甲烷对非分散红外吸收法测定固定污染源废气中二氧化硫的干扰

二氧化硫是中国重点管控的废气污染物。固定污染源废气二氧化硫测定有定电位电解法、非分散红外吸收法、碘量法等,其中非分散红外吸收法具有选择性好、寿命长、灵敏度高等优势,是固定污染源废气二氧化硫测定的常见方法。在波长为7.3 μm附近的红外吸收波段,甲烷和二氧化硫的特征吸收峰有明显重叠,造成交叉干扰。实验研究表明：甲烷将对二氧化硫的测定引入5%左右的正干扰。现场验证表明：对于含有高浓度甲烷的焦化废气,非分散红外吸收法测定二氧化硫结果显著偏高,经过数学修正后与其他方法可比。在应用非分散红外吸收法测定二氧化硫时,应确认烟气中不含甲烷或其浓度很低,否则应当采取有效手段消除或减小甲烷的干扰。     

热效应对焦煤甲烷解吸迟滞特征的影响研究*

为揭示煤中甲烷气体的储运机制,选取井下煤样研究不同温度条件下甲烷气体的等温吸附解吸实验。基于Langmuir模型、等量吸附热计算模型和解吸迟滞系数对实验数据进行分析,研究煤中甲烷气体解吸迟滞现象的热力学特征。结果表明:随温度升高,Langmuir模型得到的吸附常数均呈下降趋势;甲烷解吸迟滞现象明显,迟滞程度随温度升高缓慢下降;受解吸迟滞效应影响,相邻温度区间内吸附曲线的等量吸附热较为相近,不同温度区间内解吸曲线的等量吸附热高于吸附曲线,差异显著;解吸迟滞现象影响煤层甲烷含量预测的准确性,并且解吸曲线的热力学特征规律性较差。     

酸改性壳聚糖载体对漆酶的固定化

利用有机酸改性壳聚糖和交联法制备酸化壳聚糖载体,然后用改性壳聚糖载体固定漆酶。结果表明,甲酸、酒石酸改性壳聚糖的最适条件是壳聚糖与酸的量比分别为100/1(g/mol)、100/0.5(g/mol),戊二醛的浓度分别为1%、2%,缓冲溶液的pH分别为4.4、3.6,反应时间分别为3h、4.5h。两种酸改性的壳聚糖用于漆酶的固定,其酶活都有所提高,尤其用酒石酸改性的壳聚糖载体的效果最好,其酶活提高了57%。     

电絮凝处理煤层气产出水

采用电絮凝法处理煤层气产出水,通过铁和铝2种电极材料的处理效果的比较,选择铝电极进行实验,研究了电极间距、原水pH值以及电流密度等因素对电絮凝处理效果的影响。实验结果表明,电絮凝法对煤层气产出水的化学需氧量(COD)和固体悬浮物(SS)具有良好的去除效果,原水pH接近中性时处理效果较好,电絮凝处理过程中不需添加可溶性盐和改变pH值。实验中确定的电絮凝处理条件为:电极间距1 cm,电流密度30 A/m2,反应10 min后,出水的COD、SS分别为9.6 mg/L和8.5 mg/L,去除率分别达到75.1%和88.8%,出水pH为7.8,电能消耗为1.75 kWh/m3。     

城市污水处理厂甲烷的释放通量

通过对山东省济南市某城市污水处理厂所有处理单元的采样监测,分析研究了污水处理过程中CH4的释放通量。结果表明,该污水处理厂主要的CH4释放单元包括厌氧池、好氧池、缺氧池和二沉池,其中,厌氧池是最主要的CH4释放单元,释放量约占到全厂的50%。经测算,该污水处理厂每年释放CH4约12 600 kg,CH4的人均释放系数为31.5 g/(人.yr),每处理1 t污水释放CH4334.6 mg。COD浓度可能是影响厌氧池CH4产生和释放的重要因素,在实验监测范围内,高COD浓度可能会促进CH4的释放。     

热处理对脱水污泥溶解特性及厌氧消化性能的影响

分别对脱水污泥在100、130和170℃条件下进行热处理,研究热处理对脱水污泥溶解特性的影响。此外,在半连续式完全混合反应器中进行厌氧消化实验研究不同热处理污泥的厌氧消化性能。实验结果表明,在100、130和170℃条件下,污泥COD溶解率由处理前的5.23%分别提高至20.08%、22.50%和27.20%,脱水污泥热处理规律和效果与高含水率污泥(总固体含量<5%)基本一致。经130℃2 h和170℃30 min高温热处理后污泥甲烷产率显著提高,较原泥分别提高24.64%和38.61%,沼气中甲烷含量稍有降低。     

甲烷排放与应对气候变化国家战略探析

甲烷的全球变暖潜势是二氧化碳的72倍(20年水平),但其在大气中的寿命短于二氧化碳,可以作为优先减排对象。中国的甲烷排放十分突出,甲烷减排在应对气候变化国家战略中具有重要的基础性地位,然而在政策研究中,甲烷受到的关注程度远低于二氧化碳。本文基于甲烷排放研究的相关进展,首次系统性地论述了中国甲烷排放与应对气候变化国家战略之间的关系。主要结论是:甲烷排放的有效控制和减缓可以成为中国温室气体减排的重要组成部分,甲烷等温室气体的减排战略要用"系统减排"思路替代传统的"末端减排"思路;甲烷系统减排的策略和实施措施不仅需要重视主要排放部门(如煤炭开采与洗选业,农业)的直接末端减排,更需要突出强调建设活动、城市消费、资本投资和出口贸易等消费端的间接体现减排;在国际气候谈判中通过纳入甲烷排放,可以至少在五个方面丰富和支撑中国的国家立场,如从承诺"单位GDP二氧化碳减排"向承诺"单位GDP温室气体减排"转变。     

臭氧预处理—厌氧消化工艺促进剩余污泥减量化的研究

主要研究了臭氧氧化对剩余污泥的破解效果及污泥厌氧消化效率的影响.结果表明,随着臭氧投加量的增加,悬浮物(SS)、可挥发性悬浮物(VSS)逐步减少,而剩余污泥上清液中的溶解性COD(SCOD)、总有机碳(TOC)、蛋白质和多糖则明显增加.经臭氧预处理(臭氧投加量为0.050 g(以每克SS计))后,剩余污泥中温(35℃)厌氧消化效率明显提高,经65d稳定运行后,总挥发性固体(TVS)去除率为67.58％,与未经臭氧预处理的剩余污泥相比提高50.61％;甲烷平均产率为0.303 L(以每克TVS计),与未经臭氧预处理的剩余污泥相比提高54.59％.可见,臭氧预处理能有效促进污泥厌氧消化,从而达到污泥减量的目的.     

絮凝剂聚丙烯酰胺对高固体污泥厌氧消化的影响

以高固污泥为研究对象,探究了聚丙烯酰胺(PAM)对高固污泥厌氧消化产气的影响。实验结果表明,低浓度的PAM对污泥消化影响不明显,但当PAM质量浓度(以总固体SS计)超过20 g/kg时,PAM的存在会严重抑制污泥消化,并且当PAM的质量浓度由20 g/kg增加至80 g/kg时,污泥的最大甲烷产量(以VSS计)由184.4 m L/g下降至72.9 m L/g,溶解性化学需氧量(SCOD)最大质量浓度由20.1 g/L下降至8.5g/L。PAM的存在增加了分子间的团聚性,进而减少了发酵微生物与消化基质的接触。     

Comparison effect of feedstock to inoculum ratios on biogas yields of cafeteria,vegetable, fruit wastes with cattle manure using co-digestion process

Cafeteria, vegetable, fruit, and cattle manure are available year around at low cost and have the potential to complement each other for anaerobic digestion (AD). The objectives of this study were to determine the preferred mixing ratios and effects of feedstock to inoculum ratios for the optimal biogas production. The mesophilic digestion tests were performed with five mixing ratios of CW, VW, FW with CM and five feedstock to inoculum (F/I) ratios using batch anaerobic digesters. Co-digestion of CW, VW, FW with CM was carried out at F/I ratios of 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, and 5.0. The results showed that the F/I ratio significantly affected the biogas production rate. Increasing the CW, VW, FW in the CM resulted in an increased methane yield by decreasing the F/I ratios in the reactors from 5.0 to 1.0. The highest biogas yields of 591.3, 432.9, and 450.6 L/kg VS_feed were obtained with CW/CM (50:50), VW/CM (25:75), and FW/CM (25:75) ratios, respectively. At five F/Is tested, after 45 days of AD, the total biogas yields were determined to be 629.74, 552.64, 501.87, 464.66, and 396.04 L and 496.93, 460.02, 420.5, 398.14, and 336.20 L, and 455.03, 382.81, 349.78, 340.95, and 298.53 L, respectively. However, the highest average CH₄ contents obtained at an F/I of 1.0 were 62.14%, 60.72%, and 61.08% that are 5.87%, 9.47%, and 10.17% higher than those obtained at F/I ratio of 5.0 for CW/CM (50:50), VW/CM (25:75), and FW/CM (25:75), respectively.