摘要：针对流动电极电容去离子(flow electrode capacitive deionization,FCDI)技术的的电极材料吸附性能欠佳和电解液不统一的问题,该研究以多孔炭为流动电极,探讨不同多孔炭理化特性和电容去离子性能,探究不同电解液和不同初始离子浓度的去离子性能,并利用动力学模型解析电容去离子过程。结果表明,ZnCl_(2)活化后,PC-1Zn-600的含氧官能团(C=O和O=C-O)增加,比表面积提升至1137.23 m^(2)/g,平均孔径为1.70 nm,对称电容器中PC-1Zn-600的比电容达72.30 F/g,还具有最小的电阻(2.53Ω),而经过100次的CDI(capacitive deionization,CDI)吸附/解吸循环后,PC-1Zn-600的去除量保持率仍有73.83%。在210 min时,PC-1Zn-600为电极材料对氨氮、P、K和Ca去除率分别达到了84.98%、79.97%、72.79%和91.21%。对于3种电解液(进液、K_(2)SO_(4)和H_(2)O),当电解液为H_(2)O时,处理氨氮和P的效果较好,去除率分别达91.69%和75.55%,并且回收能耗更低。随着初始离子浓度的增加,FCDI的离子去除率降低,但随着时间延长至210~570 min以上,FCDI对氮磷钾钙离子的去除率都可以接近100%。流动电极电容去离子过程更适合伪一级动力学模型(R2>0.96),建议FCDI处理高离子浓度运行时间6~9 h以上;FCDI的离子迁移过程由双电层和离子交换膜控制,进液界面与离子交换膜的接触面积以及离子交换膜的性质是FCDI处理高浓度离子的关键因素。研究可为流动电极电容去离子的工业化应用提供参考。

摘要：针对中国部分地区农作物秸秆与农膜处理难的问题,利用外加热热解工艺,开展了辣椒秸秆(CS,chili straw)与低密度聚乙烯(LDPE,low density polyethylene)的共热解试验,研究了不同掺混比和热解温度对共热解产物产率、特性及共热解炭还田指标的影响。结果表明,混合样品的分解主要有脱水、挥发分析出、聚合物降解和焦炭形成4个阶段。随着热解温度的升高,共热解炭的产率呈下降趋势,共热解气和共热解油的产率增加;共热解气的LHV(low heat value)处于8.6~14.5 MJ/m^(3)之间,共热解炭的LHV处于19.6~28.5 MJ/kg之间。此外,随着温度升高,共热解炭的挥发分逐渐减少,固定碳和灰分逐渐增加;共热解炭的比表面积处于0.4~2.2 m^(2)/g之间,与温度呈正相关,与掺混比呈负相关,共热解炭的pH值与温度呈正相关,整体处于10.1~12.5之间,掺混比对pH值的影响不明显;共热解炭的PAHs(polycyclic aromatic hydrocarbon)含量及TEQ(toxic equivalent quantity)毒性低于其他研究平均值,只有15%-500℃(LDPE质量分数为15%,在500℃热解)中PAHs总量超过EBC设定的优质级阈值(4 mg/kg)。高温条件下利于PAHs的分解,共热解炭用于还田应适当提高热解温度,为农村秸秆和农膜处理提供参考。

摘要：针对现有微氧反应器存在回流能耗高、工程放大困难等问题,设计了2类新型曝气沉淀一体化微氧反应器。根据污泥滞留能力、污染物去除性能初步测试,优选出升流式矩形反应器和改进型圆形反应器作为沼液处理实验的微氧反应器。结果表明:2个反应器的平均NH^(4)^(+)-N去除负荷为0.410 kg·(m^(3)·d)^(-1),平均TIN去除负荷为0.105 kg·(m^(3)·d)^(-1),出水SS均小于0.10 g·L^(-1),都拥有优良的滞泥能力和污染物去除能力,无显著性差异(P>0.05)。在污泥浓度相近的情况下,升流式矩形反应器中污泥的VSS/SS由64.4%增至78.0%,这说明生物量明显增加,而改进型圆形反应器中污泥的VSS/SS降至62.1%;污泥指数显示升流式矩形反应器的污泥沉降性能更好。从污泥性状和工程放大可能性考虑,升流式矩形反应器更适合在工程上应用。

摘要：低成本、高产量的发酵工艺是实现工业燃料乙醇经济和环境可持续性发展的关键,而不需要重大基础设施改变或投资.为获得酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)利用甘蔗汁生产燃料乙醇的最优发酵工艺,首先对发酵体系的氮源条件进行优化;其次,在单因素试验基础上,以乙醇发酵效率为响应值,通过响应面法优化了燃料乙醇生产的发酵工艺,并通过补料分批发酵技术在5 L发酵罐中进一步扩大发酵.结果表明,以1.0 g/L (NH)SO和1.0 g/L酵母提取物作为发酵氮源,乙醇发酵效率和得率比对照可分别提高4.80%、9.52%.响应面设计获得的最优发酵工艺条件为在总糖浓度150.0 g/L、酵母提取物浓度2.0 g/L、发酵时间24.5 h、pH5.0、外加(NH)SO浓度1.0 g/L时,最高乙醇发酵效率可达到91.10%.在5 L发酵罐中采用补料分批发酵获得的最终乙醇浓度达到98.92 g/L,发酵效率维持在90%左右,乙醇生产力最高达到3.81 g Lh.本研究获得了一种高效生产糖质燃料乙醇的发酵工艺,可在较短时间内获得高浓度乙醇且消耗较少氮源,结果可为进一步利用糖质原料进行高效生物炼制及高浓度乙醇工业化生产提供参考.(图6表6参30)

摘要：为解决酒业多种固体废弃物的污染和资源浪费问题,以桑葚酒糟、白酒丢糟和吹糠灰为原料,利用自制堆肥装置分别按照桑葚酒糟、白酒丢糟和吹糠灰的绝干质量比1∶2∶2和2∶9∶9建立2个堆肥系统,进行了为期30 d的实验,以初步探寻其适宜配比。当桑葚酒糟、白酒丢糟和吹糠灰的绝干质量比为2∶9∶9时,其在好氧堆肥发酵过程中温度、pH、电导率、含水率、总氮、氨态氮、硝态氮、有机质及其降解率、碳氮比等多项指标均处于相对较优水平,其腐熟时间大约为20~25 d,较另一组比例有所提前;最终的T值为0.62,种子萌发指数达到了103.93%,均显著优于另一组(P<0.05),整体效果较好。研究利用酒业多种酿造固体废弃物生产有机肥,研究其适宜的原料比例,为酒业固废资源化处理提供了有效的新途径。

摘要：农村生活污水排放直接影响乡村公共卫生和农村环境健康,对其进行有效的、可持续的管理是提高农民生活质量、改善乡村生态环境、实施乡村振兴战略的重要举措。我国农村生活污水处理率低、持续利用水平不高,政府、农民等多元主体参与不足是关键制约。河南省是农业大省、人口大省,其农村生活污水治理不平衡不充分、多种处理模式并存以及多元主体投入的特征明显,近年来政府引导农民、村集体、企业以及社会力量等多元主体参与农村生活污水治理,在提高财政资金使用效率、发挥农民主体作用以及破解社会资本进入难题等方面开展了有益探索。当前,河南省农村生活污水治理多元参与机制建设中存在投入不足、农民参与度不高、社会资本进入渠道不畅等问题,需要通过系统性制度设计和组合式政策投入加以破解。

摘要：为提升生物制药废水处理效率,以某制药厂的右旋糖酐废水作为主要发酵原料,设计2种不同循环流化的水力搅拌方案,进行653.5 L规模的厌氧消化对比中试试验。1号罐为底部进水高位集中压力出水(单口),4号罐为底部进水高位分散式压力出水(四口)。28 d连续发酵实验表明,1号罐较不搅拌的对照组(0号罐)的产气率和COD去除率分别提升了45%和20%,4号罐则分别提升了58%和24%。研究结论可为指导右旋糖酐废水产气潜能提升设计和进一步机理研究提供借鉴。

摘要：以8年生油茶林作为研究对象,采用随机区组试验设计,研究沼肥与复合肥不同施肥比例对油茶林根际土壤微生物数量和酶活性影响。结果表明:沼肥施用与根际土壤微生物及酶活性有密切关系。该试验中,纯施沼肥或纯施复合肥的处理根际土壤细菌、真菌、放线菌数量普遍低于沼肥与复合肥配施的处理,沼肥与复合肥配施特别是以3∶1比例混施,油茶林根际土壤细菌、放线菌数量显著高于纯施复合肥的处理;根际土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、蛋白酶活性受季节变化影响较大,沼肥与复合肥配施在一定程度上能提高油茶林根际土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、蛋白酶活性。

摘要：为研究规模养猪场沼液替代化肥施用对土壤养分和盐分含量的影响,以安康市某农业园区设施菜田为研究对象,以当地常规施用化肥量为对照处理,在常规化肥量减半的条件下,设计3个不同沼液用量处理,在大棚菜田中连续进行3 a定点田间试验,在大棚蔬菜收获后以20 cm为采样单位,分层采集各处理土壤剖面土壤样品,测定土壤样品中的碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全铜、全锌含量及电导率。结果表明,随着沼液施用年限的增加,土壤剖面中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全铜、全锌含量和电导率均相应增加,且氮、磷、钾及盐分随着沼液用量的增加向深层土壤迁移量相应增加的趋势,当沼液年用量为1 600 m^(3)/hm^(2)时,养分和盐分累积与迁移量明显超过常规化肥处理,说明大量施用沼肥在提高土壤养分含量的同时,土壤养分和盐分的累积及向土壤深层迁移会给土壤环境带来较大的污染风险。建议在当地土壤条件下,在严格化肥用量的前提下,设施农业年沼肥施用量不超过800 m^(3)/hm^(2)为宜。

摘要：产甲烷潜力测试广泛应用于厌氧消化(沼气发酵)过程的优化、发酵原料产甲烷潜力、污泥活性和原料毒性评价。在产甲烷潜力测试过程中,往往需要取出一定量的发酵料液用于监测其理化指标的变化,以便多角度监测厌氧消化过程性能。但是,从发酵瓶中取出发酵料液往往会使空气进入发酵瓶,影响发酵体系厌氧环境以及气体成分。既能从沼气发酵瓶中取样又不影响厌氧环境和沼气成分,是产甲烷潜力测试亟需解决的问题。针对这个问题,该研究改进了传统产甲烷潜力测试装置,设计了新的测试装置,新装置可实现发酵料液的非开口取样,使发酵过程中取样监测更加方便。对比研究了传统产甲烷潜力测试装置与新装置的测试性能,评价了装置的取样和发酵结果的可靠性。结果表明,新装置取样代表性更高,液体取样相对误差减小34.5个百分点,同时,新装置在精密性和准确度方面也表现更好,新装置测得的葡萄糖产甲烷潜力相对误差仅为1.50%,精密度略高于传统装置;新装置测试结果与理论值的相对偏差为2.19%,比传统发酵装置降低4.51个百分点,更接近葡萄糖理论产甲烷量。