生物修复技术减少垃圾填埋场甲烷气体排放的研究

垃圾场的甲烷释放是全球变暖的主要因素.本文通过分析垃圾填埋场的甲烷释放因素,提出了通过生物修复技术是减少垃圾填埋场甲烷排放,主要是通过先卫生填埋后植物覆盖的方式.地上部分通过对不同植被类型的筛选,确定出利于甲烷氧化的树种;地下部分通过卫生填埋和生物反应器方法相结合,有效地提高甲烷氧化分解能力,降低甲烷的释放量.对温室气体减排及改善垃圾填埋场卫生环境状况是良好契机.     

Methane oxidation kinetics of bio-cover sewage sludge modified by coal ash for landfill

在实验室模拟条件下,以粉煤灰改性污泥为垃圾填埋场生物覆盖材料,分析了初始甲烷浓度、初始氧气浓度对甲烷氧化效率的影响,并测定了甲烷氧化动力学方程及动力学参数,旨在为材料实际工程应用提供理论依据.结果表明:初始CH4、O2浓度制约生物覆盖材料的甲烷氧化效率,初始CH4、O2浓度越高,材料甲烷氧化能力越强;甲烷氧化过程符合2级动力学方程-dV(CH4)/dt=kV(CH4)V(O2);利用Michaelis-Menten模型得出覆盖层材料的最大氧化速率Vmax为2.54 μmol g-1h-1,半速常数Km为0.49 μmol.     

西安市江村沟生活垃圾填埋场库容现状的调查研究

目的：调查西安市江村沟生活垃圾填埋场剩余库容,为后续工程提供数据支撑。方法：采用高程导线测量和图根控制测量等实地调查和数据统计分析方法。结果：江村沟填埋场655m高程面以下剩余库容为29107549.71m3。结论：要利用剩余库容数据,科学规划续建工程,加强对填埋场的运行管理,确保安全运行。     

土壤因素对填埋场终场覆盖层甲烷氧化的影响

以填埋场三种不同性质的终场覆土为对象,考察了其各自的甲烷氧化速率,并采用其中氧化速率最大的土壤进行柱培养,进而通过对出柱土样进行含水率与氨氮投加量的双因素正交实验,考察它们对土壤甲烷氧化能力的影响.实验结果表明：不同土壤的甲烷氧化能力存在显著差异,这与土壤的理化性质及其覆盖龄有关;氨氮的投加对甲烷氧化的抑制作用并不明显;低含水率（5%）下土壤的甲烷氧化几乎停止,而甲烷氧化最适含水率为15%;含水率相对氨氮而言,是影响填埋场覆土甲烷氧化的主要因素.     

覆盖层厚度对浇筑式沥青混凝土心墙坝动力性能的影响

针对某浇筑式沥青混凝土心墙堆石坝进行动力有限元分析,研究了覆盖层厚度对心墙坝动力计算结果的影响规律.结果表明,随着覆盖层厚度的增加,坝顶竖向、坝轴向和顺河向最大绝对加速度均表现为减小趋势;在覆盖层厚度为20 m时,坝顶顺河向绝对加速度为5.82 m/s~2;当覆盖层增加到60 m和100 m,坝顶绝对加速度分别减小到5.14 m/s~2和4.83 m/s~2.覆盖层厚度的增加,坝体的竖向、坝轴向和顺河向的最大动位移均呈逐渐增大趋势;在覆盖层厚度为20、60、100 m时,坝体顺河向最大位移分别为6.48、9.65、15.54 cm.增加覆盖层厚度对浇筑式沥青心墙的主拉、压应力的影响较小;在确定覆盖层厚度情况下,随着沥青心墙高度的增加,心墙的主拉、压应力逐渐减小.     

用[LiCI、TiO_2/Al_2O_3]催化剂进行甲烷氧化偶联反应

本文报导了用机械混合法调制的 LiCl/TiO_2及 LiCl·TiO_2/Al_2O_3催化剂在甲烷氧化偶联反应过程中的活性和选择性、以及 C_2收率等。同时,还详细地测定了温度、甲烷分压等各种反应条件对催化剂活性和选择性的影响。实验结果表明,当 LiCl 含量为20%(mol 此).在 T=750℃,P_(CH4)=0.2atm.P_(CH4):Po_2=3:2的条件下进行甲烷氧化偶联反应时,用这两种催化剂,可使乙烯的选择性提高到85%,乙烯的收率分别达到27%和29%。     

加压条件下两段法天然气催化氧化制合成气催化剂的改进

以α Al2O3为载体,在加压条件下,采用初湿浸渍法制备了镧助Ni/α Al2O3部分氧化重整催化剂和负载型钙钛矿型LCFM/α Al2O3燃烧催化剂,考察了反应温度、压力、CH4与氧配比等因素对两段法甲烷催化氧化制合成气性能的影响。结果表明,在两段法催化氧化制合成气工艺中采用LCFM/α Al2O3燃烧催化剂和镧助Ni/α Al2O3部分氧化/重整催化剂,能够消除反应热点,降低反应的危险性。当温度为1000℃及体系压力为2MPa时,甲烷转化率约为85%,CO和H2的选择性接近90%,与热力学平衡值十分接近;增加原料气中的氧含量,可以提高甲烷的转化率,但CO和H2选择性随之降低。     

厌氧氨氧化反应器启动及污泥产率系数测定

在膨胀颗粒污泥床中接种厌氧颗粒污泥,采用间歇进水、间歇出水方式运行210 d,成功启动了厌氧氨氧化反应器.在总氮容积负荷为0.11 kg/(m3*d)下,氨氮去除率达75%,亚硝酸盐氮去除率达85%,污泥颜色由原来的黑色渐渐变为棕色,厌氧颗粒污泥逐渐解体,新的厌氧氨氧化污泥颗粒粒径较小.氨氮、亚硝酸盐氮去除量和硝酸盐氮生成量的比例为1:1.1:0.18.在对厌氧氨氧化过程电子流分析基础上,建立了厌氧氨氧化细胞产率系数与NH 4、NO-2去除量和NO-3生成量之间的计量学关系,估算出厌氧氨氧化菌产率系数为0.080 mol CH2O0.5N0.15/mol NH 4.     

乙醇处理对冬枣呼吸及乙烯生物合成的影响

以冬枣果实为试材,研究了在2±2℃贮藏条件下,不同浓度的乙醇处理(2 ml/kg、3 ml/kg4、ml/kg)对冬枣呼吸强度、乙烯释放量的影响.结果表明,2 ml/kg乙醇处理可以明显降低冬枣的呼吸强度、乙烯释放量,延迟它们呼吸高峰的出现并降低峰值,从而抑制果实的成熟与衰老.     

垃圾渗滤液中有机物对其厌氧氨氧化的影响

为了考察垃圾渗滤液中有机物对其厌氧氨氧化反应的影响,保证晚期垃圾渗滤液的深度脱氮,采用短程硝化SBR联合厌氧氨氧化SBR(ASBR)两级系统处理氨氮为(2 000±100)mg/L、COD为(2 200±200)mg/L的实际晚期垃圾渗滤液进行试验研究.短程硝化SBR运行了100d,亚硝酸盐积累率达到了95%以上.ASBR采用进水逐步加大渗滤液掺入比例的方式进行驯化.实验结果表明,随着掺入比例的增大,进水可降解COD增加到150 mg/L左右时,ASBR的氮负荷速率从1.20 kg/(m3·d)降到了0.28 kg/(m3·d),氮去除速率从1.10 kg/(m3·d)下降到了0.19 kg/(m3·d),表明系统趋于崩溃.当ASBR进水可降解COD再次降低到50 mg/L左右时,系统的厌氧氨氧化菌活性得到了恢复,最大的氮负荷速率和氮去除速率分别达到了1.55和1.20 kg/(m3·d).定量PCR试验表明,当系统的厌氧氨氧化菌活性得到恢复后,厌氧氨氧化菌占全细菌的比例达到了试验期间的最大值1.94%.     

大型UASB系统磷化氢分布及磷平衡研究

重点研究厌氧UASB反应器污泥沼气中产生的气态磷化氢、结合态磷化氢沿高度分布以及磷平衡.结果表明,沼气中平均磷化氢浓度为1.94~17.92 ng PH3/m3;反应器上空大气中气态磷化氢浓度约为0.09~0.16 ng PH3/m3.反应器周围100 m大气中未测到磷化氢.污泥结合态磷化氢浓度及沿高度分布随生产季节差异较大,4月份测得结合态磷化氢浓度较高(19.14~106.3 ng PH3/kg湿泥),沿高度呈波浪形走势;10月份浓度仅为4月份的9%~74%(9.05~27.52 ng PH3/kg湿泥),呈顶部和底部浓度高中间低的趋势,这可能与10月份污染物浓度低流量高有关.反应器顶部溢流区污泥中结合态磷化氢浓度高达100.1 ng PH3/kg湿泥(4月份).由于溢流区阳光可以直射而且与空气直接接触,这意味着很可能存在另一种磷化氢生成新机制,即不同于厌氧微生物生成磷化氢.磷平衡研究发现,每天通过沼气损失的P量为4.5~46.6μg P,占总磷去除量的(0.434~4.25)×10-6‰.每天以污泥结合态磷化氢方式损失的磷量可估算为42.03~146.7μg P,占废水总磷去除量的(3.82~14.1)×10-6‰.排泥损失的总磷量为4.45 kg P/d,占废水总磷去除量的43%.废水通过厌氧生成磷化氢除磷可行性极低.     

CaO—La2O3—NiO／γ—Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气研究

采用微型固定床流动反应装置研究了在CaO-La2O3-NiO/γ-Al2O3催化剂上添加CaO对甲烷部分氧化制合成气的影响,结果表明,添加CaO后,催化剂活性明显提高,引发温度降低,CH4的转化率和CO的选择性升高,1％CaO-2%La-12%Ni/γ-Al2O3是较适宜的催化剂在中低温区,随反应温度升高,CH4的转化率和CO的选择性升高,催化反应的适宜温度为600℃-700℃。     

不同降雨频率单沟泥石流灾害风险评价

通过对危险度与易损度进行耦合分析,结合GIS技术,得出单沟泥石流不同降雨频率下灾害风险度,最终获得了段河坝泥石流沟不同降雨频率下风险分区.结果表明:段河坝泥石流沟总体属于中偏高风险等级,50年一遇最大泥石流冲出量为36.5×104m3,极高风险区面积为0.01 km2;100年一遇最大泥石流冲出量为196×104m3,极高风险区面积达到0.13 km2.     

CaO-La_2O_3-NiO/γ-Al_2O_3催化剂上甲烷部分氧化制合成气研究

采用微型固定床流动反应装置研究了在La2 O3 NiO/γ Al2 O3 催化剂上添加CaO对甲烷部分氧化制合成气的影响 .结果表明 ,添加CaO后 ,催化剂活性明显提高 ,引发温度降低 ,CH4的转化率和CO的选择性升高 ,1 ?O 2 %La 1 2 %Ni/γ Al2 O3 是较适宜的催化剂在中低温区 ,随反应温度升高 ,CH4的转化率和CO的选择性升高 ,催化反应的适宜温度为 6 0 0℃～70 0℃ .     

聚丙烯纤维机制砂水泥砂浆早期抗裂性能试验研究

以机制砂水泥砂浆为试验研究对象,研究了石粉含量、聚丙烯纤维掺量对水泥砂浆的早期抗裂性能的影响.在分析石粉含量0%,10%,15%,20%,25%,30%的影响并确定最佳含量的基础上,考虑聚丙烯纤维掺量0.6kg/m3,0.8kg/m3,1.0kg/m3,1.2kg/m3及6mm,12mm,18mm的长度变化,研究了聚丙烯纤维对机制砂水泥砂浆早期抗裂性能的改善效果.结果表明,掺加聚丙烯纤维可以有效提高机制砂水泥砂浆的早期抗裂性能.     

玉米芯活性炭的制备及储气性能

天然气、氢气、二氧化碳等气体的吸附研究在洁净气体代油燃料的强化存储、温室气体减排、大气治理等方面具有重要意义,其重点内容是高效吸附材料的开发．以玉米芯为原料,采用磷酸活化法制备了含有较高中孔比例的活性炭,其比表面积达到1,610,m2/g,孔容为1.72,cm3/g,中孔体积达到1.14,cm3/g,占孔容的66％．测定了H2、N2、CH4和 CO2在该吸附剂上的吸附等温线．在0.4,MPa 时,CO2对 CH4的选择性达到2.76,对 N2的选择性达到7.63,对 H2的选择性达到42.31,具有良好的分离应用前景．测定了水存在条件下甲烷在该活性炭上的吸附等温线,由于孔尺寸有利于甲烷水合物的生成,因此甲烷吸入量较在干燥吸附剂上提高了82％．根据克劳修斯-克拉佩龙方程计算了甲烷水合物的生成焓为-64.37,kJ/mol．     

膨胀岩地区盾构壁后纤维注浆材料试验研究

为研究膨胀岩地区纤维注浆材料与膨胀岩相互作用的规律,以南宁轨道交通一号线穿越膨胀岩区域为依托背景,开展纤维壁后注浆材料力学性能研究,选取3组工程常用配比,分别掺入0.9 kg/m3、1.5 kg/m3、2.0 kg/m3聚丙烯纤维,进行抗压、劈裂抗拉、抗折试验。并自行设计模型试验装置,就掺入1.5 kg/m3纤维时注浆材料与膨胀岩相互作用开展模型试验及数值分析。试验结果表明:(1)与普通注浆材料相比较,纤维对注浆材料的强度影响较小,对其韧性增强作用明显,掺量1.5 kg/m3时,增韧效果最明显,相比普通试块,纤维掺量1.5 kg/m3及以上时挠度增加均在30%以上;(2)相对于普通浆液,相同条件下,纤维浆液使膨胀力衰减32%;(3)当膨胀力增至160 k Pa时,纤维浆液使管片最大正弯矩和最大负弯矩分别减小31.6%和24.2%,可见纤维注浆材料能有效减小膨胀岩膨胀变形对盾构管片的影响。     

介孔活性炭的制备及其高湿储甲烷性能

天然气是一种清洁能源,作为汽车代用燃料以及从天然气开采地到各用户单位之间的运输,都需要有效的存储技术.天然气水合物（NGH）能够降低甲烷存储的成本,而多孔材料孔内生成气体水合物能够有效提高储气密度,本研究目的是合成在孔内能够生成甲烷水合物的低成本高性能吸附剂.首先以农业废弃物玉米芯为原料,采用KOH活化法制备活性炭,其湿储甲烷最优合成条件为：在400,℃炭化30,min,碱炭质量比5∶1、850,℃活化1.0,h合成出C-8高性能活性炭,其孔容达到2.264,cm^3/g,比表面积为2 993,m^2/g,孔径分布主要集中在2～3,nm.合成的C-8是非常好的甲烷湿储吸附剂,在水炭比为3.68时在9.40,MPa下CH4达到最大吸附量为69.66%,是其干燥样品最大吸附量的3.25倍,并可以在较大压力范围内使存储的甲烷提供平稳的放气量,有望作为新型的甲烷水合物存储吸附剂应用于天然气汽车上.     

磁化水玄武岩纤维混凝土力学性能试验与分析

以C30混凝土为基准,选择磁场强度为285 m T时,研究分析了不同磁化水水流速度(0.6 m/s、1.2 m/s、2.1 m/s、3.0m/s)和不同玄武岩纤维掺量(1 kg/m~3、1.5 kg/m~3、2 kg/m~3、2.5 kg/m~3)对混凝土抗压、劈拉、抗折和弯曲冲击性能的影响。结果表明,磁化水和玄武岩纤维能显著提高混凝土的抗压、劈拉、抗折和弯曲冲击性能,当磁化水水流速度为2.1 m/s,玄武岩纤维掺量为2.0 kg/m~3时,磁化水玄武岩纤维混凝土各项力学性能达到最优。     

校园室内空气微生物污染的调查与分析

采用沉降平板法,选用牛肉膏培养基与马铃薯培养基,分别在4月份与5月份检测了曲阜师范大学校园不同环境中空气污染细菌与真菌的含量.结果表明:①校园不同室内环境的空气污染微生物类群与数量随时间的变化而变化.②学生宿舍、学生食堂及网吧的空气中污染微生物以细菌为主.其中,在4月份的细菌平均含菌量为1084.75个/m3空气,以女生寝室的含菌量最高,达到2228个/m3空气,超出卫生标准的1.5倍;5月份时,细菌的平均含菌量为1785.88个/m3空气,仍是女生宿舍的含菌量最高,达到3198个/m3,超出卫生标准的2.1倍.③校自习室、网吧及宿舍中的真菌含量较多.其中,4月份的真菌平均含菌量为396.88个/m3空气,以女生寝室的含菌量最高,达525个/m3空气;5月份的真菌含菌量为619.38个/m3空气,最高时为695个/m3空气.这是由于卫生条件差,居室狭小,人口拥挤,空气潮湿,通风不良等因素造成的.