伊犁絹蒿種子黏液提取工藝及對畜禽糞便污水的凈化效果

魯為華，靳省飛，王樹林，辛懷璐，景鵬成，陳乙實，孫海榮，李娜娜

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伊犁絹蒿種子黏液提取工藝及對畜禽糞便污水的凈化效果

魯為華，靳省飛，王樹林，辛懷璐，景鵬成，陳乙實，孫海榮，李娜娜

（石河子大學動物科技學院，石河子 832003）

伊犁絹蒿種子遇水能分泌黏液，黏液物質具有良好的保水性、成膜性、增稠性和分散性，可作為新的天然絮凝劑應用于污水處理中。該文就影響黏液提取率的3個因素提取時間、液料比、提取溫度進行探討，同時用所提取的種子黏液對牛、豬糞便污水進行處理。響應面法結果表明，絹蒿種子黏液在該試驗條件下的最高提取率為16.76%，提取條件為：提取時間3 h、液料比60∶1、提取溫度64 ℃；畜禽糞便廢水處理試驗表明，牛糞便廢水處理在黏液投加量為50 mg/L時，絮凝率為28%和COD去除率為32.7%；pH值等于6時，絮凝率為46%，COD去除率為44.6%。明礬的聯合使用對絮凝有顯著的效果，絮凝率和COD去除率最大分別為72.3%和61.3%。豬糞便處理過程中，在黏液投加量為20 mg/L時，絮凝率為30.9%，COD去除率為32.7%，在pH值為7時，絮凝率為29.3%，COD去除率為50%，明礬的聯合使用下，絮凝率和COD去除率最大分別為62.6%和68.3%，達到了預想的處理效果。研究可為伊犁絹蒿種質資源在畜禽糞便污水處理方面的開發應用提供參考。

糞；提取；種子；伊犁絹蒿；種子黏液；響應面法；畜禽糞便處理

0 引 言

隨著中國經濟的快速發展，人們對農產品的消費結構發生了巨大變化。導致人均糧食的消費量出現下降，而對畜禽產品消費量快速上升，促使中國畜禽養殖業加速發展[1]。于此同時也帶來養殖廢棄物污染的問題[2]，畜禽糞便中含大量病原菌、寄生蟲及Cu、Zn等重金屬，未經處理或處理不當的畜禽糞便廢水直接排放，會對土壤、空氣、水體造成污染，并對畜禽和人體健康造成危害[3-5]。預計到2020年中國畜禽糞便的產量將達到42.44億t[6]。多種方法已被用于畜禽糞便的處理，如：厭氧發酵法、膨化法、快速烘干法、微波法和充氧動態發酵法吸附，以及化學處理和生物法[7-8]。盡管畜禽糞便的生物法處理便宜，但對重金屬處理的效率不高，導致重金屬累積，污染環境[9]，另外，化學處理不是經濟可行的方法，由于所用材料差異較大，而且容易造成二次污染。絮凝沉淀法是處理廢水最有效和經濟的方法之一，但在畜禽糞便廢水的研究上較少，雖然常規的化學混凝劑如鋁和鐵鹽在污水澄清方面是有效的，但缺點也很明顯，例如容易造成二次污染和對人體健康有不利影響[10]；處理后產生大量污泥和改變水的pH值[11]。針對以上問題，植物當中提取的天然絮凝劑成為了更好的廢水處理劑[12]。

伊犁絹蒿（）為菊科（Compositae）絹蒿屬（）的半灌木[13]，其種子遇水（濕）可分泌黏液，種子黏液是在種皮外層細胞的高爾基體內產生并分泌到胞腔內或細胞壁層的吸濕膨脹的一類果膠類多糖物質[14-15]，具有良好的保水性、成膜性、增稠性和分散性。黏液物質對人體沒有危害，具有成本效益和可生物降解性[16]。黏液分子中含有一種特殊的化學基團，可使水中的膠體懸浮物在種子黏液的作用下彼此聚集并沉淀[17]。此外，它們產生較少體積的污泥并且不改變處理過的水的pH值[18]。目前關于種子黏液對種子的萌發和擴散作用做了大量研究[19-20]，并取得眾多的研究成果，但關于種子黏液的提取工藝及其絮凝效果的研究甚少。僅見李曉艷對沙蒿籽水浸液絮凝性能和應用的研究[21]、王濤等對甘西鼠尾草種子黏液提取工藝的研究[22]以及Shamsnejati等用羅勒種子黏液對紡織污水絮凝效果的研究[23]。其中關于絹蒿種子黏液的提取工藝及其絮凝效果的研究較少。據此，本研究旨在初步探索伊犁絹蒿種子黏液的提取工藝及其對常見畜牧業糞便污水的處理效果，通過工藝參數優化得到處理最佳條件，研究了絹蒿種子黏液對禽畜糞便廢水絮凝率及天然絮凝劑的COD（化學需氧量）還原能力。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

成熟的伊犁絹蒿種子于2017年10月采自新疆石河子市南山牧場（E 84°58￠～86°24￠，N 43°26￠～45°20￠，海拔2 252 m）。經自然晾干后置于冰箱中保存備用，保存溫度為4℃。畜禽糞便采集于石河子市周邊的奶牛養殖場和豬養殖場，經自然晾干粉碎過0.15 mm篩后備用。

1.2 方法

1.2.1 伊犁絹蒿種子黏液的提取方法

精確稱取5 g干燥種子，根據不同的液料比加入相應體積的蒸餾水，恒溫水浴、磁力攪拌助提，4 000 r/min離心15 min后取上清液（由于在攪拌和離心過程中有損耗，故上清液體積少于開始加入的液料比體積）加入4倍體積95%乙醇靜置過夜，用紗布收集絮狀沉淀，60 ℃烘干即得種子黏液（單位：g）。試驗設3次重復，用公式（1）黏液提取率。

黏液提取率=(種子黏液質量/種子質量)×100% （1）

1.2.2 單因素試驗設計

1）提取時間對黏液提取率的影響：60∶1的液料比（蒸餾水體積∶干燥絹蒿種子質量）、65 ℃恒溫水浴條件下，分別收集攪拌1、2、3、4、5 h時的離心上清液。

2）液料比對黏液提取率的影響：65 ℃恒溫水浴、攪拌3 h的條件下，分別收集液料比為20∶1、40∶1、60∶1、80∶1、100∶1時的離心上清液。

3）提取溫度對黏液提取率的影響：60∶1的液料比、3 h的攪拌時間，恒溫水浴溫度分別為5、25、45、65、85 ℃，分別收集離心上清液。

1.2.3 響應面法優化提取工藝

根據Box-Behnken設計原則，利用Design-Expert V 8.0.5.0軟件，在1.2.2節單因素試驗的基礎上，以提取時間（1）、液料比（2）和提取溫度（3）為試驗因素（表1），提取率為指標，設計響應面法優化絹蒿種子黏液的提取工藝。試驗設3組重復，最后分析其平均值。

表1 響應面法因素和水平設計

1.2.4 絮凝試驗及化學需氧量測定

絮凝法最古老的水處理方法之一，作用對象主要是水中的不溶性物質，絮凝操作的目的不僅是除去致濁物質，而且需改變水中致濁微粒的過濾性能。絮凝試驗是復雜的物理和化學過程，絮凝效果是由多種因素綜合作用的結果，可以通過絮凝率這一指標進行評價，而絮凝率可通過吸光度來測定[21,24]。化學需氧量（COD）是指在強酸并加熱條件下，用重鉻酸鉀作為氧化劑處理水樣時所消耗氧化劑的量，以氧的濃度表示。反映了水中受還原性物質污染的程度。

1）絮凝試驗：絮凝劑的絮凝除濁能力是絮凝劑的一種基本性能，為了檢驗黏液的絮凝性能，采用傳統的燒杯試驗法，該法是確定絮凝劑投加量及其相關變量的主要方法之一。在預試驗的基礎上，進行糞便樣品濃度處理效果的篩選，結果表明豬、牛糞便濃度為2 g/L時處理效果最好，因此豬、牛糞便質量濃度為2 g/L作為樣品進行試驗，對其絮凝性能做出基本評價。

絮凝試驗在磁力攪拌機上進行，取100 mL的畜禽糞便廢水加入250 mL的錐形瓶中，并加入一定量的種子黏液（2 g/L），在磁力攪拌機上以600 r/min快速攪拌5 min，再以100 r/min緩慢攪拌10 min，靜置沉淀30 min后在280 nm（通過紫外分光光度計掃描樣品，在280 nm下，樣品有最大吸收峰）下測其吸光度。以不加絮凝劑的畜禽糞便廢水作為對照組，通過公式確定絮凝率。絮凝去除率計算的公式為如式（2）。

式中0是未加黏液處理前的吸光度值，加入黏液處理后的值。

2）化學需氧量（COD）測量：化學需氧量的測定采用國標GB11914-1989（重鉻酸鉀法）進行測定。COD去除百分比計算公式如式（3）。

式中COD0是處理前的值，COD是處理后的值，mg/L。

1.3 數據處理

數據的初步整理采用 Microsoft Excel 2011軟件。采用 Design Expert 軟件進行響應曲面優化，按照 BBD試驗設計的統計學要求進行回歸擬合設計以及利用Origin 8.0軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 影響種子黏液提取的因素

2.1.1 提取時間

以提取時間為絹蒿種子黏液物質提取單因素進行試驗，由圖1a可知，提取率在2 h之前，隨時間的增加而逐漸升高，在2 h之后，隨著時間增加而逐漸降低，且在2 h時，提取效果最好。在2 h之前，可能由于黏液物質溶解的越來越充分，使提取率不斷增加，而提取時間超過2 h，則可能是種子的完整性被破壞使提取率降低。

2.1.2 液料比

以液料比為絹蒿種子黏液提取單因素進行試驗，由圖1b可知，絹蒿種子黏液物質提取率隨液料比的增加先升高后降低的變化，同時提取率最佳為液料比60∶1時。液料比較低時，可能是黏液物質未溶解充分導致的提取率較低。當液料比大于60∶1，可能由于液料比過大導 致后續離心時黏液物質不易分離出來，從而導致提取率降低。

2.1.3 提取溫度

以提取溫度為種子黏液提取單因素進行試驗。由圖1c可知，絹蒿種子黏液物質提取率隨著提取溫度的增加也呈現出先增加后降低的趨勢，且在65 ℃時提取效果最佳。提取溫度在65 ℃之前，隨著溫度的上升，種子黏液物質溶解的越來越充分，表現為提取率不斷升高，但在溫度在65 ℃之上，可能由于過高溫度導致黏液糊化（種子黏液化學本質為黏性多糖），在試驗中也觀察種子黏液顏色到隨著溫度的升高不斷加深的現象，故絹蒿種子黏液的提取應避免溫度過高，所以種子黏液的優化提取溫度應在65 ℃附近。

注：圖1a 中液料比60∶1、提取溫度65 ℃；圖1b中提取溫度65 ℃、提取時間3 h；圖1c中液料比60∶1、提取時間3 h。

2.2 響應面法優化種子黏液提取工藝

2.2.1 擬合回歸模型的顯著性檢驗

依據Box-Benhnken中心組合試驗設計原理，選取試驗因素為提取時間（1）、液料比（2）和提取溫度（3），對絹蒿種子黏液的提取工藝進行優化。由響應面設計的試驗結果（表2）得到擬合回歸方程：=-46.22-8.381+ 0.942+1.063+2.1312-3.1313-4.4423+0.1212-7.722-7.9532。

表3的顯著性檢驗結果表明，整體模型相關系數2=0.96，達極顯著水平（<0.01），調整相關系數Adj= 0.91，表明該擬合回歸方程模型可信；失擬項=0.73>0.05（不顯著），顯示數據中無異常結果；其中提取時間1、液料比2、和提取溫度3以及交互項12、13、23對提取率的影響值均>0.05（不顯著）；提取溫度22和提取溫度32影響極顯著（<0.01），結果顯示，各因素的相互作用非簡單的線性關系，所以試3個因素的相互作用可采用響應面法描述，達到優化種子黏液提取工藝的目的。

表2 響應面法優化絹蒿種子黏液的提取率

表3 擬合回歸方程系數顯著性檢驗和方差分析

2.2.2 響應面分析

根據二次回歸方程，做出絹蒿種子黏液提取影響因素響應面圖（圖2），響應面圖可以看出各因素對絹蒿種子黏液提取率的影響以及各因素之間交互作用，若等高線為橢圓形表示2因素之間的交互作用明顯，若為圓形則表示交互作用不明顯[25]。由圖2可知，提取時間-液料比、提取時間-提取溫度以及液料比-提取溫度的等高線圖近似圓形，表明這3個因素的交互作用對提取率影響不顯著。

2.2.3 最佳提取工藝的確定和模型驗證

通過響應面優化出絹蒿種子黏液最佳提取工藝條件：提取時間3 h、液料比60∶1、提取溫度63.9 ℃，此時提取率可達16.74%。為驗證模型的可靠性，同時考慮試驗的可行性，我們將絹蒿種子黏液提取工藝參數修正為提取時間3 h、液料比60∶1、提取溫度64 ℃。并根據修正后模型設計3組試驗，最后測定絹蒿種子黏液 提取率的平均值為16.76%，與響應面法得出的結果基本相符。

圖2 提取時間、液料比和提取溫度對提取率影響的響應面圖

2.3 黏液投加量、pH值及明礬的混合使用對牛糞便處理的效果

2.3.1 黏液投加量對絮凝率和COD去除率的影響

圖3a顯示了黏液投加量對絮凝COD的影響，在pH值為9.2（這是溶液的pH值，沒有任何調整）時，改變絮凝劑用量對牛糞便廢水處理的影響。為了在處理過程中獲得最佳的性能，確定絮凝劑用量尤為重要。從圖中可以看出，絮凝率和COD去除率隨著黏液投加量的增加，二者變化具有一致性。即隨著黏液投加量的增加，絮凝率和COD去除率都呈現逐漸增加的變化規律。投加量增加到20 mg/L時，絮凝率有所提高。圖3a顯示了投加量對COD去除率的影響。且在投加量為50 mg/L時，絮凝率為28%和COD去除率為32.7%此時處理效果最佳。這可能是由于碰撞顆粒之間聚集的增加，絮凝效率隨著添加聚電解質而增加。

2.3.2 pH值對絮凝率和COD去除率的影響

pH值對牛糞便廢水的影響如圖3b所示。將溶液的pH值調節到6.0~8.5的范圍內。選定的pH值范圍在污水排放標準范圍內，因此處理過程后不需要調整pH值。從圖中可以看出，導致變化的原因可能是pH值的增加影響了水中的氧化還原反應，導致水中的還原性物質含量升高，引起絮凝率和COD去除率的下降。同時由圖3b可得出，在不同的pH值下，絮凝率和COD去除率的變化幅度較大，且pH值對COD去除率的影響十分明顯，表明pH對污水處理的影響很大。在pH值等于6時，絮凝率為46%和COD去除率為44.6%，即牛糞便污水的處理效果最佳。

2.3.3 黏液與明礬的聯合使用對絮凝率和COD去除率的影響

天然絮凝劑與金屬絮凝劑的結合有利于改善絮凝過程，可以減少沉降時間[26]，從而加速絮凝過程。天然絮凝劑改善了絮體的沉降特性[27]。為了獲得高比例的絮凝率和COD去除率，將黏液與明礬一起使用。明礬溶液由硫酸鋁溶解到蒸餾水中制備，濃度為10 g/L。將pH值調節至6，先加入黏液50 mg/L。采用不同劑量的明礬進行處理。圖3c不同濃度的明礬在最佳黏液濃度對絮凝和COD的影響，絮凝率和COD去除率隨著明礬濃度的增加，呈現一致的變化，即隨著明礬濃度的增加，絮凝率和COD去除率都呈現逐漸增加的變化趨勢。同時，由絮凝率和COD去除率曲線變化幅度可知，明礬添加量的增加可極大地增加黏液絮凝率。明礬投加量超過40 mg/L時變化不大，所以明礬的最佳量為40 mg/L，此時絮凝率為72.3%和COD去除率為61.3%。

2.4 豬糞便的處理

2.4.1 黏液投加量對絮凝率和COD去除率的影響

圖4a黏液投加量對絮凝COD的影響，在pH值為8.6（溶液原始pH值，無任何調整）時，改變絮凝劑用量對豬糞便廢水溶液處理的影響。為了在處理過程中獲得最佳的性能，確定絮凝劑用量尤為重要。從圖中可以看出，絮凝率和COD去除率隨著黏液投加量的增加，二者變化具有一致性。即隨著黏液投加量的增加，絮凝率和COD去除率都呈現逐漸增加的變化規律。圖4a顯示了投加量對COD去除率的影響。且在投加量為2 mg/L時，絮凝率30.9%和COD去除率32.7%此時畜禽糞便污水的處理效果最佳。

圖3 黏液投加量、pH值和明礬的混合使用對牛糞便廢水處理的影響

2.4.2 pH值對絮凝率和COD去除率的影響

pH值對豬糞便廢水的影響如圖4b所示。將溶液的pH值調節到6.0～8.5的范圍內。選定的pH值范圍在污水排放標準范圍內，因此處理過程后不需要調整pH值。從圖中可以看出，從圖中可以看出，在選擇的范圍內，pH對絮凝去除的影響較小。然而，絮凝劑的COD還原效率高度依賴于pH值，并且在pH值為7時可以獲得最大的COD值（圖4b）。同時由圖可得出，在不同的pH值下，絮凝率和COD去除率的變化幅度較大，且pH值對COD去除率的影響十分明顯，表明pH值對污水處理的影響很大。在pH值等于7時，絮凝率為29.3%和COD去除率為50%，處理效果最佳。

2.4.3 黏液與明礬的聯合使用對絮凝率和COD去除率的影響

天然絮凝劑與金屬絮凝劑的結合有利于改善絮凝過程，可以減少沉降時間，從而加速絮凝過程。為了獲得高的絮凝率和COD去除率，將黏液與明礬一起使用。明礬溶液由硫酸鋁溶解到蒸餾水中制備，質量濃度為10 g/L。將pH值調節至7，先加入黏液20 mg/L。采用不同劑量的明礬進行處理。如圖4c不同濃度的明礬在最佳黏液濃度對絮凝和COD的影響，絮凝率和COD去除率隨著明礬濃度的增加，呈現一致的變化，即隨著明礬濃度的增加，絮凝率和COD去除率都呈現逐漸增加的變化趨勢。同時，由絮凝率和COD去除率曲線變化幅度可知，明礬添加量的增加可極大地增加黏液絮凝率，但是對COD去除率的影響則不如絮凝率。明礬投加量超過40 mg/L時變化不大，所以明礬的最佳量為40 mg/L，此時絮凝率為62.6%和COD去除率為68.3%。

圖4 黏液投加量、pH值和明礬的混合使用對豬糞便廢水處理的影響

3 討 論

3.1 伊犁絹蒿種子黏液物質的提取

本文使用響應面法優化出絹蒿種子黏液最佳提取條件為：3 h的提取時間、60∶1液料比以及64 ℃的提取溫度，此時提取率是16.76%。李林強等從沙蒿籽中提取沙蒿膠多糖的提取率為18%～19%[28]，與本研究結果略有不同，可能是物種差異所導致。但王濤等對甘西鼠尾草種子黏液提取率僅為4.9%，其提取工藝條件為：提取時間3.2 h、液料比54∶1、提取溫度68 ℃[22]，與本文中絹蒿黏液物質的提取率相比較低，可能與其在進行提取工藝時沒有考慮pH值有關[29]。范曉麗等通過單因素試驗以及響應面分析法，進優化沙蒿籽膠的提取工藝為：pH值為1.5，水解時間2.0 h、水解溫度90 ℃、液料比100∶1。在此工藝條件下沙蒿籽膠的提取率為21.2%[30]。比本文的絹蒿種子黏液提取率高，可能是物種特性以及其pH值有關。總之，絹蒿種子黏液的有效提取對絹蒿資源的開發利用具有的理論價值和實踐意義。

3.2 伊犁絹蒿種子黏液物質對畜禽糞便的處理

黏液種子分泌的黏液物質具有較好的水溶性和交聯性，在低濃度下可形成高黏度的水溶液，具有較強的吸附能力，故種子黏液是一種優良的天然絮凝劑。種子黏液作為天然絮凝劑，具有來源廣泛、綠色、成本低廉和易降解性等不可代替的特點。在未來污水處理中是一種潛在的資源，與絮凝劑相關的研究和開發依照由低分子到高分子、由低毒型向環保型、由人工合成型向天然型的變化趨向，尋找高效、廉價、環保的絮凝劑一直是研究人員的努力方向[21]。

本研究通過改變黏液投加量、溶液pH值以及聯合明礬使用量對畜禽糞便污水處理效果的影響，最后得出以下結論：黏液的用量是影響絮凝過程的重要因素。大量的研究表明，不同種類的絮凝劑在相應條件下都有最佳投加量，高于或低于最佳用量都會使絮凝效果下降。在使用過程中首先要確定最佳投加量。溶液pH值對絮凝作用的影響也是非常大的。pH值對膠體顆粒的表面電位、絮凝劑的性質和作用有很大的影響。在絮凝過程中調適最佳pH值進行絮凝試驗，不僅可以節省大量的絮凝劑，而且絮凝效果好。不同樣品在處理過程中pH值略有差異，與本試驗相比，張魯新等[31]使用絮凝劑菌種對豬場污水進行處理，結果顯示，在pH值為7.9時，污水COD去除率可達到48.6%。Shamsnejati等[23]在中性條件下用羅勒黏液處理紡織廢水，其COD去除率達到61.6%。COD去除率不同可能與所處理的污水種類以及污水中污染物的成分和含量有關。所以在絮凝試驗中，須研究pH值對絮凝作用的影響。在實際處理中單一使用種子黏液處理效果不佳，將黏液與明礬混合使用，從而加速混凝過程，改善了絮體的沉降特性，提高絮凝效果。絹蒿種子黏液對污水處理效果的研究有利于進一步發揮絹蒿資源的潛力。

4 結 論

1）通過單因素試驗，以提取率為指標，使用響應面分析法以及Box-Behnken試驗設計得出絹蒿黏液提取工藝參數的擬合回歸方程。結果表明擬合回歸方程模型極顯著，能較好的預測絹蒿黏液提取率與各因素的響應規律。優化出的最佳提取工藝為:提取時間為3 h、液料比為60∶1、溫度64 ℃，此條件下絹蒿黏液的提取率為16.76%，與模型擬合較好。

2）牛糞便處理過程中，隨著黏液投加量的增加，絮凝率和COD去除率也隨之增加；pH值對處理效果沒有明顯的變化趨勢；明礬和黏液的聯合使用可顯著的提高絮凝率和COD去除率。在黏液投加量為50 mg/L，pH值為6時混合明礬（40 mg/L）使用，絮凝率和COD去除率分別為72.3%和61.3%。

3）豬糞便處理過程中，隨著黏液投加量的增加，絮凝率和COD去除率也隨之增加；pH值對處理效果沒有明顯的變化趨勢；明礬和黏液的混合使用可顯著的提高絮凝率和COD去除率。在黏液投加量為20 mg/L時，pH值為7時混合明礬（40 mg/L）使用，絮凝率和COD去除率分別為62.6%和68.3%，處理效果最佳。

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Extraction process of mucilaginous from seeds ofand its purification effect on livestock manure sewage

Lu Weihua, Jin Shengfei, Wang Shulin, Xin Huailu, Jing Pengcheng, Chen Yishi, Sun Hairong, Li Nana

(,;832003,)

In recent years, the consumption of livestock and poultry products has increased rapidly in China, which has accelerated the development of livestock and poultry industry. At the same time, it also brings the problem of waste pollution. The direct discharge of untreated or improperly treated animal manure waste water will cause pollution to the soil, air and water, and be harmful to livestock’s and poultry’s and human’s health.is a semi-shrub of the. Its seeds can secrete mucilaginous in contact with water.Mucilaginous substances are harmless to the human body and are cost-effective and biodegradable. It can be used as a potentially environment friendly flocculant because it can be used to treat various kinds of sewage. The purpose of this study was to preliminarily explore the extraction process of seed mucus fromand the effect of mucilaginous as flocculant on the treatment of common animal husbandry fecal wastewater. The flocculation rate and COD were taken as the determination index. The optimum conditions were obtained through the influence of different pH value (6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 8.0, 8.5) and the different leaves of dosage flocculant (10, 20, 30, 40, 50 mL/g) on the flocculation effect of livestock and poultry waste water. In this study, three factors (extraction time, liquid-solid ratio and extraction temperature) effecting the rate of mucilaginous extraction were studied by screening clean seed ofas material for mucilaginous extraction. The results of response surface method showed that the highest extraction effeciency of seed mucilaginous ofwas 16.76%, the extraction time was 3 h, liquid-solid ratio was 60:1, and the extraction temperature was 64℃. When the dosage of mucilaginous was 50 mg/L, the flocculation rate was 28%, the COD removal rate was 32.7%, pH value was 6, the flocculation rate was 46%, and the COD removal rate was 44.6%. The combination of aluminum had a remarkable effection on flocculation rate. The maximum flocculation efficiency and COD removal rate were 72.3% and 61.3%, respectively. During the treatment of pig feces, When the dosage of mucilaginous was 20 mg/L, the flocculation rate was 30.9%, the COD removal rate was 32.7%, pH value was 7, the flocculation rate was 29.3%, and the COD removal rate was 50%. The combination of aluminum had a remarkable effection on flocculation rate. The maximum flocculation efficiency and COD removal rate were 62.6% and 68.3%, respectively. Therefore, the flocculation rate and COD removal rate also increased with the increase of mucilaginous dosage during the treatment of cattle and pig manure. The combined use of alum and mucilaginous could significantly improve the flocculation rate and COD removal rate. When the addition of mucus was 50 mg/L and the pH value was 6, used together with alum, the flocculation and COD removal rates of bovine feces were 72.3% and 61.3%. When the addition of mucilaginous was 20 mg/L and the pH value was 7, used together with alum, the flocculation and COD removal rates of bovine feces were 62.6% and 68.3%, respectively. This study provides a reference for the development and application oftransiliense germplasm resources in the sewage treatment of livestock and poultry feces waste water.

manures; extraction; seed;; seed mucilaginous; response surface methodology; animal manure treatment

10.11975/j.issn.1002-6819.2018.21.031

X713

A

1002-6819(2018)-21-0245-08

2018-06-03

2018-09-18

國家自然科學基金（31560659和31360568）

魯為華，博士，教授，主要從事飼草高效生產的教學和科研。 Email：winnerlwh@sina.com

魯為華，靳省飛，王樹林，辛懷璐，景鵬成，陳乙實，孫海榮，李娜娜. 伊犁絹蒿種子黏液提取工藝及對畜禽糞便污水的凈化效果[J]. 農業工程學報，2018，34(21)：245－252. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.21.031 http://www.tcsae.org

Lu Weihua, Jin Shengfei, Wang Shulin, Xin Huailu, Jing Pengcheng, Chen Yishi, Sun Hairong, Li Nana. Extraction process of mucilaginous from seeds ofand its purification effect on livestock manure sewage[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(21): 245－252. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.21.031 http://www.tcsae.org