Review: recent advances in biogas purifying technologies

Biomethane production through biogas upgrading is a promising renewable energy for some industries which could be part of the equilibrium needed with fossil fuels consumption to achieve a sustainable society. This paper presents a comprehensive list of biogas upgrading technologies focused on carbon dioxide removal as well as recent advances reported by researcher with wide expertise in this topic. Additionally, an extensive costs–performance comparison among the technologies studied is discussed. Among the different alternatives, chemical scrubbing stood out to achieve high biomethane purities while cryogenic technologies proved to be effective against methane losses. Regarding the different costs, water scrubbing and membrane separation seem to be the most affordable techniques.     

三维电极电Fenton氧化法处理染料废水

采用三维电极电Fenton氧化法处理实际染料废水,探究了染料废水处理效果的影响因素。实验结果表明：以钌铱镀层钛电极为阳极、不锈钢板为阴极、粉末活性炭为颗粒电极,在粉末活性炭投加量为2.0 g/L、电流密度为0.5 mA/mm²、极板间距为3 cm、pH为2.0、硫酸亚铁投加量为0.50 g/L的最优工艺条件下,反应2 h后COD、TOC、氨氮、色度的去除率达到最大,分别为62.80%、41.15%、42.48%和95.00%;粉末活性炭作为颗粒电极可使染料废水COD去除率提高18个百分点;重复使用10次的处理效果与第2次基本持平。     

整合消费与增加值视角的中国行业碳排放变动分解研究

在研究影响我国CO 2排放因素领域,基于投入产出技术的分解模型已成为主要的分析工具,现有研究多分别基于消费视角或收益视角展开分析。为全面评估各行业收益与消费对其上游、下游行业碳排放的综合影响,整合基于收益与基于消费两个视角,运用2012年与2015年我国投入产出表,构建两层嵌套式结构分解分析模型(SDA),比较分析消费规模效应、收益规模效应、行业流入、流出增加值变动效应、增加值结构变动效应等14个影响各行业碳排放变动的关键因素,并借助对消费者原则碳排放估算公式的重构,更准确地实现从增加值视角对各行业消费者原则碳排放变动的关键影响因素分析。研究发现:①研究期内,我国在总产出增长29.14%的同时碳排放量上升1.46%,各行业碳排放强度下降是主要的减排因素,其中建筑业减排贡献最大。②增排效应方面,影响从大到小依次为消费规模、收益规模、完全投入结构与完全消费结构四项效应,且前两个规模效应的影响是后两个结构效应的2倍以上,尤其建筑业消费规模效应、煤炭采选产品业收益规模效应增排较大。③消费规模扩大导致增排的原因并非行业本身生产规模扩大,而主要在于建筑业、服务业等行业规模扩张时吸收其他行业流入的增加值量增多。④收益规模扩大导致的增排效应方面,细分来说从大到小依次为劳动者报酬、生产税净额、固定资产折旧、营业盈余四项效应,且行业差异显著,如煤炭采选产品业的劳动者报酬效应,石油、炼焦产品和核燃料加工品业的生产税净额效应以及电力、热力生产和供应业的营业盈余效应增排贡献较大,而煤炭采选产品业的营业盈余效应、批发、零售业和住宿、餐饮业的生产税净额效应则减排贡献较大。     

海洋碳汇渔业绿色发展空间外溢效应评价研究

海洋碳汇渔业绿色发展空间关联性及其外溢效应对于海水养殖业的有效协调和区域海洋环境的有效保护具有重要意义,科学估算沿海各省(自治区)海水养殖渔业碳汇量并探讨其空间相关性特征是制定差异化渔业碳汇发展政策的重要基础。根据2006—2016年中国大陆沿海9个省(自治区)的碳汇渔业资源清查数据,在检验和比较省域空间渔业碳汇总量相关性特征的基础上,运用空间计量模型分析了渔业碳汇的外溢效应及其影响因素。结果表明:①中国海水养殖渔业碳汇量整体上呈现上升趋势,但各省渔业碳汇量也存在明显差异。②研究期内的Moran's I指数整体呈现为"V"型的波动变化特征,渔业碳汇在省域空间分布上的差异性并不是随机的,而是具备显著的空间相关性。③海水养殖渔业碳汇存在明显的空间外溢效应,通过随机效应的杜宾模型分解后得出渔业产值、劳动力投入的直接效应为正,而渔业受灾面积和科研项目经费投入的直接效应为负;从间接效应来看,渔业产值在各省域间存在竞争与依存关系,海水养殖业劳动力投入和渔业技术推广的项目经费投入在各省域间存在互补关系。因此,中国沿海各省份在发挥海洋水产养殖业生态功能时,应当考虑省域区位因素,合理制定兼具差异化和协调性的海洋碳汇渔业发展政策。     

中国经济增长对碳排放的影响分析

通过相关分析探讨了中国国内生产总值(GDP)的增长与碳排放量的关系.结果表明,二者有明显的相关性(R2＝0.958 1).进一步研究认为,由于中国投资率在35%～40%以上,且工业增加值占GDP的比重超过50%,因此中国过分依赖投资的经济增长方式和以第二产业(工业)为主的经济结构在很大程度上是导致温室气体排放量增加的主要原因.未来在全球化背景下,经济增长可转变为更多地依靠科技创新、技术进步和制度的改进,因此,调整经济增长方式和产业结构,可以在保持发展经济的同时,使碳排放强度呈逐渐下降的趋势.     

新型生物质活性炭烟气脱硫研究

以农业废弃物核桃壳为原料,天然软锰矿为添加剂共混制备得到的新型生物质柱状活性炭进行烟气脱硫的性能研究.采用固定床反应器进行脱硫实验,装填活性炭质量为16 g,考察了进口SO2含量、空速、床层温度、水蒸气和氧气含量等工艺参数对活性炭脱硫性能的影响.结果表明,进口SO2含量在0.1%～0.3%(体积含量)范围内时,活性炭的穿透硫容和穿透时间随着进口SO2含量的升高而降低;空速越大,活性炭越容易穿透,较佳的空速为600 h-1;最适的床层温度为80℃,过高会降低脱硫效率;水蒸气和氧气的存在大大促进了活性炭对SO2的吸附性能,最佳水蒸气含量为10%,最佳氧气含量为10%～13%.在最佳工艺操作条件下,当进口SO2含量为0.2%时,活性炭穿透硫容为252 mg.g-1,穿透时间可达26 h.     

水稻光合同化碳在土壤中的矿化和转化动态

作物光合碳是"大气-植物-土壤"碳循环的重要组成部分,是农田土壤有机碳的重要来源,然而其在土壤碳库中的矿化和转化动态尚不清楚.应用室内模拟培养实验,研究水稻收获后输入土壤的光合同化碳在土壤碳库中的矿化及其转化特征.结果表明,100 d的培养期内,原有有机碳的平均矿化速率在4.44~17.8μg·(g·d)-1之间,而光合碳(新碳)的矿化速率则在0.15~1.51μg·(g·d)-1之间.光合同化碳的输入对土壤活性碳库(DOC、MBC)的转化产生显著影响,在培养期内,14C-DOC的转化量为1.89~5.32 mg·kg-1,转化速率的变化幅度为0.18~0.34 mg·(kg·d)-1,原有DOC则在61.13~90.65 mg·kg-1,减少幅度为4.10~5.48 mg·(kg·d)-1;14C-MBC和原有MBC的转化量分别为10.92~44.11 mg·kg-1和463.31~1 153.46mg·kg-1,转化速率变化幅度分别为0.80~2.87 mg·(kg·d)-1和41.60~74.46 mg·(kg·d)-1,说明水稻光合碳的输入对MBC的周转要大于DOC的周转.而且,与原有有机碳相比,输入的"新碳"易被微生物矿化分解,100 d的培养期内,有13.5%~20.2%的新碳被矿化分解,而仅2.2%~3.7%的原有有机碳被矿化分解,光合同化碳的输入对维持稻田土壤的碳汇功能具有重要作用.     

土地利用变化对土壤有机碳的影响研究进展

研究土地利用变化对土壤有机碳及其动态变化规律,有助于掌握全球气候变化与土地利用变化之间的关系。本文分别从土地利用及其管理方式变化的角度,综合阐述了土地利用变化对土壤有机碳的影响过程与机理。     

45~#钢在西双版纳大气环境下的腐蚀研究

目的研究西双版纳热带雨林地区大气环境下材料的初期腐蚀行为。方法使用45#碳钢在西双版纳大气环境下进行1年的大气暴露腐蚀试验,并利用质量损失分析、SEM、XRD和FTIR等技术,分析45#碳钢在西双版纳大气环境下暴露1年的腐蚀行为。结果 45#碳钢的腐蚀产物以γ-FeOOH,Fe(OH)3和Fe3O4为主,并有少量的α-FeOOH。结论西双版纳大气环境腐蚀性为C2级。在暴露1年的时间内,锈层化学稳定性随试验时间的延长逐渐增强,对基体的保护性逐渐加大。     

普光气田含硫污水尾气处理工艺应用与优化

针对中国石化普光气田产出水属于典型的含硫污水,密闭处理系统中产生大量高含硫尾气,论述了尾气处理工艺中存在的问题,优化了单一的生物除硫、活性炭吸附工艺,增加了一级碱洗、氧化除硫工艺,实现尾气达标排放。