畜牧业清洁生产关键技术实例研究——生态发酵床在规模化养猪场的应用研究

畜牧养殖业最大的污染物就是畜禽粪便,在畜禽养殖也实施清洁生产技术十分必要,将粪便在产生的环节上降低污染物的产生和排放,结合具体实例,按照企业清洁生产审核程序要求,对一家生猪养殖场进行清洁生产审核,对生态发酵床技术在规模化养猪场的应用进行深入研究,从技术、环境、经济三个方面阐述这项清洁生产技术的示范作用。     

波流式生态滤床氨氮去除效果及其微生物群落结构分析

利用波流式生态滤床处理受污染的河水,考察了其对氨氮的去除效果和沿程污染物转化情况,并采用扫描电镜、高通量测序手段解析了波流式生态滤床不同时间和位置基质上生物膜的细菌群落组成,分析了波流式生态滤床小试反应器中硝化细菌和反硝化细菌的分布特点,以探讨其去除氨氮的机理.结果表明,反应器稳定运行以后,对氨氮平均去除率为74.83%,基质表面可以观察到大量微生物,不同时期优势细菌有较大不同.反应器前部主要发挥硝化作用,中部发挥反硝化作用,硝化菌的分布呈现上多下少、前多后少的特点,使得氨氮在前端被快速去除;中部以黄杆菌属(Flavobacterium)为代表的反硝化菌丰度较高,促进了反硝化作用的发挥,降低了出水中总氮浓度;不同部位样品中细菌多样性差别不大,微生物种群多样性随着水流方向呈现先增加,到后段减少的趋势.     

并流旋转床气体出口压降数值分析

气体出口是旋转床的重要组成部分,对旋转床流场与气相压降有着重要的影响。研究并流旋转床结构、构建气体出口物理模型,利用RNG k-ε湍流模型,探索不同气体出口结构对并流旋转床流场的影响。模拟结果表明:具有4个切向气体出口的DCRPB3615型旋转床有利于旋转床内速度分布均匀、降低湍动能,减小气相压降。模拟与实验对比表明,DCRPB3615压降比单一径向出口的CRPB3615型旋转床降低10%左右。     

循环流化床锅炉燃煤技术热电厂生命周期评价

运用生命周期评价方法,应用Gabi5.0软件对采用循环流化床锅炉燃煤技术的热电企业进行资源耗竭和环境影响分析,计算各生产单元生命周期清单的全球变暖潜值、酸化效应潜值、富营养化潜值、非生物资源耗竭潜值、人体毒性潜值以及光化学烟雾和臭氧生成潜值等主要环境影响类型,对燃煤发电过程进行生命周期评价。结果表明,全球变暖和非生物资源耗竭为发电运行过程中主要的环境影响因素,分别占53%和15.05%;锅炉燃烧阶段的环境影响最重,占整个生命周期影响值的77.12%,并且除生物耗竭潜值外的其他5项指标均为发电运行阶段各个单元中最高。采用SNCR脱硝技术减少燃烧过程中NOx的排放量,并对该技术方案进行生命周期评价,比较方案实施前后的环境影响。     

生物膜填料塔净化模拟烟气和电厂烟气中SO2和NOx的对比实验

对生物膜填料塔对模拟烟气和电厂烟气的净化效果进行了实验研究。实验对比分析了在相同的实验条件下生物膜填料塔对不同烟气中SO2和NOx的净化效率。实验结果表明，在循环液温度在24～35℃、空床停留时间（EBRT）为60s、喷淋量为8～10L／h、脱硫塔的pH为0．8～1．5、脱氮塔的pH为7．5～8．0的条件下，生物膜填料塔对模拟烟气和电厂烟气中SO2的净化效率都很高，但模拟烟气条件下的总脱氮率的平均值为80％，而在电厂烟气条件下只有35％。经分析认为，脱氮率产生差异的主要原因是电厂烟气中杂质的影响，以及烟气中氧气含量的不同，同时因为生长条件不同从而驯化出的微生物群体组成也不同。     

生物滴滤塔处理模拟甲硫醚废气

在常温条件下,采用生物滴滤塔处理模拟甲硫醚废气,考察了气体空床停留时间(EBRT)、容积负荷、喷淋密度及营养液pH对生物滴滤塔性能的影响。实验结果表明:当EBRT为90 s、进气甲硫醚质量浓度为150 mg/m~3、喷淋密度为0.65 m~3/(m~2·h),营养液pH为6.8时,甲硫醚去除率为90%;容积负荷高于15 g/(m~3·h)时,对生物滴滤塔的性能产生抑制作用;EBRT为90 s及60 s时,最佳喷淋密度分别为0.56~0.65 m~3/(m~2·h)及0.65~0.75 m~3/(m~2·h);降解甲硫醚的微生物对pH的变化较敏感,最适营养液pH为6~7。     

阴极液及底物浓度对AFB-MFC同步废水处理及产电性能影响

为了提高厌氧流化床微生物燃料电池（AFB-MFC）的性能，并为双室MFC寻找价廉、易得、无污染的阴极液，在曝气量16～24 L/h、温度（35±2）℃、回流量10.2 L/h、阴极底边距阴极室内底部17.3 cm、外电阻250 Ω、水力停留时间（HRT）14.0～14.9 h以及进水pH 7.81～8.37下，研究了阴极液及底物浓度对系统产电及废水处理性能的影响。结果表明，使用缓冲溶液、阳极室出水和自来水作阴极液时，自来水的产电性能最佳，阴极液种类不影响系统有机基质的去除。以自来水为阴极液时，阴极液pH及电导率随运行时间增加而增加，COD去除率为80.11%～89.29%，输出电压及功率密度开始随运行时间增加而增加，之后稳定在440～452 mV和48.40～51.08 mW/m²之间。增加底物浓度对COD去除率影响不大，而输出电压及功率密度随底物浓度增加而下降；底物COD浓度由3 307.09 mg/L增至9 520 mg/L时，COD去除率在85.77%～94.44%之间，输出电压及功率密度则分别由449 mV和50.40 mW/m²下降至406 mV和41.21 mW/m²。自来水作阴极液可避免二次污染及阴极液对阳极室微生物的影响，并得到高的产电能力。     

人工浮床对汾江河水质净化的研究

对佛山市汾江河内布置浮床的水域的7个断面进行采样监测,分析了布置浮床侧与未布置浮床侧各水质指标的差异,以考察人工浮床对汾江河水质的净化效果。同时比较了圆币草、水罂粟、梭鱼草、狐尾草、美人蕉和鸢尾6种浮床植物的生物量和氮磷吸收量。结果表明,布置人工浮床一侧的水质TN、TP、COD和NH4＋-N含量均显著低于未布置浮床一侧的水质,表明人工浮床对水体水质的有净化效果。总面积约4 900 m2的浮床植物经过3个月的生长,从水体中共吸收了192.5 kg的氮和76.1 kg的磷。6种浮床植物中,狐尾草的净增生物量最高,达到64.2 kg/m2;圆币草次之,为62.2 kg/m2。狐尾草和圆币草对氮磷的吸收能力在6种植物中处于较高水平,每平方米狐尾草和圆币草从水体中分别吸收了51.61g氮、19.79 g磷和46.90 g氮、22.93 g磷。综合比较得出,狐尾草和圆币草在生物量和氮磷吸收量上均保持在较高水平,是较好的浮床植物。本研究为人工浮床在南方类似河流中的应用及植物选择提供了参考依据。     

新型转式垃圾焚烧过程中脱氯脱硫机理的研究

为了探讨有机垃圾焚烧过程钙基添加剂对HCl，SO_x生成特性的影响，分别在自行设计的中空水冷转式垃圾焚烧炉和固定床加热炉中进行了一系列的实验，研究结果表明新型转式焚烧炉具有强化传热传质特性，能提高HCl、SO_x的脱除率，可抑制有害气体的生成；同时也研究了 HCl，SO₂气体同时存在时，钙基添加剂对脱氯脱硫效率的影响规律。     

液-固流化床回收印刷线路板中金属的研究

根据废弃印刷线路板中材料密度不同，采用水介质流化床对印刷线路板粉末中的金属进行回收，对0.25～0.177、0.177～0.104、0.104～0.074和-0.074 mm 4个粒级范围内的物料进行分选试验。试验结果表明，在上述4个粒级范围内，随介质流速的增大，金属回收率降低；金属回收率η与实际操作速度（ua）和颗粒终端沉降速度（ut）的比值φ（ua/ut）存在一定线性关系，分析模拟了η与φ之间的相关性方程，外推试验的结果证明了相关性方程的可靠性；在合适的操作条件下，各粒级范围内金属的回收率分别为95.02%、90.07%、87.5%和92.68%。