其是在 lncRNA 領(lǐng)域的技術(shù)專長開發(fā)的云計算平臺將為廣大科研工作和和臨床用戶提供可靠的數(shù)據(jù)分析云服務(wù)，提高他們的科研效率，為科學的發(fā)展做出貢獻。 （ 2）我們團隊通過與中國人民解放軍總醫(yī)院，上海肝膽醫(yī)院等十多家臨床單位的合作，將為鑒定癌癥的早期診斷和藥物治療提供新的靶點，這不僅會增強中國基礎(chǔ)臨床科學的發(fā)展，通過臨床應(yīng)用還會為病患者帶來癌癥早期診斷、健康管理等個性化醫(yī)療服務(wù)，這將具有廣泛的社會效益。 （ 3）通過我們打造高通量測序數(shù)據(jù)分析云計算平臺和開展以癌癥早期檢測為主要內(nèi)容的個性化醫(yī)療服務(wù)，將為中國培養(yǎng)一批高水平的生物信息數(shù)據(jù)分析人才，這將增強中國在生物信息學方面的實力。

本發(fā)明公開了一種采用核殼微膠囊生物反應(yīng)器實現(xiàn)細胞細胞高通量分選的方法。該方法采用皮升注射技術(shù)對封裝有細胞的單分散性顆粒進行高通量包埋，制備具有核殼結(jié)構(gòu)的微膠囊生物反應(yīng)器，通過熒光分選技術(shù)對生物反應(yīng)器中的細胞進行高通量分析和篩選。該微膠囊生物反應(yīng)器的核相為具有良好生物相容性的高分子材料為細胞提供生長和增殖空間，殼相為具有穩(wěn)定性的高分子材料可以增強微球穩(wěn)定性，避免細胞的逃逸，可以實現(xiàn)細胞的長時間穩(wěn)定培養(yǎng)，提高被測物濃度，同時允許熒光信號的傳遞和檢測，實現(xiàn)對細胞的高效分析與篩選。

針對農(nóng)業(yè)廢棄物及污水廠剩余污泥產(chǎn)生量大、資源化利用效率低等問題，該 成果通過反復(fù)分離純化，從實際堆肥體系獲得了可分別高效降解木質(zhì)纖維素、脂 肪、蛋白質(zhì)和淀粉等的 6 個純菌株，并保藏于中國典型微生物保藏中心（武漢）； 在此基礎(chǔ)上，通過科學復(fù)配，獲得了一種有機固體廢棄物好氧堆肥用復(fù)合微生物 菌劑，該菌劑有效解決了單一菌株轉(zhuǎn)化效率低，堆體升溫慢，堆肥周期長，無害 化程度不夠的現(xiàn)實問題，而且操作簡單，投加成本可控，二次污染小，得肥率高， 堆肥產(chǎn)品肥效優(yōu)，具有極大的實用價值。